祁连山典型流域青海云杉林土壤氮磷钾空间变异性研究

基于祁连山中段排露沟流域海拔2 600～3 300 m的带状青海云杉林中0～10、10～20、20～40 cm的土壤TN、TP、TK的测定分析数据,运用经典统计学、地统计学的方法对其土壤TN、TP、TK含量的空间变异特征及空间分布特点进行研究。结果表明,1)研究区内土壤TN含量为1.34～8.98 g·kg^-1,土壤TP含量为0.46～1.12 g·kg^-1,土壤TK含量为9.75～24.17 g·kg^-1;不同土层土壤TN、TP、TK变异系数为13.26%～35.47%,均属中等程度变异;2)10～20 cm TP的块金系数为0.617,属于中等空间相关性,其余块金系数均<0.25,具有强烈空间相关性;3)克里格插值结果显示,土壤TN、TP含量随海拔的升高而升高,土壤TK含量随海拔升高而降低。不同土层土壤TN、TP、TK含量的空间变异性特征,与海拔、土壤母质及云杉林枯落物等结构性因素有关。     

祁连山北坡青海云杉林土壤氮磷钾及有机质含量分布研究

为研究祁连山北坡青海云杉林土壤氮磷钾及有机质含量分布情况,在祁连山水平方向不同纬度设置4个样区,在每个样区采集0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～50 cm剖面深度的土壤样品,测定其氮磷钾及有机质含量。通过研究分析,发现祁连山北坡从东南至西北青海云杉林土壤养分含量呈降低趋势,中部地区因气候及降水变化,土壤养分含量高于其他地区。在0～50 cm土壤样品中,营养元素“表层富集”明显,水解氮、速效钾和有机质含量随着深度增加降低明显,而有效磷含量降低不明显。结果揭示了祁连山北坡水平方向不同纬度地区青海云杉林土壤营养元素分布及不同剖面深度养分变化规律,此结果可为祁连山北坡青海云杉林土壤养分含量研究奠定基础,为祁连山森林生态系统保护提供数据参考。     

祁连山青海云杉林冠层水文功能研究

在祁连山水源林生态系统长期定位研究的基础上,利用数理统计原理和数学模型对实测资料进行综合分析,阐述了青海云杉林冠层引起大气降水量变化和质变的水文功能,模拟出了青海云杉林冠截留降水模型.结果表明林内透过雨量随降雨量的增加而增加,二者之间的呈良好的线性关系;在一定的降雨量范围内林冠截留量随降雨量的增加而增加;青海云杉林冠层平均截留降水率为29.4%,它随降雨量和降雨强度的增大而减小,随郁闭度的增加而增大;林冠截留降雨量比降雪量约少10%～30%,实测平均少11.7%;降雨对林冠的淋溶作用使林内透流雨中离子总量比林外雨中增加1倍,因林冠截留而输入林地矿质元素的增加量为61.042 4 kg·hm-2·a-1.     

祁连山青海云杉天然林林隙更新研究

为了解决祁连山水源林区青海云杉天然林更新难的经营难题,该文根据实测数据对该地区青海云杉林隙天然更新进行了研究。结果表明,祁连山水源林区青海云杉林隙中心区更新最好,林隙内次之,林隙外（林冠下）最差,林隙内更新幼树以林隙中心区为核心呈聚集分布;林隙内外光环境对青海云杉的天然更新有影响。提出了“单株择伐-小面积林隙 天然更新”促进青海云杉林天然更新的可行技术,为该区青海云杉水源林更新及经营模式构建提供了理论依据和技术支持。      

祁连山青海云杉人工林与天然林群落结构特征及物种多样性比较研究

采用时空互代方法,以祁连山青海云杉人工林（70年代、2002年）、天然林为研究对象,分析人工林不同发育阶段群落结构特征和物种多样性变化及其与天然林之间的异同性。结果表明:其群落物种组成、生活型谱、物种多样性及乔木层林木径级分布均存在较大差异。1）70年代人工林出现了35个种（分属于19个科32属）,2002年人工林出现27个种（分属于14科24属）,天然云杉林样方内出现了40个种植物（分属于19科35属）;3种林地面芽植物种数均最多,其百分比值均在50%以上。2）3种林乔木层均为青海云杉;在灌木层中,2002年人工云杉林中尚未出现任何灌木,天然林和70年代人工林中有多种灌木出现,且天然林所有多样性指数值均大于70年代人工林,尤其是物种数、丰富度指数及均匀度J_sw指数分别是70年代人工林的2.17、2.07倍和3.06倍;在草本层中,3种林除丰富度指数和均匀度指数J_sw差异显著(P＜0.05)外,其余指数两两之间差异不显著。3)天然云杉林乔木层林木胸径主要分布在10~20 cm之间,树高主要分布在10~30 m之间,其林木株数在不同径级、不同高度分布均趋向于对称性概率分布;70年代和2002年云杉人工林乔木层林木地径分布在6.0~8.2 cm和2.3~3.2 cm之间,树高分布在3.0~3.7 m和1.0~1.5 m之间。这说明祁连山青海云杉林发育过程中,乔木层植被组成稳定、个体生长缓慢,而灌木层和草本层植被组成随人工林造林时间延长出现阶段性变化。     

祁连山国家级自然保护区青海云杉主要病虫害及防治措施

青海云杉作为祁连山国家级自然保护区的重要树种之一,具有形态独特、适应性强等特点,且在改善生态环境、涵养水源与保持水土等方面发挥着重要作用。然而,随着近年来祁连山国家级自然保护区青海云杉造林面积的持续增加,病虫害发生也日趋严重,不仅直接影响青海云杉的健康生长,还威胁林业发展,因此强化青海云杉病虫害防治十分重要。基于此,重点梳理祁连山国家级自然保护区青海云杉主要病虫害发生情况,并提出针对性的防治措施,以期降低青海云杉病虫害发生概率,助推当地林业健康、快速发展。     

祁连山青海云杉林土壤养分特征

【目的】研究祁连山青海云杉林中土壤碳、氮、磷、钾等养分特征,以及养分含量和养分空间异质性及相互关系.【方法】选取祁连山大野口流域1hm2青海云杉林样地为研究对象,采用土壤剖面取样及室内分析相结合的方法.【结果】土壤剖面(0~60cm)有机碳、全氮、速效氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾含量分别为(71.94±11.70)g/kg、(4.07±1.70)g/kg、(264.16±111.75)mg/kg、(0.59±0.07)g/kg、(18.51±7.52)mg/kg、(23.87±3.58)g/kg和(152.81±70.92)mg/kg.土壤养分中,除速效氮含量呈左偏态分布,有机碳、全氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾含量均呈右偏态分布,变异系数大小为:速效钾有机碳速效氮全氮速效磷全钾全磷.相关性分析表明,有机碳与氮素、磷素、钾素(全钾负相关)之间密切正相关,同时,全量养分之间彼此相互关联,速效养分中仅速效氮含量受控于全氮.【结论】土壤养分主要受植被和土壤两大因素影响,两大因素累计解释异质量为64.008%.     

祁连山林区青海云杉不同育苗技术对比试验

以夏玛林区为例,介绍了祁连山林区青海云杉地膜覆盖育苗与传统方法育苗的技术要点,对比二者异同之处,主要从种子破土发芽时间、发芽整齐度、苗木生长质量指标、育苗工效及成本等方面对比分析了2种育苗方法的不同效果,结果表明:青海云杉地膜覆盖育苗方法简单,操作容易,与传统的用马莲等草作覆盖材料的育苗方法相比,具有省时、省工、高效、成本低的优点,而且能有效解决因土壤板结造成种子发芽困难、种子发芽迟缓、发芽不整齐等问题,应在今后的生产中大力推广。     

甘肃大野口青海云杉种群的空间分布格局

为掌握青海云杉的空间分布特征和大面积遥感定量反演青海云杉结构提供关键参数,以及为青海云杉种群保护和祁连山水源涵养林的可持续经营提供基础数据,根据甘肃大野口1hm2青海云杉林大样地的调查结果,首次应用点格局方法开展青海云杉种群空间格局的研究,并且将研究区内树木分龄级计算,得到不同龄级的树木在不同尺度下的空间分布格局。首先,应用Weibull分布对样地内青海云杉的胸径分布进行拟合;然后分别采用点格局分析法和聚集指标测定法,对样地内各龄级的树木在不同尺度下的空间分布格局进行研究;最后应用纽曼A型分布对研究区内的青海云杉种群空间分布格局进行拟合。结果表明:青海云杉林胸径分布基本符合Weibull分布;研究区内种群密度较大,空间格局呈集群分布;幼树、小树、中树和大树在各研究尺度下均呈集群分布;青海云杉随着年龄的增长,聚集强度逐渐降低;研究区内青海云杉种群空间分布格局符合纽曼A型分布。集群分布的原因主要是自然和人为干扰、环境条件及青海云杉的生物学特性共同作用的结果。     

祁连山青海云杉径向生长对气候的响应

为探明树木径向生长对气候变化的响应,以祁连山中部下限青海云杉为研究对象,采用年表气候相关分析和特征年分析方法,研究了青海云杉的年轮宽度、早材宽度、晚材宽度标准化年表与月均温度和降雨量的关系。结果表明:年轮宽度、早材宽度、晚材宽度与6、7月的月均温度显著负相关。年轮宽度、早材宽度与3、5、6月的降雨量显著正相关,与9月的降雨量显著负相关;晚材宽度与降雨量无显著相关,晚材宽度对气候的敏感性弱于早材宽度。特征年分析进一步发现:当夏季温度高于同期温度而夏季降雨量又低于同期降雨量时,容易形成窄年轮;相反,当夏季温度低于同期温度而夏季降雨量又高于同期降雨量时,容易形成宽年轮。表明春季和夏季降雨量对祁连山中部下限青海云杉的径向生长有促进作用,而夏季温度有抑制作用。      

祁连山青海云杉林调节林内水分变化研究

长期定位观测研究青海云杉林调节水分变化规律表明森林林冠层截留降水使到达林内的降水量减少、强度降低;林冠层遮蔽减弱了林内太阳辐射,降低了林内土壤蒸发,保持林内湿度较高、土壤含有较多水分;森林的蒸发散使同一高度林区上空的湿度比草地或裸地高.     

祁连山青海云杉林枯落物层水文效应分析

通过对祁连山青海云杉林及其它林型凋落物累积量、分解过程随时间变化的分析,研究了枯枝落叶层的持水能力、截留作用和蓄水保土效益,青海云杉林年凋落物量为2.689 t/hm2a,它的枯落物层最大持水量相当于12.5 mm的降雨量。枯枝落叶层对降水的截留率随降水强度的增加而减小,其指数模型为:Y=92.268 e-0.0421x (R=0.973)。经分析认为祁连山青海云杉林及其它林型枯枝落叶层的水文效应最终体现在水土保持和水源涵养效能上,为综合评价祁连山水源涵养林水文效应提供了科学依据。     

祁连山青海云杉林碳平衡研究

通过林分样地调查,采用收割法测定标准木各器官生物量,并建立生物量相对模型,利用模型和样地及树干解析资料,推算出青海云杉林生物量为203.08 t/hm2,其中乔木层占87.41,下木层占0.61,活地被物层为0.32 t/hm2;并通过生物量各组分碳含量测定推算出青海云杉林贮存CO2 1 219.23 t/hm2,其中土壤贮存占69.61,林分贮存占30.39;年净固定大气CO2 9.85 t/hm2,其中有60.61贮存在林分内,有39.39通过有机体凋落以枯落物及分解残留物等形式贮存在土壤内;森林土壤     

祁连山中段青海云杉高山林线交错区树轮宽度与气候变化的关系

通过对祁连山中段青海云杉高山林线交错区进行取样,研究了交错区内4个不同海拔树木生长与气候变化的关系。结果表明:在林线交错区内,树木生长对气候变化的敏感性不高,年表统计特征沿海拔并没有一致的变化趋势。气候对树木生长的影响表现出非常明显的“生长滞后效应”,所有样地的轮宽指数与上一年10月的降水显著正相关,多数样地的轮宽指数与上一年7、8月的温度显著负相关,后者体现了有效水分供应的限制作用。同时,多数样地的轮宽指数与当年2月降水显著负相关。整个林线交错区的树轮生长主要受生长季之前(上一生长季和秋冬季)的气候指标的影响,而与当年生长季气候没有明显的联系。本文和相关研究发现的林线树木生长对气候变化并不敏感的现象,与高山林线主要受生长季温度限制的传统认识明显不同。      

祁连山青海云杉林抚育更新研究

为培育祁连山水源涵养林资源,对该林区青海云杉林抚育更新进行了调查,结果表明：影响青海云杉林天然更新的主导因素是水热条件及其时空组合和配比、林分郁闭度、林内地被物厚度和盖度以及放牧。更新迹地的管护是人工造林更新的关键环节,封山育林是促进天然更新和造林更新的重要手段和措施。森林抚育有利于培育后备资源,在抚育强度为８．５％～３０％,抚育后林分郁闭度为０．５～０．６时能有效地促进天然更新。