祁连山排露沟流域土壤有机碳空间变异性研究

为研究小流域尺度下土壤有机碳的变异规律,运用地统计学方法对研究区0—10,10—20,20—40 cm土壤有机碳含量的空间变异性进行了研究。结果表明:流域内不同土层有机碳含量属于中等强度变异,具有强烈的空间自相关性;土壤有机碳含量在0,135°方向上空间变异程度明显,空间分布的各向异性显著;克里格插值结果显示流域内阴坡土壤有机碳含量明显高于阳坡,高海拔区域土壤有机碳含量高于低海拔区域;不同土层间,土壤有机碳含量均表现为青海云杉灌丛草地,表明不同植被类型对土壤有机碳含量和分布有着重要影响。土壤有机碳含量的空间变异性特征,与土壤性质、地形因子等结构性因素有关,为研究祁连山小流域土壤信息差异性的测量和描述提供科学依据。     

祁连山排露沟流域中山带青海云杉林生长与海拔梯度上环境因子的关系

选择分布在祁连山排露沟流域中山带（海拔2900～3300 m）分布的青海云杉林为研究对象,研究了其生长与海拔梯度上环境因子的关系。研究结果表明：（1）青海云杉胸径和树高大小从郁闭林2900 m 到高山林线3300 m 处的变化规律表明,青海云杉生长在海拔3200 m 以上受到环境胁迫作用明显;青海云杉更新苗和非更新苗密度在海拔梯度上的变化规律也证实了这一点;（2）随海拔梯度的增加,青海云杉林地年降水量递增率平均值为19.94 mm/100 m;年均气温递减率大小为-0.67℃/100 m,青海云杉生长最低气温为-1.72℃;热量条件在一定程度上抑制了海拔3200 m 以上青海云杉的生长;（3）土壤剖面年均温度沿海拔高度的增加不断减小,而土壤含水量不断增加;土壤有机质、全氮和有效氮含量随海拔梯度的增加其含量也不断增加;土壤全磷、有效磷、全钾和有效钾含量随海拔梯度的增加没有明显的变化规律;不同海拔土壤酸碱性呈碱性;青海云杉林地有机质和全氮含量丰富,但是随海拔梯度增加土壤温度降低使得有效养分供应不足;（4）方差分析表明,海拔梯度影响下的环境因子对不同海拔青海云杉生长的影响大小顺序为：土壤化学性质（10.261）＞气象因子（7.900）＞土壤物理性质（2.535）,林地土壤化学性质是影响林木生长的最关键因子。上述研究结果有望为祁连山森林培育和保护管理提供理论参考和数据支持,也为干旱、半干旱区亚高寒山地森林植被对环境变化响应机制提供理论依据。     

祁连山西段青海云杉林土壤养分特征研究

通过野外取样和实验室分析,对祁连山西段青海云杉林的土壤养分进行了研究。结果表明：（1）土壤全氮、全磷、全钾和有机质的平均含量依次为（0.29±0.01）%、（0.051±0.001）%、（1.990±0.019）%和（7.96±0.40）%,空间变异程度均属中等变异。同时,10个样地单因素方差分析表明除土壤全磷含量总体均值为极显著外（F〉F0.01）,全氮、全钾和有机质含量在不同样地的总体均值差异均不显著（F〈F0.05）。（2）在土壤剖面上,随土层深度的增加,土壤全氮、有机质含量先增加后降低;土壤全磷含量逐渐增加,但其差异不大;土壤全钾含量呈现出先增加后降低;在剖面空间变异除土壤全钾含量为弱变异性,其他养分变异程度均属中等水平。（3）土壤表层（0-10 cm）土壤有机质含量与全氮含量呈极显著正相关,土壤有机质含量与土壤全磷呈显著正相关,与土壤全钾含量相关性不显著。     

祁连山青海云杉种群种内竞争分析

采用逐步扩大范围的方法和改进的单木竞争指数模型对祁连山亚高寒山区青海云杉（Picea crassifolia）]林内设置的1 hm²样地内的青海云杉种内竞争状况进行了分析.结果表明：① 在青海云杉种群中,随着样圆半径的增加,竞争强度逐渐减弱,青海云杉个体的竞争影响样圆半径为6 m。② 青海云杉种内竞争强度随着对象木胸径的增加,竞争强度不断减小,在径级为5~10 cm、25~30 cm时,竞争强度随径级的增加急剧减小,并在径级25~30 cm形成明显拐点。随着径级的继续增大,青海云杉受到的竞争压力变化较为平缓,竞争主要发生在径级小于25~30 cm植株上。③ 青海云杉种内竞争强度和对象木胸径大小服从乘幂函数,并达到显著水平。实验数据表明,该模型能很好的用于青海云杉种群种内竞争强度的预测。     

祁连山排露沟流域青海云杉林土壤养分和pH变化特征

祁连山北坡中山带森林灰褐土是生长青海云杉的集中地带。选择排露沟流域海拔2 900～3 300 m的青海云杉林为研究对象,每隔100 m海拔梯度设置3个调查样地,研究青海结果表明：① 在海拔梯度上,0~40 cm土层土壤有机质、全氮及全磷平均含量高海拔处高于低海拔,而且高海拔与低海拔差异显著（P<0.05）;土壤全钾和速效钾含量则是高海拔低于低海拔,差异亦显著（P<0.05）;速效磷含量随海拔升高没有明显的变化规律,而且海拔间差异不显著（P<0.05）;土壤pH随海拔的升高不断减小,但是海拔间的差异不显著（P＞0.05）。 ② 在不同土层深度,0~10 cm土层土壤有机质、全氮、全磷、速效磷和速效钾平均含量均大于10~20 cm和20~40 cm土层,而且0~10 cm土层含量显著大于20~40 cm土层（P<0.05）;土壤pH和全钾含量则随土层深度增加,pH在0~10 cm土层与20~40 cm差异显著（P<0.05）,但全钾含量在不同土层差异均不显著（P＞0.05）。 ③ 在碳、氮、磷、钾营养元素循环中,土壤pH和土壤有机质是影响青海云杉群落养分供应的首要限制因子。     

祁连山大野口流域青海云杉林土壤肥力评价

以祁连山中段青海云杉林土壤为研究对象,分析了自然状态下森林土壤养分各项指标含量与肥力之间的关系。结果表明:研究区青海云杉林土壤理化性质指标值相对较适宜林分生长,有机质含量与全氮、全钾、全磷、铵态氮、硝态氮都存在很高的相关关系,同时全氮与铵态氮、硝态氮也存在很高的相关关系;采用多元统计的主成分分析法对土壤肥力进行综合评价,得出土壤肥力指标前2个主成分的累计贡献率为99.298%,有机质、全钾、全磷、硝态氮、铵态氮等代表了研究区土壤自然肥力的水平,对土壤肥力有正向负荷;土壤肥力模糊综合评价结果为高。     

祁连山青海云杉林土壤有效微量元素含量特征

以建立在祁连山西水林区大野口流域的1 hm2青海云杉林样地为研究对象,采用剖面取样与室内分析相结合的方法,分析了土壤锌、锰、铜、铁、硼等有效微量元素的含量、密度大小和有效性指数、与有机质和p H值及速效磷之间的相关性。结果表明:(1)不同土层有效微量元素锌、锰、铜、铁、硼的平均含量大小顺序均为:铁锰铜硼锌,有效微量元素均具有明显的"表聚效应"。0~60 cm土层有效锌、锰、铜、铁、硼均值大小分别为:(0.52±0.27)mg kg-1、(6.26±1.76)mg kg-1、(2.44±0.98)mg kg-1、(94.69±25.48)mg kg-1、(2.19±0.70)mg kg-1。(2)0~60 cm土层中,锌、锰、铜、铁、硼密度大小分别为:(2.21±1.27)mg m-2、(26.24±7.64)mg m-2、(11.50±6.41)mg m-2、(447.78±178.04)mg m-2、(9.76±3.32)mg m-2,有效性指数大小为:铁硼铜锰锌,其中:铁、硼、铜有效性指数大于1,而锌、锰有效性指数小于1。(3)不同土层有机质与锌、锰、铜、铁、硼等均呈显著或极显著正相关,p H值与锌、锰、铜、铁、硼等均呈显著或极显著负相关,速效磷仅与硼呈极显著正相关,有机质和p H值均对有效微量元素含量具有重要影响。     

张掖市肃南县祁丰林区森林土壤铁剖面变化特征

以张掖市肃南县祁丰林区的4种林分类型土壤为研究对象,研究其0～60 cm土壤剖面全铁随土层深度的变化规律、剖面含量均值及全铁与土壤pH值、有机碳、速效磷和阳离子交换量的相关系分析。结果表明:4种林分土壤全铁含量随土层深度,其含量在不同土层中的差异性不显著(P>0.05)。0～60 cm深度土壤全铁均值在4种林分中的含量差异性亦不显著(P>0.05),变化范围为35.0～37.7 g/kg。相关性分析表明,全铁含量与土壤有机碳和阳离子交换量之间具有显著(P<0.05)和极显著负相关(P<0.01),与土壤pH值和速效磷含量之间无显著相关性(P>0.05)。     

祁连山大野口流域降水-土壤水-河川来水相关性分析

[目的]对祁连山大野口流域降水、土壤水和河川来水的相互关系进行分析,旨在为掌握流域水文过程及河川径流形成机理提供理论支持。[方法]运用祁连山大野口流域18a人工和2a自动监测的38万多个数据,采用特征参数算法、相关和多元回归等方法进行分析。[结果](1)降水量、空气湿度和河川径流18a平均为374.06mm,60.91%,166.73mm。降水的44.57%最后形成了河川径流。降水和河川径流上升率均为18mm/10a,空气湿度上升率约为1.2%/10a。(2)降水、空气湿度、土壤水、河川来水在一年中的变化步调基本一致。(3)在森林高度范围内,距地面越高,空气湿度越大,受降水的影响越小;在0—80cm深度范围内,土壤越深,降水对土壤水分的影响越小。(4)降水、空气湿度、土壤水、河川来水的相互关系较紧密,建立的回归模型可预测降水、土壤水、河川来水量变差的95.2%,88.8%,97.6%,准确率可达93.4%,84.6%,96.7%。[结论]降水、土壤水、河川来水的分配比例可量化和可调控流域水资源需水量方面的分配比例;将人工观测和自动监测数据同化分析,解决了流域生态水文过程研究中的数据短缺问题。     

祁连圆柏生长特性研究

[目的]为祁连圆柏的抚育改造和管理提供理论依据。[方法]对祁连山寺大隆林区的祁连圆柏林分进行调查,选择标准木进行树干解析,分析祁连圆柏林分的生长过程。[结果]树高、胸径和材积连年生长量达到峰值的时间分别是80、120和200年。其生长遵循一定规律,自变量树高总生长量与因变量年龄的曲线模型为y=e（2.4598-61.206/x）（R2=0.982）,胸径总生长量随年龄变化曲线模型为y=e（3.329 4-124.00/x）（R2=0.946）,材积总生长量与年龄的回归方程为y=2.2×10-8x2.770 7（R2=0.994）。[结论]祁连圆柏的生长遵循一定的规律。