黄土丘陵区几种林木茎干径向生长的日变化及其对环境因素的响应

利用树木径向生长仪研究了黄土丘陵区6年生油松（Pinus tabulaef ormis）、山杨（Populus davidiana）和辽东栎（Quercus liaotungensis）及林下灌木胡颓子（Elaegnus umbellata）4种林木整个生长季茎干的径向变化,发现4种林木的径向变化表现为膨胀收缩旋回增长的模式。在整个生长季中,山杨从5月到10月径向持续增长,增长时间最长;而油松和胡颓子的径向生长主要发生在7月份,从8月份开始其增长速率变缓;辽东栎在整个生长季节的径向生长最小。在整个生长季内,山杨径向增长了2.63 mm,胡颓子为0.64 mm,油松和辽东栎则分别为0.40 mm和0.26 mm。辽东栎日收缩量与膨胀量明显大于其他树种。通过对影响林木径向生长的15种环境因子进行主成分分析后,将主要环境因子归结为温度影响因子、湿度影响因子和降水影响因子3个主成分,并提取了影响该区几种林木生长的主要环境因子：日大于0℃的积温、最低6 h相对湿度和日降雨量。采用线性逐步回归方法,建立了日膨胀量与日收缩量与3个主要环境因子之间的关系。发现日收缩量与日大于0℃的积温成正相关,而与最低6 h相对湿度和日降雨量均呈负相关关系;而日膨胀量亦与日大于0℃的积温成正相关,而与其他环境因子的关系随着树种的不同而不同,表现出较大的变异性。     

祁连山中部青海云杉年内径向生长季节变化及其对环境因子的响应

以祁连山中段排露沟小流域青海云杉为研究对象,2018年5-10月应用带状树木径向生长记录仪对4株青海云杉径向生长过程进行测定,并同步测定气象因子和土壤温度、湿度,分析单株青海云杉径向生长的季节变化特征及其树木个体之间的差异,确定青海云杉在不同生长阶段的限制因子.结果表明:(1)4株青海云杉6月8日左右开始生长,7月28...     

黄土丘陵区不同经济作物光合作用特性研究

为研究延安燕沟流域5种传统作物的光合作用特性及其与环境因子的相关关系,运用美国产Li—6400便携式光合作用系统对5种作物的光合特性和环境因子进行了测定,结果表明:(1)西葫芦(Cuourbita papo)和甘蓝(Brassica olerarea)的净光合速率日变化呈"单峰型",即没有光合"午休"现象,而茄子(Solanum melongena L.)、黄瓜(Cucumis satovus L.)和甜瓜(Cucumis melo L.)均呈现明显"双峰型"特征,光合"午休"现象明显;(2)5种作物中甜瓜叶片的蒸腾速率最大,其他依次为西葫芦、甘蓝、黄瓜、茄子;(3)相对于甘蓝而言,茄子和黄瓜的气孔导度日变化相对平缓;(4)甘蓝的胞间CO2浓度呈"双峰型",茄子、黄瓜和甜瓜均呈现先下降后上升的趋势,即"V"型,西葫芦呈上升—下降—上升趋势,即"N"型;(5)5种作物的光合有效辐射(PAR)和相对湿度(RH)与净光合速率(Pn)均呈极显著正相关(p<0.01)。     

山西灵空山油松径向生长对气候变化的响应

为探讨暖温带半湿润区不同生长阶段油松径向生长对气候变化的响应,以山西灵空山国家级自然保护区的油松人工林为研究对象,建立该地区1951–2018年树轮标准化年表,采用相关分析法对树轮生长动态及其与气候因子的关系进行分析。结果表明:灵空山地区油松树木年表包含了丰富且敏感的气候信息,适合进行树木年轮学分析,不同生长阶段油松的径向生长对气候响应程度不同,敏感性表现为过熟期(0.354)>幼龄期(0.338)>中龄期(0.324)>近熟期(0.308)>成熟期(0.297)。信噪比、所有序列平均相关系数、平均指数等参数中,过熟期均大于其它龄期,分别达到了23.803、0.515、0.994,说明过熟期更适合用于进行年轮气候学研究。响应函数分析表明,油松幼龄期和中龄期年表对各月气候因子均较敏感,而近熟期、成熟期以及过熟期年表对降水更加敏感并表现出显著的相关关系,且径向生长与降水的相关系数均大于幼龄期和中龄期。灵空山油松年轮宽度与气候因子的响应模式受生长阶段的影响,温度和降水是影响油松幼龄期和中龄期径向生长的主要因子,降水则是近熟期、成熟期以及过熟期木质部生长的主要制约因子。     

南方红壤侵蚀区芒萁生长特征及其对环境因子的响应

采用样方法,调查了福建省长汀县红壤侵蚀区马尾松林下芒萁的生物量、覆盖度和高度生长特征,并与地形、土壤养分和土壤侵蚀强度等环境因子进行相关性分析.结果表明,不同坡向上的芒萁生物量差异较为明显,其中位于东坡的样地生物量最大(1 967.65 g/m2),位于南坡的生物量最小(1 230.28 g/m2).各样地的芒萁覆盖度和高度随着坡位的升高而逐渐降低.芒萁总生物量、覆盖度和高度与有机质和全氮呈显著的正相关性.土壤侵蚀程度与芒萁的生物量、覆盖度和高度都达到极显著的负相关性.该地区芒萁的生长主要受侵蚀程度、土壤有机质和全氮等因素的影响.芒萁对控制水土保持有着重要的作用,因而可作为南方红壤侵蚀区水土保持与生态修复的先锋植被.     

干旱胁迫下常春藤净光合速率日变化及其影响因子分析

利用CIRAS-2型便携式光合仪对干早胁迫下3a生常春藤(Hedera nepalensis var.sinensis)叶片光合速率Pn的日动态及其主要生态生理因子进行测定分析,以阐明干早胁迫下pn的日变化特征及其午休原因,并探讨了影响常春藤Pn的主要影响因子.结果表明,常春藤Pn日动态与土壤水分及微环境因子密切相关.随着干早胁迫的加重,其pn,日均值及最大值下降显著,其中轻度、中度、重度干早胁迫下,其pn,日均值分别比对照下降15%,4700,70%;随着干早胁迫的加重,常春藤pn.日动态由"单峰"向"双峰"型变化,光合作用午休原因由气孔限制为主逐渐过渡到以非气孔限制为主.多元回归及主成分分析表明,适宜水分条件下,影响常春藤Pn的日动态因素可归纳为两类,一类以气温、相对湿度和大气CO2:浓度为主,其次是以光照强度为主;随着干早胁迫的增强,光照强度、大气CO2浓度、相对湿度等生态因子对常春藤Pn的影响越大,其中相对湿度对pn的影响最显著.     

黄土丘陵区耕地变化与农户经济行为响应

本研究以宁夏上黄试区为例,根据历史资料、PRA调查及GIS工具分析了该试区耕地变化及农户经济行为变化。结果表明,耕地变化对农户经济行为的影响主要表现为农业系统内及农业系统外部经济活动的变化,农业系统内部主要变化表现为耕地种植结构变化及利用形式的变化,农业系统外农户经济活动的变化主要表现为农业系统外收入不断增加和农户外出劳务人数增加。     

黄土丘陵区土地利用/覆被变化与生态环境响应

以生态绿当量作为土地利用变化环境影响评价的度量指标,引用生态绿当量数学模型,以固原市上黄试区为例,利用1982年、2000年及2010年土地利用现状数据,测算上黄试区不同时期各种用地类型的绿当量和总绿当量,用以衡量生态环境状况。结果表明:1982年,上黄试区生态绿当量为0.88,说明该时段生态服务功能差,没有达到应有的生态标准;1982—2000年,这时期为治理期,经过近20 a的生态综合治理,到2000年该试区生态绿当量达到1.266,说明该试区生态环境达标,生态服务功能良好;2000—2010年,在国家退耕还林还草政策条件下,坡耕地进行了深度地退耕,至2010年,该试区生态绿当量达到1.479,说明生态服务功能进一步加强。生态绿当量作为评价区域生态环境指标具有涵义明确、计算方便等优点。     

模拟降水变化下黄土丘陵区草地群落特征及其物候期响应

在全球气候变化背景下,黄土高原降水格局呈现出季节波动增强和极端降水事件增加趋势,降水格局变化势必会引起草地群落特征和物候期发生重要改变。为研究黄土丘陵区草地生态系统对降水改变的响应,选取黄土丘陵区退耕草地为研究对象,连续定位观测自然恢复小区不同降雨梯度下(0,±20%,±40%,±60%)物候动态变化,探究了物候期和群落结构对降水变化的响应状况。结果表明:(1)不同降水条件下群落物种组成及丰度存在明显差异,与对照组相比,增雨与减雨均提高了物种的种类。增雨60%群落种类最多,为18种。(2)降水梯度递增处理下,群落盖度呈先增加后降低趋势,地上生物量随呈单峰趋势。增雨20%处理和减雨20%处理均能够显著提高群落植被盖度和地上生物量,地上生物量在增雨处理下明显高于减雨处理。(3)丰富度和Shannon-Wiener指数总体上都呈增加趋势,减雨20%,40%,60%均使Pielou均匀度指数降低。(4)不同降水条件对物种物候期的影响显著(p<0.05),群落返青期、繁殖期和和枯黄期在减雨处理下显著提前,而增雨处理则使其繁殖期和枯黄期发生推迟。综上,群落物种组成、植被盖度和地上生物量在不同降水处理下表现出显著差异,而物种多样性对降水变化响应不敏感。     

缙云山典型树种树干液流径向变化及单株日蒸腾量估算

为分析树干液流速率径向变化,准确估算单木蒸腾量,运用Granier热扩散探针方法于2015年7-9月对重庆缙云山自然保护区内2个典型树种(杉木、四川山矾)树干木质部3个深度(10mm,30mm,50mm)的液流速率(V)进行测定。结果表明:杉木树干液流速率径向分布规律为:V_(30~50mm)V_(10~30mm)V_(0~10mm),V_(30~50mm)是V_(0~10mm)的1.65倍,V_(10~30mm)是V_(0~10mm)的1.12倍。四川山矾树干液流速率径向分布规律为:V_(10~30mm)V_(0~10mm)≈V_(30~50mm),V_(10~30mm)约为V_(0~10mm)和V_(30~50mm)的2.6倍;各深度处的液流速率之间呈显著线性相关关系;树干木质部不同深度处液流速率日变化规律呈单峰或双峰走势;7月份液流速率值最大,树木蒸腾出现午休现象;液流启动及到达峰值的时间在时间和空间上都存在差异。7月份液流启动时间和到达峰值时间早于8,9月份。径向上液流速率最大的位置,液流启动时间最早,到达峰值时间最晚;运用3个深度的液流速率分区域计算得到的杉木日蒸腾量为7 274.815g,四川山矾日蒸腾量为12 481.494g;忽略树干液流径向差异,以单一深度处液流速率估算日蒸腾量,对杉木产生的误差为10.29%~22.60%,变异系数CV为37%~60%,对四川山矾产生的误差为42.41%~66.88%,变异系数CV为19%~26%。     

黄土丘陵区典型群落特征及其与环境因子的关系

研究了安塞县黄土丘陵区4种典型群落分布、物种多样性、生物量变化与环境因子的关系。结果表明,所选群落的盖度和地上、地下生物量随退耕年限增加而明显增加,土壤水分、粘粒含量也有增加趋势;典范对应、多元回归和通径分析表明,群落的分布及变化受环境因子综合影响,土壤有机质、恢复年限、粘粒含量、坡向、海拔、硝态氮含量等是影响退耕地典型群落特征及分布的主要因子;土壤全磷含量对生态优势度,有机质、全氮含量分别对地上、地下生物量有最大正效应。本研究为黄土丘陵半干旱区退耕地植被恢复重建提供了理论依据。     

黄土丘陵区主要树种土壤水分动态变化特征及影响因子

为揭示黄土丘陵区土壤贮水状况与植被生长的关系,得到该区最优适生树种,以4类树种作为研究对象,基于ECH₂O-5TM监测系统和U30-NRC气象站2019—2020年每30 min数据,采用Excel和SPSS对土壤体积含水量、降雨、空气温度、空气相对湿度进行月、季节尺度处理,运用多重差异性比较和曲线估算阐释了该区土壤水分时间变化特征及其与影响因子的关系。结果表明:(1)刺槐(Robinia pseudoacacia)、辽东栎(Quercus wutaishanica)、侧柏(Platycladus orientalis)土壤水分分为耗损期(5—10月)、衰退期(10月—次年1月)、提升期(2—4月)及低位期(3—5月),油松(Pinus tabuliformis)和撂荒地对照(CK)在1—5月则表现为稳升期,各树种土壤水分和降雨存在约30 d的滞后时差。(2)50—80 cm土壤剖层处于水分高峰,随着深度的增加,不同树种土壤水分存在正负变化趋势; 油松土壤水分在表层(20 cm)变异程度最弱。(3)全年与非生长季时期辽东栎土壤水分状况最佳,生长季时期辽东栎、撂荒地对照和油松土壤水分显著大于其余树种,同树种不同时期土壤水分未表现出显著差异。(4)不同树种土壤水分与温度呈负相关性,与降雨和湿度表现为正相关关系,土壤水分与降雨量之间存在阈值(约70 mm)。综上,黄土丘陵区主要树种土壤水分在生长季时期变化最为显著,辽东栎和油松土壤水分在不同时间阶段均较为充沛,可作为当地贮水保水树种选择。     

黄土丘陵区油松生长与气候因子相关分析

运用多元逐步回归分析法分析油松生长与气候因子的关系，结果表明：油松是对气候因子反应敏感的树种；气候因子间是相互影响、相互制约、共同起作用的。     

江淮丘陵区土壤侵蚀分布与环境因子的关系

[目的]掌握江淮丘陵区土壤侵蚀分布及其与土地利用类型、坡度、植被、土壤类型等环境因子的关系,为确定水土保持重点区域,开展水土保持规划、制定有针对性的水土流失防治措施提供依据。[方法]以淮河流域江淮丘陵区为研究区,以2015年15m分辨率的Landsat 8影像为基础信息源,基于"3S"技术平台,采用综合评判法和实地调查验证相结合的研究方法,开展土壤侵蚀空间分布及其与土地利用类型、植被、坡度、土壤类型等环境因子关系的研究。[结果](1)江淮丘陵区水土流失面积为1 409.60km2,约占总面积的10.20%,侵蚀强度以轻度侵蚀为主,局部以中度侵蚀为主。(2)不同土地利用类型下,土壤侵蚀主要发生在下垫面起伏度较大、条件较为恶劣的坡耕地,以及坡度相对较大、植被盖度较差的林地和荒草坡中;不同坡度下,主要发生在5°~15°的山区与平原的交界带;不同植被覆盖度下,主要发生在45%~75%的地区;不同土壤类型下,主要发生在暗色土、水稻土以及黄棕壤等土壤类型中。[结论]土地利用类型、坡度、植被、土壤类型等环境因子与淮河流域江淮丘陵区土壤侵蚀分布关系紧密,坡耕地、坡度起伏较大、植被覆盖较低、土壤抗蚀性较差等下垫面更容易发生土壤侵蚀。     

树干径向变化对茎液流以及气象因子的响应

应用改进的SF-L型热扩散式树液流测定装置和DC型植物生长测量仪,结合北京2007年6-10月的气象数据,探讨了北京山区油松、侧柏树干茎周长动态因素与液流速率和气象因子之间的相关关系,并运用树木径向变化周期分段法将树木径向生长量从径向变化过程中分离开,结果表明:(1)油松、侧柏茎周长变化与液流速率的关系显著(P<0.01),油松为正相关,侧柏为负相关.(2)空气水汽压亏缺、日温差、空气湿度和日照时数与油松、侧柏茎周长变化关系显著,但在回归拟合过程中侧柏的解释因子只有空气水汽压亏缺和日平均风速,且解释程度比较低(0.356).(3)油松、侧柏茎周长生长量的拟合水平较高,且影响气象因子相同,侧柏的液流速率也成为解释因子之一.水汽压亏缺、空气温湿度、日照时数、土壤水势和风速对树木的生长起到决定性的作用.     

黄土高原地区刺槐生长主要生态因子的灰色优势分析

在黄土高原沟壑区，影响刺槐生长的主要生态因子中、地形、土壤因子的影响集中表现为土壤水分的影响，而土壤水分主要受气象因子的影响。在气象因子对刺槐生长的影响中，水分类因子作用大于热量类因子。