冬奥会张家口赛区典型林分水化学性质研究

为改善2022年冬奥会河北省张家口市崇礼赛区(和平林场)森林水环境,以当地典型森林类型(山杨林、云杉林、白桦林和华北落叶松林)为研究对象,比较其在降雨分配过程中(林外雨、穿透雨、树干径流、地表径流)对降水水化学性质的影响程度。化学需氧量(COD)、氨氮(NH_3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)分别使用消解比色法、水杨酸法、过硫酸盐氧化法、消解抗坏血酸法测定。结果表明:(1)降雨经过林冠层后(穿透雨)4个林分COD、TN含量较林外雨整体上呈增加趋势;NH_3-N、TP含量呈减少的趋势;(2)树干径流中4个林分COD、NH_3-N、TN、TP含量较林外雨整体上均呈增加趋势;(3)4个林分的地表径流中COD、TN、TP含量较林外雨呈增加趋势;NH_3-N含量呈减少趋势;(4)水化学性质综合变化指数分别为林外雨0.65、山杨林0.95,云杉林2.09,白桦林1.30,华北落叶松林2.32。降雨对森林的化学淋溶作用较大,经淋溶作用后穿透雨、树干径流及地表径流中的NH_3-N、TN、TP净淋溶量出现了负值。森林降低了雨水中氨氮的含量,对水化学环境起到了一定的净化作用,对改善水生态环境具有一定意义。     

清水河流域典型林分类型土壤水分特征研究

【目的】水是植被分布的限制因子,为改善清水河流域的生态环境及土壤生态建设,对该流域典型林分类型下土壤水分状况展开研究。【方法】本文采用土壤剖面水分速测仪(TRIME-FM)对清水河流域立地条件一致的4种典型林分类型(落桦混交林、山杨林、白桦林和华北落叶松林)进行土壤水分的动态监测。【结果】:(1)4种林分的土壤平均含水量差异显著,其大小排序为:白桦林(17.80%)落桦混交林(14.16%)华北落叶松林(12.38%)山杨林(11.45%),8-9月份土壤蓄水量最大的为白桦林(142.40 mm),最小的为山杨林(91.60 mm)。(2)土壤含水量与降雨量呈现正相关关系,降雨量大则土壤含水量大,降雨量小则土壤含水量小(降雨量10 mm时土壤表层水分对降雨敏感性大,10 mm≤降雨量24.9 mm时10~20 cm土层水分对降雨敏感性较大),4个林分中白桦林的土壤含水量最高。(3)4个林分类型在0~80 cm随深度增加呈波浪形变化,其中华北落叶松林变化幅度最大;随土壤深度增加,各林分土壤水分变化幅度逐渐变小,变异系数也逐渐减小。0~10 cm土层对土壤蒸发的敏感性较强,20~80 cm土层对林木蒸腾耗水的敏感性较强。在0~40 cm土层范围内,白桦林各层土壤含水量明显高于其他3个林分类型。【结论】该地区典型林分中阔叶林下土壤含水量的变化幅度小于针叶林和针阔混交林。     

我国土地荒漠化和沙化发展动态及其成因分析

我国是一个土地荒漠化和沙化非常严重的国家。采用1994—2014年全国荒漠化和沙化监测数据,比较了我国荒漠化和沙化土地的发展动态,结果表明:(1)我国荒漠化及沙化土地面积呈减少趋势,荒漠化土地由1999年的267.41万km~2减少至2014年的261.16万km~2,沙化土地由1999年的174.61万km~2减少至2014年的172.12万km~2;(2)荒漠化及沙化土地主要分布在中西部地区,以内蒙古、新疆为主,荒漠化类型以风蚀荒漠化为主,沙化类型以戈壁为主。同时,分析了我国土地荒漠化和沙化的成因,提出了针对荒漠化和沙化土地的治理对策。     

冀西北地区4种纯林枯落物及土壤水文效应

为改善冬奥会赛区(张家口市崇礼区清水河流域)水生态环境,提高(崇礼)赛区森林涵养水源功能,以崇礼区和平林场的云杉、白桦、山杨和华北落叶松4种纯林为研究对象,布设50m×50m样地,枯落物水文效应测定采用浸泡法,土壤层水文效应测定采用环刀法。结果表明:(1)枯落物总蓄积量最大为云杉林(38.46t/hm~2),各林分半分解层的蓄积量均大于未分解层;(2)枯落物最大持水量云杉林(3.03t/hm~2)最大,有效拦蓄量云杉林(2.57t/hm~2)最大,最大持水率山杨林(384.22%)最大,枯落物持水量与持水时间呈对数关系,枯落物吸水速率与持水时间呈幂函数关系;(3)土壤容重华北落叶松林(1.00g/cm~3)最大,山杨林(0.67g/cm~3)最小,土壤总孔隙度白桦林(67.14%)最大,山杨林(58.77%)最小。土壤入渗速率与入渗时间呈明显的幂函数关系。(4)林地总持水能力排序为:白桦林(887.45t/hm2)华北落叶松林(840.94t/hm~2)云杉林(800.03t/hm~2)山杨林(768.58t/hm~2),土壤层的持水能力占99%以上。综合分析得知,阔叶林涵养水源功能优于针叶林,土壤层的持水能力强于枯落物层。