中国西北三省(区)风雪流发生的可能性

[目的]揭示新疆、内蒙古和甘肃西北3省(区)风雪流发生的可能性,为风雪灾害防治提供理论依据。[方法]利用1981—2010年3省(区)130个区站地面气象资料,划分风雪流发生可能性等级。[结果](1)研究区65.4%的地区有发生风雪流灾害的可能性,其中16.9%的地区发生风雪流可能性的等级较高;(2)研究区风雪流灾害最严重的月份为3和12月,少数地区受地形影响有所差异;(3)研究区30a间气象数据在一定范围内波动,风雪灾害发生可能性没有减弱趋势。[结论]西北3省(区)需重视风雪灾害防治,尤其是3和12月应重点防护;同时要加强生态修复工作,降低风雪灾害。     

基于冠层温度的典型沙生植物土壤水分状况诊断

冠层温度是植物体能量平衡结果的体现,是衡量植物水分多寡和有效性的重要指标,在农业中已经被广泛的应用于植物干旱程度的评价。本研究以柠条(Caragana korshinskii)、沙柳(Salix psammophila)、油蒿(Artemisia ordosica)3种典型沙生植物为研究对象,以土壤田间持水量的A(5%~20%)、B(20%~40%)、C(40%~60%)、D(60%~100%)设置4个水分梯度,监测并分析不同土壤水分条件下植物冠层温度日变化特征及差异性,探究沙生植物冠层温度对气象因子及土壤水分的响应规律。结果表明:1)在同一监测时间,即气象条件背景相同情况下,植物所处的土壤含水率越低,其正午的植物冠层温度越高。2)在日尺度范围内,植物冠层温度的高低受到气象因子、土壤水分的共同影响;通过相关性分析结果表明,气象因子对冠层温度的影响比土壤水分较为显著。3)基于日尺度上多时间点的冠层温度数据建立的冠层温度数据对气象因子响应的敏感度系数,可以判定植物所处的土壤水分状况。土壤含水率越低其植物冠层温度对气象因子的敏感度越小。利用植物冠层温度可以实现对于植物所处的土壤水分状况的判定,为大田植被的水分管理提供1种新的、便捷有效的途径。     

呼伦贝尔沙地樟子松人工林土壤细菌网络特征北大核心CSCD

为揭示呼伦贝尔沙地樟子松人工林土壤细菌相互关系,以呼伦贝尔沙地不同林龄樟子松人工林(25 a、34a和43 a)为研究对象,以沙质草地为对照,采用分子生态网络分析法对不同土层(0~10 cm和10~20 cm)土壤细菌群落进行比较分析。结果表明:(1)从25 a到43 a,土壤细菌网络总边数增多,平均路径长度降低。土壤深度由0~10cm到10~20 cm,人工林土壤细菌网络总边数减少,平均路径长度升高。与沙质草地相比,人工林土壤细菌网络总边数较少。(2)25 a人工林关键菌种隶属于嗜酸菌目(Acidimicrobiales)、RB41和MB-A2-108,34 a人工林关键菌种隶属于Gaiellales,43 a人工林关键菌种隶属于Gaiellales、RB41、Subgroup_7、Subgroup_6、和DA101_soil_group,草地关键菌种隶属于匿杆菌门(Latescibacteria)。(3)全氮、氨氮、微生物碳含量和脲酶酶活性对土壤细菌网络中具有高中介中心性的部分细菌有显著正相关影响(P<0.05);转化酶和过氧化氢酶活性、土壤含水量以及速效磷含量对土壤细菌网络中具有高中介中心性的部分细菌有显著负相关影响(P<0.05);土壤有机质对土壤细菌网络中具有高中介中心性的部分细菌既有显著正相关影响又有显著负相关影响(P<0.05)。樟子松人工林从25 a到43 a,土壤细菌网络愈加复杂和紧密,土壤深度由0~10 cm到10~20 cm,网络复杂性和紧密度降低;与草地相比,人工林土壤细菌网络复杂性较低。43 a人工林土壤细菌网络关键菌种类型数量最多。另外,土壤细菌网络受土壤有机质影响最大。研究结果有助于深入理解呼伦贝尔沙地樟子松人工林土壤细菌群落,并为呼伦贝尔沙地樟子松人工林的可持续经营提供科技支撑。     

土壤微生物膜对风沙土固沙保水特性的影响

土壤微生物膜胞外聚合物具有较强的黏结性,为增强风沙土抗蚀性,提高风沙土保水性提供了新途径。鉴于此,该研究采用室内控制试验设置6个微生物菌剂施用水平(0、1、3、5、7和10 g/kg),以期阐明土壤微生物膜对风沙土特性的影响。研究结果表明:1)施用微生物菌剂可产生土壤微生物膜,并胶结风沙土颗粒。2)试验结束时(第49 d),与对照组相比,不同菌剂施用处理的土壤容重降低0.54%～8.88%,孔隙度提高0.39%～3.91%,含水率显著提高0.11%～0.25%(P0.05),大团聚体质量分数增加5.59%～25.01%,土壤pH值由7.16显著增加至8.32～9.23(P0.05)。3)土壤多糖含量对土壤特性的解释率为47%,是影响土壤特性的关键因素。土壤微生物膜能够有效改善风沙土特性,增强风沙土抗蚀性,提高风沙土保水性,但较高的微生物菌剂施用量会增加土壤pH值,造成土壤盐碱化,建议微生物菌剂施用水平为1～5 g/kg。研究成果有利于深入理解微生物膜固沙保水机制,并可为沙化土地防治新技术研发提供重要理论依据和科技支撑。     

河北典型天然次生林灌木群落结构特征研究

基于河北省木兰围场国有林场管理局域内2hm2典型天然次生林植被群落调查,探讨次生林下灌木群落结构特征,研究显示:1)研究区29种灌木分属于15科22属,包含灌丛12 878丛、灌木20 861株,以毛榛(Cory-lus mandshurica)、五角枫(Acer mono)幼苗、锦带花(Weigela florida)为该群落优势种;2)80%以上的灌木基径过1cm,尤以青杄(Picea wilsonii)和华北落叶松(Larixprincipis-rupprechtii)幼苗的平均基径最大;3)以2m高度为界限可将灌木划为两层,上层灌木基径和冠幅明显优于下层灌木;4)从空间分布角度而言,不同灌木种群在频度、相对显著度和相对多度等方面表现出一定的空间异质性。     

冀北山地山杨白桦混交林林分空间结构研究

为了探究山杨和白桦混交林的林分空间结构,运用林分结构参数混交度、角尺度、大小比数和直径分布指标,对木兰围场次生山杨、白桦混交林的群落结构特征进行了研究.结果表明:山杨、白桦次生混交林的树种组成很丰富,群落中当地树种占绝对主导地位;从水平结构来说,林分平均角尺度为0.502,群落呈现出随机分布格局;群落的树种隔离度很高,平均混交度为0.618,但其主要树种山杨和白桦的混交度最低为0.26和0.39;群落所有乔木树种以胸径作为大小比数的指标的优势树种排列为:落叶松>黑桦>白桦>蒙古栎>山杨>棘皮桦>花楸>云杉>黄桦>油松>五角枫;林分整体处于结构稳定发展状态.     

乌兰布和沙漠沿黄段风沙土有机质和碳酸钙含量特征

土壤有机质和碳酸钙与土壤风蚀可蚀性密切相关,深刻地影响着土壤风蚀过程.以乌兰布和沙漠沿黄段风沙土为研究对象,分析不同沙丘类型和沙丘部位土壤有机质和碳酸钙的含量特征及其相互关系.研究结果显示:1)乌兰布和沙漠沿黄段流动、半固定、固定沙丘土壤有机质质量分数分别为1.71％、1.57％和2.21％,碳酸钙质量分数分别为0.1...     

冀北山地油松和落叶松林下枯落物的水文效应

对河北省木兰围场国有林场内油松、落叶松人工林枯落物水文效应进行了调查。结果显示,油松、落叶松枯落物厚度分别为6.1和4.0cm,枯落物蓄积量为33.93和43.16t/hm2;浸泡24h后测定油松枯落物的含水量为268.10g,落叶松枯落物含水量为157.54g,二者的有效拦蓄量分别为30.07和57.56t/hm2。油松、落叶松林下枯落物持水量、吸水速率与浸水时间的变化规律基本一致,枯落物持水量与浸水时间存在对数曲线关系,而吸水速率与浸泡时间存在幂函数关系;枯落物浸水0～4h内吸水速率最大,4～8h内逐渐变缓,10h后其持水量基本达到最大值。     

间伐对华北土石山区油松林生长及其林下植被发育的影响

间伐是森林经营的主要措施之一,研究间伐对森林生态系统的影响对其可持续发展具有深远意义。对河北省木兰围场国有林场管理局北沟林场4块油松人工林样地分别进行46.6%,56.2%,67.1%的3个强度间伐以及对照处理,通过植被群落调查,研究不同间伐强度后油松林生长及其林下植被发育。结果表明:油松林分经不同强度抚育间伐后单木胸径、树高、冠幅和生物量均显著高于对照,且随间伐强度增大而增加,但单位面积蓄积量随间伐强度增大而减小;弱度、中度间伐能够增加林下植物种类,提高林下植物丰富度、多样性和均匀度指数,但是强度间伐后林下植物种类并不会增多,此现象符合"中度干扰假说";林分经不同强度间伐后,林下植被优势种各异;随着间伐强度的增大,林下植被生物量增加。综上,合理的间伐能够促进林分生长及其林下植被发育,研究区选择56.2%左右的间伐强度最优。     

浑善达克沙地植物适宜性研究——以内蒙古自治区正蓝旗沙地区为例

以内蒙古自治区正蓝旗沙地区为区域,研究浑善达克沙地植物适宜性。借助TWINSPAN数量分类法将浑善达克沙地79个样方进行植物群落类型划分,并依据浑善达克沙地342个植物分布点(79个样方点加资料整理的263个植物分布数据)和29个与沙地植物适宜性相关的环境因子(14个气象因子、12个土壤因子和3个地形因子)数据,运用最大熵模型在30m的空间尺度上分别模拟该地区流动沙地、半流动沙地、半固定沙地、固定沙地、河泛地和林地植物群落的潜在分布,并获取各类植物的适宜地块。结果表明:1)根据潜在环境因子和分布点建立的各类生境植物群落适宜性分布模型,评判模型精准度的AUC值均0.883,达到了好的模拟效果,故此模型在此区域的研究是合理的。2)在29个环境因子中,对植物适宜性贡献量较大的是年均降水量、积温、高程和地表土壤pH(KCl)、大气干燥度、大气气压以及地表土壤粘土含量。3)在流动沙地向固定沙地的正向演替中,土壤粘土含量和土壤pH(KCl)逐渐减少,土壤阳离子交换量逐渐增加,对应生境植物对降水量的需求量不断增加,对积温要求逐渐降低。4)沙米(Agriophyllum squarrosum)、猪毛菜(Salsola collina)作为流动沙地的先锋植物以及其他生境的伴生种,适生于正蓝旗沙地区大部分地区,面积为9 463.53km2;刺蓬(Salsola ruthenica)和糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)群落等半流动沙地植物群落分布在除流动沙地之外的沙地,适宜区面积为8 551.13km2。地榆(Sanguisorba officinalis)和水麦冬(Triglochin palustre)多分布于正蓝旗中部到西北部区域的河泛地,面积为761.17 km2;黄柳(Salix gordejevii)、柠条(Caragana korshinskii)、杨柴(Hedysarum mongolicum)和沙打旺(Astragalus adsurgens)群丛分布于半固定沙地背风坡以及固定沙地阴坡,面积为3 387.56km2;榆树(Ulmus pumila)和杨树(Populus)等乔木受大兴安岭南段山地和燕山北部山地区系的影响,多适宜于东部区域。