祁连山中段高寒草甸土壤水热特征及其对气象要素的响应

【目的】对祁连山中段高寒草甸土壤水热进行研究,深入探讨该区域内气象要素对土壤水热的影响过程,进而为植被保护和恢复提供理论依据。【方法】以分布在祁连山中段的高寒草甸为研究对象,利用土壤温湿度自动监测系统,结合降水量、气温、风速、空气湿度等气候因素,采用回归分析法探究土壤水热特征与气象要素的耦合关系。【结果】1）降水量与气温具有明显的季节变化,夏、秋季波动明显,空气湿度与风速无明显季节变化;2）各层土壤的温湿度变化在观测时间段内趋势较为一致,浅层土壤温度随季节变化波动明显,浅层土壤变化幅度大于深层土壤;3）各层土壤温湿度耦合关系良好,深层土壤温湿度耦合关系优于浅层土壤;4）土壤温度与气温和降水量的相关性显著,与空气湿度的相关性不显著,与风速不存在显著相关关系;土壤湿度与气象要素的相关性与土壤温度类似;5)10～30 cm土层土壤温度与气温均显著相关,相关系数分别为0.824、0.789、0.744;10～30 cm土层土壤湿度与降水量显著相关,相关系数分别为0.296、0.325、0.329,土壤温度与气温的相关性优于土壤湿度与降水的相关性。【结论】1）研究区域内土壤温度、湿度的年内变化均...     

河北省植被NDVI变化及其对气象要素的响应

为了更全面的了解河北省近年来植被变化状况,加强生态文明建设,推进区域绿色发展,利用MODIS NDVI数据,应用ArcGIS空间分析、趋势分析、一元线性回归预测、相关性分析等多种分析方法,研究了河北省2000-2015年植被NDVI的时空变化、气象要素的时序变化及植被NDVI变化对气象要素的响应关系。结果表明:(1)16 a来河北省植被NDVI呈明显波动上升趋势,趋势率为0.045 0/10 a(P0.01)。(2)河北省植被NDVI变化分布不均匀,具有空间差异性,植被改善区与退化区兼并,其中有77.39%的区域NDVI在不断增加,15.65%的区域NDVI在不断减少。(3)年均温呈现波动平稳趋势,年降水量呈现波动微增趋势,年均降水量变化率为29.77 mm/10 a。(4)气象要素对多年NDVI具有一定相关关系,其中6.97%的区域与气温显著正相关(P0.05),20.12%的区域与降水量显著正相关(P0.05),因此降水是河北省植被生长的主控因子。综合来看,近16 a来河北省植被大面积趋于恢复状态,植被生态系统有所好转。     

锐齿栎林土壤呼吸对土壤水热变化的响应

按照5个土壤含水量(0.20、0.25、0.30、0.35、0.40 kg·kg-1)和5个温度(15、20、25、30、35 ℃)梯度设计试验,对取自北亚热带-暖温带过渡区锐齿栎(Quercus aliena var. acuteserrata)天然林中0～20 cm的原状土柱进行恒温培养和呼吸速率测定.结果表明:土壤温度、含水量及二者的交互作用都对土壤呼吸速率产生显著影响(P＜0.01); 土壤呼吸速率与土壤温度呈正相关,随土壤含水量增高的变化规律为单峰曲线,含水量为0.20～0.35 kg·kg-1 时土壤呼吸速率随含水量的增加而增加,0.35 kg·kg-1时土壤呼吸速率最高,0.35～0.40 kg·kg-1时随含水量的增加土壤呼吸速率下降,是对土壤呼吸产生抑制的土壤含水量临界点;锐齿栎林土壤呼吸Q10值的变化范围为1.36～3.10,平均为2.13,Q10随土壤温度的升高而下降,随含水量增加的变化趋势与土壤呼吸速率一致;土壤含水量0.35 kg·kg-1和土壤温度35 ℃结合下的土壤呼吸速率最高; 回归关系表明土壤呼吸速率与土壤温度呈显著的指数函数关系(P＜0.01),与土壤含水量呈二次函数关系(P＜0.10),土壤温度与含水量可以分别解释呼吸速率变化的73.26%与21.85%,共同解释能力为86.40%,土壤温度对呼吸速率的影响大于土壤含水量.     

广西大青山西南桦人工林土壤养分特征及其与立地生产力的关系

[目的]探讨西南桦人工林对土壤的适应性及土壤养分特征,揭示土壤养分状况与立地生产力的关系,为其造林地选择及人工林养分管理提供参考。[方法]在广西大青山林区西南桦人工林内设置47块600 m2的典型样地,调查常规测树因子,采集土壤样品,测定10项常规土壤化学性质指标;按照土壤养分分级标准评价土壤养分状况,基于立地指数将样地分为高产和低产组,进一步比较分析两组立地间各养分指标的差异性,探讨土壤养分对立地生产力的影响。[结果]表明:广西大青山西南桦人工林地土壤绝大部分为强酸性,有机质、有效N、全N含量中等偏上,有效P甚缺,其它养分含量中等偏下。高产和低产立地间土壤有机质和全K含量均呈极显著差异(P0.01),有效N含量差异显著(P0.05)。[结论]西南桦对于低pH值、低P含量的土壤具有较强的适应性;有机质、全K和有效N含量是影响广西大青山西南桦人工林立地指数的关键土壤养分因子。     

大青山米老排树干径向生长变化及其对环境因子的响应

【目的】研究南亚热带大青山林区乡土珍贵树种米老排径向生长日变化特征及对环境因子的响应,为理解米老排生长-气候响应的生理机制、森林培育和保护等提供基础数据。【方法】利用点状树木径向生长变化记录仪对米老排径向生长变化进行连续观测,采用气象站同步测量辐射总量、土壤含水量、相对空气湿度、空气温度等环境因子数据。通过径向生长与环境因子的相关分析,研究米老排生长季第一个高峰期(5月)的不同分化等级径向生长日变化规律、不同天气条件下生长变化及径向生长-环境因子相互关系。【结果】1)不同分化等级米老排5月份的径向生长日变化量优势木(17.08μm)>平均木(13.94μm)>被压木(-1.81μm),差异极显著(P<0.01),且不同阶段的起始时间、阶段时长、变化量也有所不同。2)不同天气条件下,三种分化等级米老排径向日净生长量和日变化幅度均表现为雨天>晴天>阴天,受雨水影响,雨天条件下径向变化量远超其自身生长量;同种天气条件下,径向日净生长量优势木最大,日变化幅度则表现为平均木最大。3)不同分化等级米老排径向生长与相对空气湿度、降雨量呈极显著正相关关系,与气温、总辐射呈极显著负相关关系,而20 cm土壤含水率无显著性相关,且各影响因子均存在不同时间滞后效应。【结论】不同分化等级米老排由于林木生长状况的差异,导致其受到环境因子影响程度的不同,进而使得其径向生长变化量产生差异。     

广西大青山石灰岩山土壤理化性质的演变及其造林绿化

研究得知:该范围的石山(石灰岩山)上,在北热带气候及植被条件相互作用下,演变为一类特别肥沃的土壤——石灰土;该类土壤有机质及氮素丰富,保蓄水性能强;钙、镁、钾、铁、锰、锌等元素含量也十分丰富,故称“热带黑钙土”;石山石多土少,整体环境恶劣,而局部生境却十分优越,又因该区雨量充沛,即使石山中的石缝、石槽内,只保存5％土质,上面就会覆盖较繁茂的草、灌植被,其中不少具有较高的经济价值,同时,也易于栽培喜钙、喜肥的优良或珍贵树种。     

广西大青山苗圃地养分的供需与土壤管理

通过对５个固定苗圃、２个临时苗圃留床苗木的调查，及圃地土壤养分和苗木养分分析，结果表明：经营６ａ的苗圃，其土壤有机质和矿质养分比相邻撩荒地低２～３倍；苗圃地的立地条件与苗木生长优劣关系密切，砚木、金丝李宜于低海拔石灰性土圃地培育，柚木、火力楠、石梓宜在低海拔偏中性土苗圃培育，合果木、母生、八角、米老排、红椎、马尾松等苗木宜培育在高海拔酸性土苗圃上。圃地施肥结果显示，阔叶树种施用Ｎ２４Ｐ０Ｋ２０组合肥为优，与对照比，树高、地径、地上和地下部生物量，观光木分别增加５６．８％、３８．７％、１０７．４％、１０８．６％；格木亦分别增加了７．２％、１０．３％、１２．３％、１２．１％。针叶树种施用Ｎ２４Ｐ３０Ｋ０组合肥为佳，与对照比，地上和地下部生物量，湿地松分别增加了７７．８％和９３．６％，马尾松分别增加１１．５％和２７．７％。     

尾巨桉幼林生长特征及其与气象要素的关系

对尾巨桉幼林的生长和林外气象因子进行了监测,分析了尾巨桉生长与气象因子的关系.结果表明:尾巨桉生长增长量的波峰出现与降水量和施肥有很大关系.各气象因子对于尾巨桉胸径和树高生长增长量的影响不同,利用尾巨桉生长量及对应时间的气象因子得到尾巨桉树高、胸径生长量与气象要素的拟合方程.     

北京低山区土壤水热状况的研究

北京低山区的土壤水分具有不均一性，同一地点，同一土层３０个样点的土壤含水量的变异系数为０．０９２－０．２４９。土壤水分动态变化规律，可分为６个时期：冬春期，春旱时期雨季前期，盛雨期，雨季后期和秋冬期；土壤温度动态变化也可分为６个时期；冬春期，春暖期，高温前期，高温期，高温后期和秋冬期。     

覆盖造林对旱地土壤水热变化及成活率的影响研究

采用地膜和杂草覆盖造林,平均成活率比对照分别提高25%和9%;地膜规格以30 cm2为宜;杂草覆盖面积以60 cm2、厚10 cm2为好。侧柏覆膜造林的生长进程一直高于对照,3~4月生长较快,4~8月生长中庸,9月以后生长缓慢,10月初停止生长。不同土层含水量为:5 cm层平均提高了30.6%,10 cm提高了23.4%,15 cm提高了10.6%。不同土层温度的变化趋势为,5 cm层较对照提高了12.2%,10 cm层提高了8.7%,15 cm层提高了4.1%,30 cm层提高仅1%。     

广西大青山12年生杉木人工林的生物生产力

通过对广西大青山实验林场12年生杉木（Cunninghamia lanca）lata）人工林的生长量、生物量和生产力进行研究,结果表明：12年生杉木人工林平均胸径、平均树高和蓄积年均生长量分别为13．7cm、11．8m、18．6m^3／hm^2;林分生物量和净生产量分别为92．502t／hm^2、9．763t／（hm^2．a）,其中,乔木层的生物量及净生产量分别占林分总量的96．06％和93．78％,灌木层和草本层的生物量及净生产量依次占林分总量的0．97％、2．98％、1．59％、4．63％。由于该实验区位于两山夹一沟,气候湿润,水热条件很适宜杉木的生长,所以生产力水平较高。     

嫩江流域中下游土壤水的分布特征

通过对嫩江中下游地区不同植被类型土壤贮水量进行的多点定位观测,定量研究了不同森林植被对土壤贮水量的影响关系,结果表明:樟子松林分土壤贮水量大于小黑杨林分土壤贮水量,其幅度为3-56 mm,且两者都显著大于对照农田的土壤贮水量。在不同土壤中,土壤贮水量的大小顺序依次为黑土、黑钙土、暗棕壤,增幅相应为56、25、5、3 mm。农田林网区土壤贮水量在生长季总体上比林网外对照提高2.2%。而不同生长期网内与网外土壤贮水量有一定变化规律,在作物生长旺盛期(5月下旬到6月初)网内较网外低0.6-6.2 mm,6月中旬以后则逐渐增高,在作物生长的的4月份较网外对照平均高15.5 mm。     

长白落叶松树冠半径分布特征及其对竞争的响应

目的 研究林木树冠形态对外界环境适应的可塑性机理。 方法 以小兴安岭地区的长白落叶松为研究对象,利用详细的树冠半径调查数据,研究长白落叶松的树冠偏冠现象,分析树冠偏冠与林木大小和竞争之间的关系。 结果 在单木水平上,不同林龄样地中林木的树冠变异系数的平均值均大于20%,大部分林木的树冠半径变异系数较大,只有不到1/5的林木的树冠半径变异系数小于15%。不同林龄样地中长白落叶松偏冠距离的平均值在0.35～0.51 m之间,各样地中林木偏冠距离的最大值均在1.2 m以上,其中成熟林中林木偏冠距离的最大值达到1.73 m。树冠的偏冠方向没有特定的方向偏向,是均匀分布的。在幼龄林中,林木的偏冠距离与胸径、冠长、平均树冠半径呈显著正相关,树冠偏冠距离随树木增大而增大。在中龄林和近熟林中,偏冠指数与胸径、树高和平均树冠半径呈显著负相关,与高径比呈显著正相关,树冠偏冠程度随树木增大而减小。在成熟林中,偏冠程度与林木大小的相关性不显著。在幼龄林、中龄林、近熟林中,树冠偏冠与竞争压力呈显著正相关,在成熟林中树冠偏冠与竞争压力的相关性不显著。基于树冠中心坐标计算的林分平均竞争指数均小于基于树干坐标计算的林分平均竞争指数。 结论 长白落叶松树冠偏冠距离一般随着林龄的增大而变大,在不同发育阶段受到不同程度竞争的影响,树冠偏冠在一定程度上降低了林分平均竞争指数,减少了林分竞争压力。     

张北防护林草本植物群落特征及其对林分密度的响应

研究张北防护林草本植物群落特征及其对林分密度的响应,对我国三北防护林的抚育、营建与可持续经营提供理论依据。本研究实地调查了张北防护林的草本植物群落平均高度、盖度、生物量、群落物种数以及林分密度,利用单因素方差分析及线性回归拟合曲线分析,探究张北防护林草本植物群落特征及其与林分密度的关系。结果表明:张北防护林下草本植物群落平均高度、盖度、生物量及群落物种数量在各样地内存在显著性差异,其中草本植物群落生物量变异系数最大,变化范围为3.03～103.1 g,草本植物群落物种数变异系数最小,变化范围为6～15;草本植物群落平均高度、草本植物群落盖度及草本植物群落生物量随林分密度升高均呈先增后减趋势,草本植物群落平均高度的最适林分密度范围为1 100～2 200 n/hm~2,草本植物群落盖度的最适林分密度范围为800～1 800 n/hm~2,草本植物群落生物量的最适林分密度范围为1 500～2 400 n/hm~2;草本植物群落物种数随林分密度升高呈逐渐降低趋势,草本植物群落物种数的最适林分密度范围为500～1 200 n/hm~2;综上考虑张北防护林林下草本植物群落特征,张北地区防护林最适林分密度应该在800～2 000 n/hm~2之间。适当调控林分密度,有利于提高林下草本植物群落的高度、盖度、生物量及物种数,将有利于张北防护林的更好经营和抚育。     

浅谈大青山地区的落叶松及其育苗

呼和浩特市的大青山区,在针叶树种中,落叶松(包括兴安落叶松和华北落叶松)是最耐寒的,垂直分布达到森林的最上限。它是喜光的强阳性树种,寿命长,树干通直高大,材质坚实,是一个优良的用材树种。落叶松生长迅速。人工营造的落叶松,9年左右可郁闭。郁闭后,进入生长旺盛期,高生长年平均70～80厘米,最高可达90厘米,径生长年平均1厘米左右,生长速度超过当地的其它针叶树种。呼市郊区古路板林场在土层深厚、     

降水对鼎湖山季风常绿阔叶林土壤水氘特征的影响

【目的】分析我国南亚热带鼎湖山季风常绿阔叶林土壤水的水分来源、不同强度降水在土壤剖面中的时空运移过程及对各层土壤水的贡献率,为研究降水格局变化下鼎湖山自然保护区森林生态系统水循环过程及区域水资源科学管理等提供科学依据。【方法】利用氘同位素技术,比较不同降水条件下鼎湖山季风常绿阔叶林土壤水δD与潜在水源(大气降水、浅层地下水)δD,阐明土壤水的水分来源和降水在土壤剖面中的时空分布特征;运用二元线性混合模型计算不同强度降水对各层土壤水的贡献率。【结果】鼎湖山季风常绿阔叶林中土壤水δD介于大气降水δD和浅层地下水δD之间,土壤水主要来源于大气降水和浅层地下水;雨后5天内,小雨(9.8 mm)对0~10 cm表层土壤水贡献率最高(31.2%~44.6%),对10~40 cm深处土壤水贡献率次之(24.2%~32.0%),对40~80 cm深处土壤水贡献率较小(8.3%~15.7%),对80~100 cm深层土壤水贡献率最小(接近于0);雨后5天为中雨(20.0 mm)对0~10 cm表层土壤水贡献率最大(63.3%~78.9%),对10~40 cm深处土壤水贡献率次之(46.9%~74.0%),对40~80 cm深处土壤水贡献率较小(37.9%~63.0%),对80~100 cm深处土壤水贡献率最小(35.8%~47.5%);无论湿季还是干季,大雨(降水量30 mm)后第1天,该次降水可渗透到80 cm以下深层土壤,且对80~100 cm深层土壤水的贡献率高达94.1%。【结论】0~10 cm表层土壤水δD与降水δD变化趋势一致,林中表层土壤水δD主要受降水δD的控制;降水强度越大,降水从土壤表层向深层土壤渗透速度越快,对80~100 cm深处土壤水δD影响越明显,降水对各层次土壤水的贡献率也越大;土壤剖面中土壤水δD的时空变化特征可指示降水在土壤剖面运移过程;无论小雨还是中雨,80 cm以下深层土壤水δD变化幅度较小,表明鼎湖山季风常绿阔叶林植被结构对降水在土壤剖面入渗过程具有显著的调控作用。     

地布覆盖对苹果园土壤水热环境及果实品质的影响

为探明地布覆盖对苹果园土壤水热环境及果实品质的影响,2016年,在河北省邢台县浆水镇前南峪村苹果示范基地,以6年生"烟富3号"苹果(Malus pumila Mill.)树为试材,以清耕为对照,采用了田间调查、室内分析等方法研究了地布覆盖后,土壤水热环境的变化及其对苹果果实品质的影响。结果表明:地布覆盖处理较不覆盖处理1年减少用工60%;用工成本减少222元/667 m~2,省工效果显著。地布覆盖处理起到了在高温时降温,低温时保温,温差变化不剧烈的作用,稳定了土壤热环境。地布覆盖处理的土壤质量含水量均极显著高于不覆盖处理,显著改善了土壤水环境。地布覆盖和不覆盖处理的平均单果质量分别为287.54 g、256.08 g,果实单株产量分别为43.12 kg、40.95 kg,可溶性固形物含量分别为15.53%、14.36%,地布覆盖处理的平均单果质量、单株产量、可溶性固形物含量均显著高于不覆盖处理。     

海南西部桉树人工林生长特征及其对气候环境的响应

在海南西部儋州林场选取空间相邻、自然条件相似、不同林龄序列的桉树人工林作为研究样地,通过定点系统监测,分析不同林龄桉树人工林生长变化特征及其对气候环境的响应。结果表明:1)桉树人工林胸径4—7月增长较快,7—10月增长最快,其它月份明显减缓。2)1—3a桉树人工林平均单株材积和单位面积材积年内增加幅度逐渐增加,3a达到最大值,4a较大,5a增长明显减缓。3)林龄显著地影响单株桉树生长,其中3a影响最大;土壤水分、降水极显著影响桉树生长,而气温对单株生长量影响不显著。4)土壤水分随林龄增加而减少,较低土壤水分对桉树人工林生长产生干旱胁迫作用,致使桉树单株材积增加减少,尤其是5a桉树人工林材积增加量减少最为明显。     

毛乌素沙地典型人工林土壤水分特征及其对降水的响应

降水格局的波动影响着干旱半干旱区生态系统的稳定性。以毛乌素沙地典型人工林杨柴、沙柳及流动沙丘(对照)为研究对象,通过连续监测降水与土壤含水量变化,分析3种覆被类型10,30,50,70,90,110 cm处土壤水分时空特征及对不同降水量级的响应。结果表明：1)从浅层至深层土壤水分含量流动沙丘呈“S”型变化,杨柴人工林呈“3”型变化,沙柳人工林呈持续增大。2)5—10月植被生长季土壤水分变化,流动沙丘呈波动性变化,杨柴人工林呈“M”型变化,沙柳人工林呈“N”型变化。3)土壤水分对降水响应敏感度流动沙丘>沙柳人工林>杨柴人工林。4)降水量相同时,土壤水分补给对降水的响应具有滞后性,土壤初始含水量及降水强度影响水分入渗深度。结果为干旱半干旱区生态建设过程中降水补给下有效的水资源利用及土壤水分预测提供理论依据。