祁连山不同林地类型对土壤理化性质和水源涵养功能的影响

以祁连山灌木林、针叶林、阔叶林3种林地为研究材料,探讨不同林地类型对土壤理化性质和水源涵养功能的影响,结果表明：土壤孔隙度、团粒结构、物理性粘粒含量均为灌木林〉针叶林〉阔叶林,土壤容重、物理性砂粒含量均为灌木林〈针叶林〈阔叶林;土壤有机质、全N、速效N、速效P、速效K、CEC均为灌木林〉针叶林〉阔叶林,而CaCO3、pH、全盐含量均为灌木林〈针叶林〈阔叶林;土壤水层厚度、自然含水量、饱和蓄水量、毛管蓄水量、非毛管蓄水量、贮水量均为灌木林〉针叶林〉阔叶林;枯落物积累厚度、枯落物积累干质量、持水量、最大持水率均为灌木林〉针叶林〉阔叶林。灌木林植物种类丰富,郁闭度大,枯落物积累数量多,水源涵养功能强。  

祁连山排露沟小流域土壤物理性质空间差异研究

研究了国家重点野外观测试验站--祁连山森林生态站排露沟流域土壤物理性质及其空间差异.结果表明:(1)土壤容重随深度而变化,变化幅度大小顺序为:山地栗钙土＞山地森林灰褐土＞亚高山灌丛草甸土,不同类型土壤容重变动在0.45～1.38 g/cm3之间;(2)土壤总孔隙度大小顺序为:亚高山灌丛草甸土＞山地森林灰褐土＞山地栗钙土,不同植被下土壤总孔隙度表现出不同的差异;土壤毛管孔隙在不同植被下,各层之间无显著性差异;土壤非毛管孔隙,山地栗钙土与亚高山灌丛草甸土和山地森林灰褐土之间存在显著性差异(P＜0.05).(3)土壤最大持水量大小顺序为:山地森林灰褐土＞亚高山灌丛草甸土＞山地栗钙土;毛管持水量与含水量均表现出亚高山灌丛草甸土＞山地森林灰褐土＞山地栗钙土,各类型土壤含水量均随海拔的升高而增大.  

祁连山青海云杉林冠降雨再分配特征及影响因素

以祁连山排露沟小流域青海云杉林为研究对象,2015年5-9月观测了34场降雨的林外降雨量、穿透雨量和树干茎流量,并同步观测了相关的林外气象因子,分析了青海云杉林冠降雨再分配特征及影响因素.结果表明:(1)青海云杉林的总穿透雨量、树干茎流量和截留量分别为275.9,1.8,90.0 mm,分别占总降雨量的75.04％,0.48％和24.48％,并在不同降雨量等级之间存在差异.(2)冠层降雨再分配各组成要素(穿透雨、树干茎流、林冠截留)与降雨量、降雨历时、10 min最大雨强、空气相对湿度呈极显著的相关性.随着降雨量和降雨历时的增大,穿透雨量和树干茎流量均不断增大,而穿透雨率、树干茎流率和截留量(率)均逐渐趋于稳定.(3)青海云杉林内产生穿透雨和树干茎流的临界降雨量分别为0.8mm和9.6 mm.因此,气象因素是影响冠层降雨再分配的重要因素之一.  

祁连山林区苔藓垂直分布特征与水文功能分析

苔藓是祁连山林区地被层植物的主要建群种，具有保持林区环境湿润、调节地表径流和涵养水源的功能。通过野外调查，结合苔藓植物的分布情况和环境特征，将研究区苔藓植物垂直分布划分为低山苔藓植物带、乔木林苔藓分布带、亚高山灌丛林苔藓分布带，对各带的主要苔藓种类和分布情况做了较详细的描述。由于各带苔藓厚度有明显的不同，导致含水量有明显的差异。当苔藓最大厚度达到7．4cm时，苔藓的最大持水率为519．44％，随厚度降低持水率变小。林区苔藓在5月含水量最大，7月最小，从5月到9月含水量呈递减趋势；并对林内无苔藓覆盖和林内有苔藓覆盖的土壤水分蒸发做了比较分析，得到这两者蒸发大小的顺序是：林内无苔藓覆盖〉林内有苔藓覆盖。  

祁连山放牧草原土壤呼吸及影响因子分析

在海拔2 500,2 700,2 850,3 000 m的草原上利用Li-6400-09土壤呼吸叶室测定仪测定一个生长季节祁连山排露沟流域放牧草原土壤呼吸速率,分析不同环境条件下土壤CO2释放速率对气候和土地利用的反馈作用。辅助测定地面温度(0 cm、最低温度和最高温度)、地下温度(5,10,15,20 cm)、空气温度、土壤含水量。通过2003-2006年的观测结果表明:(1)土壤呼吸速率有明显日变化规律,7:00-14:00逐渐升高,14:00达到最大值,其值为8.92μmol/(m2.s);之后开始逐渐下降,5:00-6:00达最小值,其值为0.37μmol/(m2.s);(2)土壤呼吸速率有显著的季节变化趋势,呈单峰曲线,与温度的季节动态相吻合,出现"低-高-低"变化趋势。(3)放牧直接影响土壤含水量,放牧程度与土壤含水量呈负相关,土壤含水量与土壤呼吸速率呈正相关。重度放牧区土壤含水量>过度放牧区土壤含水量>极度放牧区土壤含水量,且重度放牧区土壤呼吸速率>过度放牧区土壤呼吸速率>极度放牧区土壤呼吸速率。(4)温度是影响土壤呼吸的主要因子,温度与土壤呼吸速率呈正相关,呼吸速率最大值出现在一年温度最高月6-7月,值为8.92μmol/(m2.s);最小值出现在5月,值为0.37μmol/(m2.s),继续降温呼吸速率基本停止。  

气温对祁连山不同植被状况土壤呼吸的影响

通过对祁连山不同植被类型2 0 0 3年生长季节土壤呼吸的季节动态、日变化及土壤呼吸对气温变化响应的研究发现,指数模型能够较好地揭示不同植被类型对温度变化的响应,且低温时模型的拟合效果更好;各群落土壤呼吸的季节动态与温度变化不完全同步,表明温度并不是影响土壤呼吸的唯一因子,但能在一定程度上解释土壤呼吸的季节变化;不同植被类型的Q10 值介于2 16～4 92之间,青海云杉林(海拔2 75 0m)群落的Q10 值高于其它植被类型,说明不同的植被覆盖状况会影响到土壤呼吸对温度变化的敏感程度  

祁连山不同林地类型土壤特性及其水源涵养功能

对甘肃祁连山4种不同林地类型的土壤特性、凋落物持水量、林地土壤蓄水性能、土壤渗透性能等进行了研究.结果表明,林地内土壤容重和孔隙度(0-60 cm)差异较大,容重大小依次为:牧坡草地＞祁连圆柏林＞高山灌丛林＞青海云杉林;总孔隙度大小依次为:青海云杉林＞高山灌丛林＞祁连圆柏林＞牧坡草地.林地间凋落物的最大持水量和最大持水率表现一致,趋势表现为:高山灌丛林＞青海云杉林＞祁连圆柏林＞牧坡草地.不同林地间土壤非毛管孔隙持水量差别较大,4种林地的土壤非毛管孔隙持水量由大到小依次为:青海云杉林＞高山灌丛林＞祁连圆柏林＞牧坡草地.有效涵蓄量大小与土壤涵蓄降水量一致,4种林地变化范围为184.98～222.27 mm,大小顺序依次为:青海云杉林＞牧坡草地＞高山灌丛林＞祁连圆柏林.  

东祁连山不同高寒灌丛草地土壤抗蚀性研究

为探讨祁连山东段不同高寒灌丛草地的土壤抗蚀性特征,采用野外调查和室内试验的方式,对东祁连山金露梅、柳、杜鹃3类高寒灌丛草地的土壤抗蚀性特征及其影响因素进行了研究.结果表明:不同灌丛草地土壤水稳性团聚体主要以＞0.5 mm的大粒径水稳性团聚体为主,土壤团聚结构破坏率表现为:柳灌丛草地＞杜鹃灌丛草地＞金露梅灌丛草地;土壤水稳性指数依次为:杜鹃灌丛草地(97.1％)＞柳灌丛草地(96.9％)＞金露梅灌丛草地(95.8％);土壤抗蚀指数表现为:杜鹃灌丛草地最大(95.0％),金露梅灌丛草地最小(92.9％).总体上,杜鹃灌丛草地的土壤抗蚀性最强,金露梅灌丛草地的土壤抗蚀性最差.通过灰色关联度法,对＞0.5 mm的机械团聚体含量、＞0.25 mm的机械团聚体含量、＞0.25 mm的水稳性团聚体含量、＞0.5 mm的水稳性团聚体含量、土壤结构破坏率、水稳性团聚体平均质量直径、有机质、土壤崩解率、土壤水稳性指数、土壤抗蚀指数10个土壤抗蚀性指标进行评价分析认为,影响高寒灌丛草地土壤抗蚀性最主要的因素是水稳性指数、＞0.25 mm水稳团聚体和水稳性团聚体平均质量直径.  

祁连山东段青海云杉林土壤有效氮研究

通过野外取样和实验室分析,对祁连山东段青海云杉林的土壤有效氮状况进行了研究。结果表明:(1)青海云杉林0—40 cm土层土壤总有效氮(铵态氮+硝态氮)的变化范围为17.26~20.76 mg/kg,铵态氮是土壤有效氮的主要存在形态,其含量占到总有效氮的66.72%以上;(2)土壤铵态氮含量随土层深度的增加而较少,硝态氮则无明显的变化规律,而且土壤硝态氮较土壤铵态氮对土壤微环境敏感;(3)土壤铵态氮与有机质相关关系显著(p<0.05),土壤硝态氮与有机质无显著相关性。研究区铵态氮为土壤有效氮的主要赋存形式,它在很大程度上取决于该区土壤pH中性值,较低温度和较高的水分含量。  

东祁连山不同高寒草地型牧草返青期土壤碳分布特征

以东祁连山高寒草地为样点,对土壤有机质、K2SO4浸提碳和微生物量碳(氯仿熏蒸浸提法)等进行了研究.结果表明:该区土壤有机质介于82.3～207.2 g·kg-1,植被类型影响土壤有机质含量.土壤K2SO4浸提碳介于23.61～138.81 mg·kg-1,分别占土壤有机质和土壤微生物量碳的0.03%～0.06%和9.97%～18.46%;灌丛草地中,高山柳草地显著低于杜鹃草地(P<0.05);草本草地中,珠芽蓼草地、沼泽草地和嵩草草地显著高于禾草草地(P<0.05).土壤微生物量碳介于156.19～1 182.84mg·kg-1,上层显著高于下层(P<0.05),除2005年沼泽草地外草本草地与灌丛草地间差异显著(P<0.05);微生物量碳对土壤有机质的贡献率介于0.19%～0.48%,禾草草地最低(0.19%),金露梅灌丛草地最高(0.48%),除珠芽蓼草地和沼泽草地外均为上层高于下层;且除禾草草地和嵩草草地外微生物量碳与土壤有机质、全氮和速效磷间呈显著(P<0.05)或极显著正相关(P<0.01),与土壤K2SO4浸提碳在灌丛草地呈显著正相关(P<0.05),在草本草地呈极显著正相关(P<0.01),与微生物量氮、磷间呈极显著正相关(P<0.01).该结果表明微生物量碳及其对土壤有机质的贡献率在草地型闻和土层间差异明显,且与土壤有机质、K2SO4浸提碳、全氮和速效磷关系密切.