北川河流域典型林型水源涵养能力评价

森林是水源涵养功能的基础和载体,青海省北川河流域森林覆盖较好,但当前流域内林地的水源涵养情况尚不清楚.本研究选取青海云杉、白桦、华北落叶松、沙棘和青杨这5种在流域内典型树种,对林冠层、枯落物层和土壤层的10个与水源涵养功能密切相关的指标进行流域森林水源涵养分析评价,同时采用层次分析法获得各林种和各指标的权重.结果显示:在林冠层的比较中,青海云杉和白桦的水源涵养能力最佳,华北落叶松次之,沙棘和青杨居末;但在枯落物层的比较中,华北落叶松、白桦和青海云杉的水源涵养能力较好,青杨居中,沙棘表现最差;而在土壤层的比较中,青海云杉和白桦同样水源涵养能力较好,沙棘居中,青杨和华北落叶松较弱.同时,在利用层次分析法检验得到:青海云杉权重最高,达到25％,另外土壤层的水源涵养能力占林冠、枯落物和土壤这3层比重最大,为70.51％.综合林冠、枯落物、土壤和层次分析比较结果,当前水源涵养能力排序为:青海云杉林地＞白桦林地＞华北落叶松林地＞沙棘林地＞青杨林地.这一结果为进一步讨论流域内植被景观格局和空间优化配置提供了参考和理论依据.     

黄土半干旱区不同密度人工白榆林消光特性研究

通过对山西省方山县不同密度人工白榆林（Ulmuspumila）5-10月典型晴天净辐射在林冠内垂直分布的实测资料分析,根据BeerLambert方程,结合林分生长季内的叶面积指数动态变化,研究了密度为1.5m×2m和1.5m×4m的白榆林消光系数的日变化过程和季变化过程,同时对影响消光系数的因素进行分析。结果表明:消光系数的日变化过程主要受太阳高度角的影响,而季变化过程主要受叶面积指数的影响;密度对消光系数的影响主要是通过对林冠结构的调整而实现的。     

北川河流域森林冠层结构对林下植被多样性的影响

通过在青海省西宁市大通县宝库林场设置样地,研究5种主要林分森林冠层结构对林下植被的影响。选取沙棘林、白桦林、青海云杉林、华北落叶松林和青海云杉落叶松混交林这5种主要林分,每种林分设置6个样地,在样方4角及中心设置灌木和草本样方,共设置30个乔木样方,150个灌木和草本样方,进行样地调查,并且利用鱼眼镜头相机在样方内对冠层进行拍照,获得冠层结构(林隙分数、叶面积指数、叶倾角)和林下光照(冠下直射光量子通量密度PPFD、冠下散射PPFD、冠下总辐射PPFD)。结果表明:1)各林分灌草层在物种丰富度、多样性、均匀度方面具有一定差异,其中:在物种丰富度方面,5种林分草本层都要高于灌木层,且通过单因素方差分析发现个别林分之间存在极显著差异;在物种多样性方面,除白桦林外,其他几种林分草本层均优于灌木层;在物种均匀度方面,沙棘林灌木层最低,青海云杉林在草本层中最低;青海云杉落叶松混交林在物种多样性各指标方面要高于单纯的青海云杉林和落叶松林。2)通过典型分析发现,冠层结构和林下光照之间有显著性关系,且林隙分数和林下总光照在冠层结构和林下光照2组变量中权重最高;林隙分数与灌木层物种多样性指数和均匀度指数之间呈极显著负相关,与灌木层物种丰富度之间相关关系不显著;林隙分数与草本层各多样性指标均呈不显著负相关;冠下总辐射与草本层各多样性指数之间呈显著性正相关。3)光照对草本层生长发育的作用显著高于冠层结构;而冠层结构特别是林隙分数影响着灌木层的形成,因灌木层对光照的需求低于草本层。     

丰林自然保护区3种典型森林类型对降雪、积融雪过程的影响

选择小兴安岭丰林自然保护区内的云冷杉红松林、云冷杉林和白桦林3种典型林分类型为研究对象,选取不同林分类型的典型地段设置样地,通过量雪槽、量雪桥、量雪器测定林内外降雪和积雪的深度、密度及雪水当量,进行了林分内外降雪、积雪和融雪过程的对比研究。结果表明,受叶面积指数的影响,云冷杉林的截雪量最大,积雪保存率最高;云冷杉红松林的截雪量和保存率次之,白桦林最小;林外草地最大积雪厚度最高,其次为白桦林,再次为云冷杉林及云冷杉红松林;林内外积雪融化时间均在2月初,3月中旬积雪消融速率加快,其中常绿的云冷杉林和云冷杉红松林融雪持续时间可达60d,较林外草地和落叶白桦林多延长5~20d;另外,林内的降雪和积雪密度大多均小于林外(平均为0.113g/cm3),差异不显著(P0.05)。总之,林分内外及不同林分类型之间的雪水文过程具有明显差异,森林对降雪具有明显的截留作用,并可延长积融雪过程,特别是常绿针叶林,其原因除受叶面积指数或郁闭度的影响外,可能与冠层结构、气候变化、地形因素和积雪性质等有关。     

六盘山分水岭沟典型森林植被对大气降雨的再分配规律及其影响因子

通过2009年5-10月定位监测的六盘山分水岭沟内的典型森林植被(华北落叶松林、白桦林)的穿透雨、树干茎流和林冠截留等数据资料,并基于样地调查数据和同期气象数据,对两种典型林分对大气降雨的再分配特征及其有关影响因子进行综合分析。结果表明:研究期间,林外降雨总量为727.5mm,六盘山分水岭沟华北落叶松林的林冠截留量、穿透雨量和树干茎流量,分别占林外降雨总量的15.26%,74.04%和0.22%;白桦林的林冠截留量、穿透雨量和树干茎流量分别占林外降雨总量的9.13%,76.98%和0.33%。两种林分的穿透雨量和树干茎流量与降雨量均呈极显著的线性关系(P0.01),穿透雨率、树干茎流率以及林冠截留率与降雨量呈极显著的对数函数关系(P0.01)。华北落叶松林和白桦林两种林分产生树干茎流的降雨临界值分别为6.0mm和3.5mm。对华北落叶松林冠截留影响程度由大到小的因子依次为:降雨强度降雨量空气相对湿度降雨期间的气温降雨历时风速;对白桦林林冠截留影响程度由大到小的因子依次为:降雨强度降雨量降雨历时降雨期间的气温空气相对湿度风速。降雨强度和降雨量是对该区森林植被林冠截留影响最显著的两个因子,均以风速因子影响程度最低。     

宁夏六盘山几种典型水源涵养林林分结构与水文功能的关系简

为量化水源涵养林林分结构与其水文功能之间的关系,以宁夏六盘山香水河小流域内的4种典型结构林分（华北落叶松＋灌木复层林、华北落叶松纯林、稀植乔木的天然灌丛林、天然灌丛林）为对象,在生长季内定位观测各林分的结构特征、冠层和枯落物截持及林下蒸散量的变化.结果表明：1）林冠截留率的大小表现为天然灌丛林（25.92％）＞华北落叶松纯林（23.38％）＞华北落叶松＋灌木复层林（22.81％）＞稀植乔木的天然灌丛林（22.07％）.2）林下枯落物层的持水性能表现为华北落叶松＋灌木复层林（26.49 t/hm2）＞华北落叶松纯林（23.06 t/hm2）＞稀植乔木的天然灌丛林（16.89 t/hm2）＞天然灌丛林（14.45 t/hm2）.3）林下日均蒸散量以稀植乔木的天然灌丛林最大（1.09 mm/d）,其次为华北落叶松＋灌木复层林（0.96 mm/d）,而华北落叶松纯林（0.88 mm/d）和天然灌丛林较小（0.69 mm/d）.4）回归分析表明：冠层截留量随着林分叶面积指数的增加而增加,在不同降雨强度条件下（除暴雨外）,二者的关系可以很好地用指数函数来表达（P＜0.01）;在排除林外气象因子变化对林内环境的干扰外,林下蒸散量随着林分叶面积指数的增加而呈对数函数的下降趋势（R2=0.639,P＜0.01）.     

青海高寒山区5种林分土壤特性及其水源涵养功能

为定量评价青海省大通县高寒山区不同森林的土壤特性和水源涵养功能,从而为森林的合理空间配置提供理论依据,采用浸水法、环刀法、定水头法、硫酸重铬酸钾法,分别测定5种林分的枯落物性质和0—40cm土层的孔隙度、渗透性及养分状况等。结果表明:(1)枯落物总储量及最大持水量依次为云杉白桦混交林云杉落叶松混交林青海云杉林华北落叶松林白桦林。(2)0—40cm土层的土壤有机质含量平均值依次为云杉落叶松混交林云杉白桦混交林白桦林青海云杉林华北落叶松林。(3)土壤容重随着深度增加而增大,0—40cm土层均值依次为白桦林华北落叶松林云杉白桦混交林青海云杉林云杉落叶松混交林。(4)土壤总孔隙度随土层加深而降低,0—40cm土层均值依次为云杉落叶松混交林青海云杉林云杉白桦混交林华北落叶松林白桦林。(5)0—40cm土层的土壤平均初渗速率和稳渗速率大小依次为白桦林云杉白桦混交林云杉落叶松混交林华北落叶松林青海云杉林。(6)依林地总贮水量评价的水源涵养功能依次为云杉落叶松混交林(4 427.40t/hm~2)青海云杉林(4 365.33t/hm~2)云杉白桦混交林(4 055.04t/hm~2)华北落叶松林(3 729.64t/hm~2)白桦林(2 650.31t/hm~2)。     

青海高寒山区5种林分的土壤特性及其水源涵养功能

为定量评价青海省大通县高寒山区不同森林的土壤特性和水源涵养功能,从而为森林的合理空间配置提供理论依据,采用浸水法、环刀法、定水头法、硫酸重铬酸钾法,分别测定5种林分的枯落物性质和0—40cm土层的孔隙度、渗透性及养分状况等。结果表明:(1)枯落物总储量及最大持水量依次为云杉白桦混交林云杉落叶松混交林青海云杉林华北落叶松林白桦林。(2)0—40cm土层的土壤有机质含量平均值依次为云杉落叶松混交林云杉白桦混交林白桦林青海云杉林华北落叶松林。(3)土壤容重随着深度增加而增大,0—40cm土层均值依次为白桦林华北落叶松林云杉白桦混交林青海云杉林云杉落叶松混交林。(4)土壤总孔隙度随土层加深而降低,0—40cm土层均值依次为云杉落叶松混交林青海云杉林云杉白桦混交林华北落叶松林白桦林。(5)0—40cm土层的土壤平均初渗速率和稳渗速率大小依次为白桦林云杉白桦混交林云杉落叶松混交林华北落叶松林青海云杉林。(6)依林地总贮水量评价的水源涵养功能依次为云杉落叶松混交林(4 427.40t/hm~2)青海云杉林(4 365.33t/hm~2)云杉白桦混交林(4 055.04t/hm~2)华北落叶松林(3 729.64t/hm~2)白桦林(2 650.31t/hm~2)。     

青海高寒区典型植被地表径流及氮磷流失特征

研究自然降雨下青海高寒区典型植被地表径流与氮磷流失规律及其影响因素,可为青海高寒区植被建设及水土保持研究提供科学依据。该研究以青海高寒区青杨林、祁连圆柏林、青海云杉林、荒草地、华北落叶松林典型植被为研究对象,采用径流小区结合室内试验分析研究不同植被类型地表产流及氮磷流失特征,并基于冗余分析探明影响氮磷流失的主要因素。结果表明：1）自然降雨条件下,不同植被类型降雨截留效果不一致,且截留效果受降雨量大小影响。在雨量级0～50 mm中,各植被平均截留率表现为青杨林（49.37%）、祁连圆柏林（32.62%）、荒草地（21.21%）、青海云杉林（18.90%）、华北落叶松林（9.28%）。2）研究时段内穿透雨量与地表径流量呈正相关,地表产流受穿透雨量影响较大;不同种植被类型减流效果差异明显,华北落叶松林的减流效果最佳,青杨林减流效果最差。3）青海高寒区氮磷流失量相对较低,地表径流氮磷流失量表现为硝态氮>氨氮>磷酸盐;不同植被类型氮磷流失总量表现为青杨林>荒草地>青海云杉林>祁连圆柏林>华北落叶松林。4）冗余分析结果表明,氮磷流失主要受地表径流量、饱和含水率、容重影响。5种典型植被均能有效的降低地表径流、减少氮磷流失,华北落叶松林的截流、控制养分效果最佳,青杨林的最差;减少地表径流、降低饱和含水率、增加容重能有效减少氮磷流失。该研究为今后区域植被建设提供了参考。     

黄土丘陵半干旱区人工林细根分布特征及土壤特性

采用连续钻取土芯法对黄土丘陵半干旱区典型林分和荒坡地进行了根系采样,分析了人工林生长发育过程中的细根垂直分布特征及其土壤特性.结果表明,7个林分细根的生物量、根长密度、表面积、比根长等形态测定参数均具有明显的垂直分布特征,即随着土层深度的增加而显著减小.0-60 cm土层的平均值,细根生物量、根长密度、细根表面积指标均以14龄沙棘林最大,30龄刺槐林次之,10龄刺槐林最小,比根长则以10龄刺槐林最大,14龄沙棘林与30龄刺槐林最小.不同类型林分150 cm以下土层均存在明显的干层现象,乔灌种差异对其影响很小,随着林龄的增加,土壤干燥化程度增加;乔木刺槐林对土壤容重的改善作用大于2种灌木林,随林龄增加改善土壤容重的深度增加;不同林分土壤有机碳垂直分布特征与根系一致,0-60 cm土层的土壤有机碳平均含量,以24龄沙棘和50龄柠条林最高,10龄刺槐林最低.     

青海大通退耕还林工程区的林木耗水特性

 为了给退耕还林工程建设的树种选择提供依据,2002—2003年,通过实地观测并应用PenmanMonteith方程和定位通量法,对青海大通黄土高寒区自20世纪80年代陆续退耕还林后营造的青海云杉、紫果云杉、华北落叶松、白桦、青杨和沙棘进行了林木耗水特性研究。结果表明:2种方法测算林地蒸散的月平均相对误差是57%。中龄林的青杨沙棘混交林、白桦纯林、青杨灌木混交林和白桦青海云杉沙棘混交林的生长季蒸散总量为488～538mm,其中蒸腾量占蒸散总量的74%～79%,林地土面蒸发总量占蒸散总量的10%～12%,林地无地表径流产生;处于幼龄生长阶段的紫果云杉、青杨、华北落叶松、青海云杉混交林生长季蒸散总量为450～510mm,其中蒸腾总量占蒸散总量的45%～69%,林地土面蒸发总量占蒸散总量的16%～44%,地表径流量占林地降水量的1%～6%。大部分林分6—8月的蒸腾耗水量占全年的80%。     

甘肃省高原山地树种的抗旱性研究

 通过PV曲线求解各树种水分参数,并结合水势日变化的分析表明:青海云杉、祁连圆柏、青杨和红桦4树种具有很强的抗旱性和保水力,针叶树的抗旱能力较阔叶树强。青海云杉细胞组织束缚水含量高、持水力强,日平均水势值较祁连圆柏高,细胞壁弹性大,主要以延迟脱水的方式抵御干旱;祁连圆柏质壁分离时渗透水的相对含量较高,日水势变差大,通过细胞水分减少、共质体水与非共质体水转换途径的渗透调节能力较强,在充分膨胀时细胞浓度较高,保持最大膨压的能力更强,主要以忍耐脱水的方式抵御干旱;祁连圆柏的综合抗旱能力较青海云杉强;红桦组织细胞束缚水含量较高、持水力较强,主要以延迟脱水的方式抵御干旱;青杨水势日平均值低,渗透调节和保持最大膨压的能力强,零膨压点的渗透势、失水率都更低,细胞坚硬厚实,主要以忍耐脱水的方式抵御干旱。     

贺兰山10种典型植物固碳释氧能力研究

为探讨贺兰山典型植物固碳释氧能力,运用Li-6400XT便携式光合仪对贺兰山10种乔灌草进行了光合生理指标的测定,计算10种乔灌草不同尺度的日固碳释氧量,并分析其固碳释氧能力.结果表明:(1)青海云杉的单株叶面积、单株叶干重、叶面积指数显著高于其他植物;苔草的比叶面积最高,且呈现出草本>灌木>乔木的规律;披针叶黄华的日...     

多年冻土区白桦次生林蒸腾特征及其对影响因子的响应

探究多年冻土区白桦次生林蒸腾特征对影响因子的响应,为准确评估该地区森林生态系统水文效应提供科学参考。运用热扩散式探针法,从2021年5—9月对多年冻土区的白桦树干液流进行监测,并同步观测影响因子变化情况。结果表明：整个观测期,白桦次生林蒸腾表现出明显的小时、日、月变化。(1)白桦次生林小时蒸腾特征表现为优势木>中等木>被压木,蒸腾动态在晴天呈单峰曲线,在雨天呈双峰曲线。日尺度上,白桦次生林蒸腾平均值为1.47 mm/d,且最大值出现在7月。在整个观测期,林分蒸腾表现出明显的月变化,即7月>6月>8月>9月>5月,分别为65.08,62.43,54.27,22.92,19.84 mm;(2)林分累计蒸腾量共计224.54 mm,占同期降雨量的32.41%,其中优势木为林分蒸腾的主要贡献者,占林分总蒸腾量的62.64%;(3)在小时尺度上,林分蒸腾量主要受大气温度和饱和水汽压差所影响;日尺度上,林分蒸腾与潜在蒸散、空气温度、太阳辐射、饱和水汽压差、叶面积指数以及土壤温度极显著正相关(p<0.01);与空气相对湿度极显著负相关(p<0.01);...     

宁夏贺兰山主要森林树种的含碳率分析

[目的]分析宁夏自治区贺兰山自然保护区4种主要森林树种青海云杉、油松、灰榆、山杨不同器官的含碳率,为更大区域森林碳储量研究提供参考。[方法]通过实地调查取样、室内实验测定及生物量资料对这4种主要林分地上部分平均含碳率进行了测定分析。[结果]宁夏贺兰山4种主要森林树种青海云杉、油松、山杨和灰榆,林分的地上部平均含碳率分别为:0.457 6,0.518 4,0.466 4和0.439 0。同一树种不同组分间的变异系数在1.30%~2.57%间,相同组分的变异系数在0.62%~1.92%间;不同树种不同组分变异系数在0.89%~5.68%间,不同树种相同组分变异系数在4.87%~13.37%间。[结论]不同森林类型林分含碳率不同。针叶树种各器官的平均含碳率高于阔叶树种,相应的针叶林分的平均含碳率也高于阔叶林。     

小五台山地区主要林分枯落物分布特征及水源涵养能力

为评估小五台山地区主要林分的水源涵养能力,同时为筛选水源涵养树种提供新思路,通过浸泡法和模拟降雨法,对小五台山地区7种典型林分枯落物分布特征及水源涵养能力进行研究。结果表明：(1)林分枯落物覆盖面积和厚度均表现为阔叶林大于针阔叶混交林、针叶林,其最大分别为青杨纯林和蒙古栎纯林,且厚度表现出坡下大于坡上的特征;(2)枯落物蓄积量为油松纯林>青杨纯林>油松×蒙古栎混交林>白桦纯林>粉桦×云杉混交林>蒙古栎纯林>椴树纯林,其中半分解层大于未分解层;(3)枯落物吸持能力表现为半分解层[(0.82±0.23) mm]大于未分解层[(0.39±0.13) mm],且针阔叶混交林和大部分阔叶林大于针叶林,其中青杨纯林的最大,最大持水量、有效拦蓄量和最终吸持量分别为1.69,1.37,0.41 mm;(4)所有林分枯落物持水率均表现为浸泡法大于模拟降雨法,只采用传统的浸泡法会导致研究结果偏大。各林分枯落物水源涵养能力表现为阔叶林和针阔混交林优于针叶林,其中青杨纯林和白桦纯林水源涵养能力最强,在今后水源涵养林的树种筛选中可考虑多选择青杨和白桦等阔叶树。     

宁夏六盘山10种木本植物抗旱性研究

2005年7—8月在宁夏六盘山南侧的香水河小流域（半湿润地区）和北侧的叠叠沟小流域（半干旱地区）,应用PV技术测定辽东栎（Quercus liaotungensis）、少脉椴（Tilia paucicostata）、白桦（Betula platyphylla）、红桦（Betula albo-sinensis）、糙皮桦（Betula utilis）、华北落叶松（Larix principis-rupprechtii）、华山松（Pinus armandii）、山杨（Populus davidi-ana）、山桃（Prunus davidiana）和沙棘（Hippophae rhamnoides）10种木本植物的多个水分参数,并对这10种木本植物的抗旱性进行综合评定。结果表明：在测定期内,用不同的水分参数比较这10种木本植物的抗旱性大小排序存在一定的差异;采用Fuzzy函数方法综合评定植物的抗旱性研究表明,香水河小流域内7种木本植物的抗旱能力由强到弱为：少脉椴、华山松、辽东栎、华北落叶松、白桦、红桦、糙皮桦;叠叠沟小流域内4种木本植物的抗旱能力由强到弱为：华北落叶松、山桃、沙棘、山杨,其与束缚水/自由水的单指标评价结果相近,说明树种的自身贮水调节能力对抗旱性评价具有重要作用。2种不同水分条件地域内华北落叶松的抗旱能力明显不同,叠叠沟小流域华北落叶松的抗旱能力比香水河小流域强,说明同一树种在干旱条件下通过长期适应会提高抗旱能力。     

甘肃省兴隆山森林主要树种凋落叶分解速率与初始质量的关系

[目的]开展凋落叶分解速率研究,探讨凋落叶分解速率与初始质量的关系,为甘肃省兴隆山森林生态系统物质循环研究提供依据。[方法]采用凋落物分解袋法,以兴隆山青杄、山杨和白桦3种主要树种的凋落叶为研究对象,进行凋落叶分解速率及凋落叶初始质量的研究,明确凋落叶分解速率与初始质量的关系。[结果]青杄中龄林针叶分解速率为0.16,95%分解期为19.08a;青杄近熟林针叶分解速率为0.13,95%分解期为23.70a;山杨和白桦凋落叶分解速率均为0.11,95%分解期分别为28.57a和27.27a;山杨和白桦凋落叶分解速率明显要小于青杄针叶,这很可能是凋落叶分解主场效应和分解袋孔径较小所致。凋落叶分解速率与氮含量呈显著线性正相关,与木质素含量、碳/氮值、木质素/氮值和钾含量呈显著线性负相关,特别是与木质素含量、氮含量和木质素/氮值,相关系数均达0.700 0以上;钾含量、木质素含量、木质素/氮、碳/磷和纤维素含量是影响兴隆山森林凋落叶分解速率的重要指标。[结论]木质素/氮值是影响凋落叶分解速率的关键质量指标,凋落叶初始木质素/氮值越高,分解速率越低。