北京山区4种优势林分生态用水实验研究

为研究较小尺度上不同林分的生态用水,采用实验方法对2010年生长季北京山区4种主要优势林分的生态用水量进行了测定。结果显示,4种林分的生态用水量分别为侧柏376.15mm,油松335.28mm,刺槐258.90mm,栓皮栎374.94mm。生态用水的各组分中林分蒸腾用水占据主导性地位;4种林分中,刺槐林地的有效降水能够满足全部的林地蒸散甚至补充少量土壤贮水,而其他3种林分均只能满足约75%的林地蒸散量和约55%的生态用水量。建议在降水贫乏的干旱山区造林时,适当增加刺槐林分的比例。     

北京山区典型树种树干液流特征及其对环境因子的响应研究

2010年6—9月在妙峰山林场,运用SF-L树干液流仪分别研究分析了典型晴天和生长季侧柏、栓皮栎、油松、刺槐的树干液流速率变化特征及树干液流速率对环境因子的响应。结果表明:4种树种的树干液流速率变化规律呈单峰型,其中侧柏的平均树干液流速率最大,为0.079 3cm/min,刺槐最小,为0.048cm/min。4种树种在各个月份的平均液流速率变化较大,但均在8月份达到最大值。对环境因子影响树干液流速率的相关分析表明:气温、太阳辐射、VDP、土壤含水率和土壤水势与树干液流速率呈正相关,而相对湿度与树干液流速率呈负相关关系,风速、土壤温度与树干液流速率的相关性不明确。太阳辐射对树干液流速率的影响最大,其中对阔叶树种刺槐和栓皮栎的影响比对针叶树种油松和侧柏更大。环境因子对阔叶树影响较大,对针叶树影响较小。运用多元线性回归方法,得出了4种不同树种的树干液流速率和环境因子的多元线性回归方程。     

北京山区栓皮栎水源涵养林空间结构特征研究

以地面三维激光扫描技术作为林分资源调查的手段,采用"多站式"扫描方法来获取栓皮栎水源涵养林标准地内林木树种、树高、胸高断面积等测树因子,应用传统林分结构因子配合混交度、大小比数等参数并结合点格局分析法研究了北京西山栓皮栎水源涵养林林分的空间结构特征。结果表明:(1)栓皮栎水源涵养林乔木层共由16个树种组成,群落垂直结构明显,呈现出典型的复层林结构特征;(2)栓皮栎水源涵养林林分平均混交度为0.32,处于弱度混交范畴;(3)栓皮栎、油松、槲树、刺槐种群在林分空间结构单元中以优势木、亚优势木和中庸木为主,分别占种群总株数的67%、51%、71%和57%,其他树种优势度不明显;(4)栓皮栎种群的空间点格局在所研究的尺度(30 m)上呈显著性聚集分布,在种群间的空间关联性上,栓皮栎种群和其主要伴生树种元宝枫种群在所研究的尺度上,二者之间关联性为显著性负关联,竞争激烈。     

北京山区典型人工林土壤水分动态研究

采用TRIME管状土壤含水率测试仪定位测定,对鹫峰国家森林公园典型林地土壤水分的垂直变化、季节性变化以及土壤水分消退规律进行研究。结果表明:1)各林地土壤水分垂直变化总体趋势基本上一致,先增加再近稳定后缓慢减少,各林地土壤含水率大小顺序为:栓皮栎>刺槐>油松>侧柏,土壤水分大致分为:表层速变层、水分利用层、水分稳定调节层。2)4块林地土壤含水率变异系数平均值随着深度的增加而降低,10cm处的变异系数最大,这可能与降水的入渗与树木的吸收两种作用有关。3)各林地土壤水分季节性变化明显,大体上在7月～9月份较高,6月份含水率较低。整个生长季土壤平均含水率差异不是很大。4)在8月3日较大规模降水后,4种林分的土壤水分消退都体现出了蒸渗型的特征。     

黄土高原典型流域土壤抗冲特性研究

以黄土高原吕二沟流域为研究对象,采用原状土冲刷水槽法对研究区梯田耕地、坡耕地、草地、梯田果园、刺槐林共5种土地利用类型的土壤进行了抗冲试验。结果表明:(1)研究区不同土地利用类型的土壤抗冲性大小依次为:刺槐林>草地>梯田>果园>坡耕地;(2)根系对土壤抗冲性具有显著影响,有根系土壤相对无根系土壤的抗冲性有明显提高,平均提高了44.02%;(3)研究区土壤随坡度的增大抗冲能力减弱,其中22°～25°减少幅度最大;(4)对研究区不同土地利用类型土壤抗冲指数在流域尺度进行了空间异质性模拟,总体表现出越靠近流域上游和侵蚀沟坡上位置的土壤抗冲性越大的特性,其中刺槐林地和草地表现更为明显。     

北京山区生物多样性分析与碳储量评估

基于森林资源二类调查数据,应用InVEST模型对北京山区生物多样性和碳储量进行了评估和估算,并讨论了二者之间的相互关系。结果表明,在所有森林生态类型中,单位面积生物多样性得分最高的是天然桦树林,为0.76;得分最小是人工油松林,为0.49。北京山区总碳储量为49 193 742t,总碳储量最大的是人工经济林,为10 402 900t;得分最小的是天然针叶林,为423 132t。各森林类型的单位面积平均碳储量均较高。一般来说,生物多样性较大的森林生态类型碳储量也较大,生物多样性与碳储量有一定的相关性,但并不十分明显。