西藏色季拉山不同海拔梯度急尖长苞冷杉林土壤入渗特征研究

对西藏色季拉山急尖长苞冷杉林不同海拔梯度土壤渗透性能进行综合评价,结果表明:土壤渗透性能指标(稳渗速率、初渗速率、渗透总量、平均渗透速率)在同一海拔梯度不同土壤层次上均表现为随着土层深度的加深而逐渐减小的趋势,从不同海拔梯度看,4个入渗指标在3 700m处呈现最大值,而在4 200m处呈现最小值。经主成分分析,得到不同海拔高度不同土壤层次的入渗性能排序,从综合平均得分来看,不同海拔梯度急尖长苞冷杉林土壤渗透性能优劣顺序为3 900m>3 800m>4 200m>4 100m>4 000m>3 700m。土壤渗透指标与非毛管孔隙度、总孔隙度、土壤有机质含量显著或者极显著正相关,与其土壤容重呈极显著负相关,与土壤含水量无直接相关性,由此分析,建立土壤渗透性主导因子方程均达到极显著水平。研究结果可为该区域内水源涵养林建设和水土流失防治提供理论支撑。     

温度对不同海拔梯度急尖长苞冷杉种子发芽的影响

共设＜5℃、5～10℃、10～15℃、15～20℃、20～25℃5个区段温度,研究不同温度对色季拉山不同海拔（3800～4400 m）急尖长苞冷杉种子发芽能力的影响,结果表明：色季拉山急尖长苞冷杉种子的平均千粒重为7.78 g,与其它冷杉属的种子比较,其种子千粒重较小,但有较低海拔（4000 m以下）种子千粒重较大而较高海拔（4000 m以上）种子千粒重较小的趋势;急尖长苞冷杉种子的适宜发芽温度为15～20℃,低于5℃无法发芽;不同海拔急尖长苞冷杉的种子发芽能力不同,以海拔3900 m的急尖长苞冷杉种子发芽率最高,为50％,从海拔3900 m开始,其种子发芽能力随着海拔的升高而逐渐降低。     

西藏色季拉山冷杉群落结构健康评价

选择西藏色季拉山急尖长苞冷杉天然林为研究对象,在海拔梯度上以群丛作为评价的基本单位,进行冷杉群落结构健康评价。对群落物种多样性和群落结构特征因子,采用主成分分析,筛选主要评价指标,结合层次分析法(AHP法)进行健康排序。结果表明,对冷杉林群落结构健康影响最大的因子依次为:年龄结构、灌木层盖度、乔木株数、更新数量、草本种类、郁闭度、草本层盖度、灌木种类、乔木种类和亚层数共10个因子。健康排序次序为急尖长苞冷杉-林芝云杉群丛、急尖长苞冷杉+忍冬群丛、急尖长苞冷杉+杜鹃群丛、急尖长苞冷杉+苔藓群丛。     

色季拉山针叶林凋落物持水特性研究

采用野外实地观测与室内浸提法,对色季拉山5种主要针叶林:方枝柏(Sabina saltuaria)、西藏红杉(Larix griffithiana)、林芝云杉(Picea likiangensis var.linzhiensis)、高山松(Pinus densata)和急尖长苞冷杉(Abies georgei var.smithii)林地凋落物的储量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究。结果表明:5种针叶林林下凋落物储量范围在8.48~19.2t/hm2,大小顺序表现为:高山松林急尖长苞冷杉林林芝云杉林方枝柏林西藏红杉林;最大持水量表现为:急尖长苞冷杉林高山松林西藏红杉林林芝云杉林方枝柏林;最大持水率为:西藏红杉林急尖长苞冷杉林林芝云杉林高山松林方枝柏林,且持水量、持水率与浸泡时间表现出明显的对数函数关系;凋落物吸水速率为:西藏红杉林急尖长苞冷杉林林芝云杉林高山松林方枝柏林,且与浸泡时间表现了明显的幂函数关系。研究结果可为该区域森林涵养水源评价及水源涵养林的持续利用提供理论基础。     

轿子山急尖长苞冷杉叶片和气孔特征随海拔梯度变化研究

海拔梯度变化在很小的地理范围内会引起多种环境因子的变化,研究植物性状随海拔梯度的变异特征,对于理解植物对环境适应策略具有重要意义。在云南轿子山国家级自然保护区12个不同海拔(3 510、3 550、3 610、3 660、3 700、3 760、3 790、3 840、3 900、3 960、4 000、4 060 m)样地内观测急尖长苞冷杉的叶片基本特征和气孔特征。结果表明:随海拔的升高,急尖长苞冷杉叶片大小呈双峰型变化,在海拔3 610 m处及4 000 m处存在2个峰值,而叶片厚度无显著变化,气孔密度及大小与海拔存在极小的负相关;综合叶片及气孔特征,海拔变化对急尖长苞冷杉的叶片性状有明显影响,海拔3 610 m为急尖长苞冷杉的最适生长区域;随海拔升高,环境因子逐渐恶劣,逐渐不适应急尖长苞冷杉生长。     

西藏色季拉山东坡急尖长苞冷杉林的结实特性

通过野外观察和样地调查,分析和比较藏东南色季拉山急尖长苞冷杉林的结实状况、球果和种子的基本性状在不同海拔间及其与冷杉属其他树种的差异。结果表明:急尖长苞冷杉的结实属于有明显间隔周期的类型,天然林通常3年为1个结实丰年轮回期。不同海拔间结实母树的比例和数量差异较大,结实母树比例在25%～80%之间,平均为45%;结实母树数量128～483株·hm-2,平均为230株·hm-2;单株结实球果数量24～366个,平均为157个。林分及树冠空间结实特点为:林冠层树木结实,下层和林内母树不结实;单株树冠上层结实,下层不结实;树冠南面结实较多。与冷杉属其他树种相比,急尖长苞冷杉的球果长度略短,宽度居中;种子长度、宽度和厚度均小,单果种子数量较高。不同海拔间的比较表明,急尖长苞冷杉林垂直分布的中、低海拔球果和种子发育程度较高,反映在球果和种子较大,千粒质量、出种量以及饱满度均优于高海拔。     

四川盆周西缘山地3种典型人工林土壤渗透性研究

为了解四川盆周西缘山地3种典型人工林(楠木、水杉、柳杉)下土壤渗透性特征,利用环刀入渗法对其土壤渗透性进行研究,结果显示,3种典型人工林各土层均是初渗率平均渗透率稳渗率,除0~20 cm层外,其余土层初渗率、稳渗速率、平均速率和总渗透量均是柳杉林最小;3种人工林不同土层的入渗速率随时间的增加而下降,且水分入渗速率的变幅均是0~20 cm土层大于20 cm~40 cm和40 cm~60 cm;采用Kostiakov模型对不同林分土壤入渗率与入渗时间进行拟合,拟合结果表明:各林分土壤入渗率与入渗时间存在较好的幂函数关系,F检验显示均达到极显著水平(P0.001),表明该模型适合描述各林分土壤入渗过程;通过对土壤物理性质和土壤渗透系数间的相关分析表明,土层厚度和土壤容重与土壤渗透系数呈负相关关系,其余土壤物理性质指标与土壤渗透系数间呈正相关关系,但各因子间相关系数均未达显著水平(P0.05)。     

急尖长苞冷杉种子特征及天然更新

采用标准样地法对色季拉山急尖长苞冷杉在海拔3700~4200 m阴坡与阳坡处种子特征、种子饱满率、种子发芽率及天然更新幼苗状况进行研究。结果表明:同一坡向随着海拔的升高种子带翅长度、种子去翅长度、种子宽度、种子厚度、千粒重、种子饱满率及种子发芽率均呈现先升高后降低的趋势,天然更新幼苗数量亦然;不同坡向同一海拔处,种子带翅长度、种子去翅长度、种子宽度、种子厚度、千粒重、种子饱满率及种子发芽率阳坡优于阴坡,幼苗数量阴坡比阳坡丰富;阴坡、阳坡在海拔3800 m或3900 m处种子带翅长度、种子去翅长度、种子宽度、种子厚度、千粒重、种子饱满率及种子发芽率均出现最优值,此海拔处天然更新效果相对较好。     

西藏色季拉山西坡种子植物花卉资源现状

应用植物群落学的理论和方法,对西藏色季拉山西坡种子植物花卉资源进行调查研究,结果表明:色季拉山西坡有花卉植物52科,133属,219种;菊科和蔷薇科等是这一区域优势科,杜鹃属和忍冬属等是这一区域优势属;急尖长苞冷杉和杯萼忍冬分别是木本乔木类花卉和木本灌木类花卉中资源最优势且分布范围最广的花卉种,草本攀援类花卉呈现出资源相对优势的种分布较狭窄而分布广的种资源量较小的趋势;从垂直高度上看,海拔3 500 m附近的花卉平均物种数最多,海拔4 200 - 4 800 m带的物种多样性最高;花卉物种中有20种中国物     

滇西北玉龙雪山急尖长苞冷杉不同海拔的生理特性变化

对丽江玉龙雪山自然保护区内不同海拔(3 100、3 250、3 400、3 550、3 700 m)梯度急尖长苞冷杉(Abies georgei var.smithii)部分生理生化指标的变化进行研究。结果表明:急尖长苞冷杉分布于海拔3 100~3 800 m,不同海拔种群抗氧化酶APX活性及可溶性蛋白含量均随海拔的升高而增加;叶绿素含量及抗氧化酶SOD、CAT活性在海拔3 100~3 550 m条件下并无显著变化,而当海拔上升到3 700 m时,MDA含量、抗氧化酶SOD、CAT、APX活性以及游离脯胺酸含量、可溶性蛋白含量及可溶性糖含量都显著高于其他海拔;此外,在海拔3 550 m环境下,急尖长苞冷杉叶片MDA含量、游离脯胺酸含量及可溶性糖含量都处于最低水平;海拔3 550 m环境因子最适宜于急尖长苞冷杉的生长,而较低海拔或较高海拔环境均不利于该植物的生长;当海拔上升到3 700 m时,植物体内抗氧化酶系统和渗透调节系统能力显著增强,以应对高海拔的逆境胁迫。     

海拔对毛竹林土壤物理性质和水分特性的影响

在毛竹分布南缘的中亚热带与南亚热带气候过渡区,选择土壤类型、坡度、坡向、经营水平等一致的3个海拔梯度毛竹林,对土壤物理性质和水分特性指标进行了测定,结果表明：相同海拔梯度毛竹林随土层的加深,土壤容重、总孔隙度、非毛管孔隙度、饱和持水量、田间持水量、粘粒和砂粒含量增大,而毛管孔隙度和粉粒含量减小;海拔对毛竹林30cm土层的土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水量影响不显著,而土壤非毛管孔隙度、饱和持水量随海拔升高而显著增大;不同海拔梯度毛竹林30cm土层的土壤微结构颗粒组成为砂粒〉粉粒〉粘粒,粘粒、粉粒含量随海拔升高而减小,砂粒含量趋于增大;试验区随海拔的升高,土壤物理性质和水分特性趋于有利于毛竹林生长变化。     

雄安新区上游油松林土壤层物理性质研究

以雄安新区上游的油松林作为研究对象,对其土壤层的水源涵养能力进行研究,结果表明：(1)次生油松林随着土层深度的增加,土壤容重越来越大,说明浅层土壤的渗水透气性较好,深层土壤保水性好,雨季降雨能很好地供给根部;人工油松林随着土层深度的增加,土壤容重呈先降后增趋势。(2)次生油松林随着土层深度的增加,毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度逐渐降低;人工油松林毛管孔隙度和总孔隙度随土层深度增加而增加,非毛管孔隙度随土层深度增加而降低,说明深层土壤导水、导气性高。(3)次生油松林初始入渗速率均比较大,稳定入渗速率值较小,说明该林分的土壤渗水性能良好,可以起到良好的水分存储效果;人工油松林初渗速率比较大,而稳渗速率处于较高水平,说明该林分土壤存储水分效果差,该样地为未成林,群落结构尚不完善,土壤储水效果有待提高。     

抚仙湖径流区4种典型森林土壤水源涵养功能研究

以滇中抚仙湖径流区4种典型森林(云南松林、混交林、桤木林、慈竹林)为对象,初步探究林地土壤容重和孔隙度等物理性质以及土壤水源涵养功能。结果表明:0-80cm土层内,桤木林、混交林和慈竹林平均土壤容重变幅为1.46-1.50g/cm~3,显著低于云南松林(1.60g/cm~3)。毛管孔隙度大小顺序为混交林桤木林云南松林慈竹林。而土壤毛管孔隙度占总孔隙度的比例大小顺序为:云南松林混交林桤木林慈竹林。慈竹林非毛管孔隙度及其占总孔隙度的比例最高,其次为桤木林和混交林,云南松林最低。慈竹林0-80cm土层土壤非毛管孔隙度是云南松林的2.1倍,而土壤非毛管孔隙度占总孔隙度的比例是云南松林的1.8倍。4种森林80cm土层内土壤最大持水量变幅为3 103-3 540t/hm~2,其大小顺序为慈竹林混交林桤木林云南松林。慈竹林土壤有效蓄水量为1 254t/hm~2,是其他3种森林的1.4-2.1倍。4种森林80cm土层内土壤有效水储量在2 286-2 586t/hm~2之间。总体上,4种森林土壤均具有较强的水源涵养效益,云南松林稍差。     

西藏色季拉山冷杉林生态系统的养分循环

对西藏色季拉山急尖长苞冷杉林生态系统的养分循环进行了研究,结果表明:养分的总存留量为35 41kg·hm-2·a-1,总归还量为54 89kg·hm-2·a-1,年吸收总量为90 3kg·hm-2·a-1。冷杉林分具有养分低循环利用特征。大气降水主要补充N、Ca、Fe等元素,而凋落物主要补充P、K、Fe等元素,其中Fe元素是净增加的。冷杉林生态系统养分年输入量均大于年输出量,说明该森林生态系统处于良好的养分积累阶段。林地土壤(不包括凋落物层)的养分年输出量(除N、Fe、Mg元素外)稍大于年获得量,土壤年净亏损不大,但K的亏损较严重。冷杉林分的养分利用效率以及土壤养分利用指数均表明,林分对N的需求最大,对Fe的需求最少。     

色季拉山长鞭红景天种群生境特征

采用野外样地调查与监测法对西藏色季拉山长鞭红景天种群的生境进行研究分析发现,长鞭红景天种群生境主要为4个类型:急尖长苞冷杉林、方枝柏林、硬叶柳灌丛和鳞腺杜鹃灌丛。4个生境中,硬叶柳灌丛内有41种植物,急尖长苞冷杉林内有33种植物,方枝柏林内有29种植物,鳞腺杜鹃灌丛内仅有17种植物。不同生境群落中长鞭红景天种群数量特征各异,重要值排序为鳞腺杜鹃灌丛方枝柏林急尖长苞冷杉林硬叶柳灌丛。4个生境群落中月平均气温排序为急尖长苞冷杉林硬叶柳灌丛方枝柏林鳞腺杜鹃灌丛,平均湿度排序为鳞腺杜鹃灌丛方枝柏林硬叶柳灌丛急尖长苞冷杉林,光照强度排序是急尖长苞冷杉林硬叶柳灌丛鳞腺杜鹃灌丛方枝柏林。不同生境土壤温度排序为硬叶柳灌丛方枝柏林急尖长苞冷杉林鳞腺杜鹃灌丛,而土壤湿度排序为硬叶柳灌丛方枝柏林鳞腺杜鹃灌丛急尖长苞冷杉林。不同生境群落中空气温度、湿度、光照强度,土壤温度、湿度等存在较大差异,对长鞭红景天种群也有相应的影响,结合数据特征来看,鳞腺杜鹃灌丛是其最适生境。     

西藏冷杉原始森林土壤物理性质特征分析

在西藏东南部色季拉山森林生态系统定位研究站，采用定位和典型样地研究法，对该区森林的主要森林类型急尖长苞冷杉（Abies georgei var.smithii)原始林林内和林外（采伐迹地）土壤物理性质进行了为期两年的观测和对比分析。结果表明：林内A层土壤容重小于林外A层土壤容重，分别为0.74和0.93,B、C两层，林内和林外分别为0.94,1.34和0.99,1.22。饱和持水量，毛管持水量，田间持水量，非毛管孔隙度，毛管孔隙度和总孔隙度相比较，林内A层均大于林外A层，B层则相差不明显，随土层深度增加土壤含水量呈下降趋势，表层（0-10cm)含水量最高，林内，林外分别为75%和63%，50cm以下土壤含水量趋于稳定，为30%-45%，并依此区分出土壤水分弱利用层，利用层和调节层3个层次，土壤含水量年变化有明显的规律，在冬季1、2月达到最高，而在生长季土壤含水量变化幅度不大，并依此界定出土壤水分消耗期，积累期，消退期，稳定期4个时期，林内A层，B层的渗透性能均好于林外A层，B层，达到稳渗速度所需时间林内A层比林外A层要少，分别为10min和45min，B层所需时间要长，分别为70min和45min，总体表明，林内土壤物理性状优于林外，说明森林受到干扰破坏后土壤物理性质发生了明显变化。土壤物理性能向不良方向演化。     

西藏色季拉山冷杉原始林林隙更新研究

通过对西藏色季拉山急尖长苞冷杉原始林林隙更新调查，研究了林隙大小与更新以及林隙形成年龄与更新的关系，对林隙和非林隙林分内幼苗和幼树的高生长进行了比较。结果表明：林隙大小在100m^2左右，最适合于苗高20cm以下的更新幼苗生存，超过100m^2，更新幼苗随着林隙面积的增大而减少；林隙大小在300m^2左右，最适合冷杉幼树和小径木的生存。林隙形成年龄在30a左右，更新幼苗和幼树的数量最多，而小径木数量有限，随着林隙形成年龄的增大，小径木数量逐渐增多，而幼苗和幼树逐渐减少；林隙内幼苗、幼树和小径木的密度均大于非林隙林分；林隙对3年生以下幼苗的高生长影响不大，对4年生以上幼树的高生长有促进作用，特别是对9年生至16年生幼树高生长的促进作用最明显。     

岷江上游3种亚高山森林土壤蓄水和渗透能力比较

分析比较了岷江上游川滇高山栎林、岷江冷杉林和灌竹林3种森林植被类型土壤水文特征.结果表明不同林地在土壤容重、持水能力和渗透性方面都存在差异.不同林地的最大持水力受土壤的厚度、总孔隙度大小的影响,最大持水力范围变化在445.50～657.30 mm之间,稳渗速率在10.97～13.79 mm/min之间.整个土壤剖面的容重平均值排列为:高山栎林(1.10 g/cm3) ＞岷江冷杉林(1.03 g/cm3)＞灌竹林(0.71 g/cm3).土壤总孔隙度的平均值从大到小排序为:灌竹林(65.73%)＞岷江冷杉林(60.44%)＞高山栎林(51.76%).主成分分析结果显示,高山栎林土壤的涵养水源功能最强,研究结果以期为岷江上游生态屏障建设参考.     

西藏色季拉山西坡不同海拔梯度表层土壤碳氮变化特性的研究

为探讨海拔梯度变化对表层土壤(0～20 cm)全量养分的影响,以西藏色季拉山西坡的高山灌丛(AS)、杜鹃林(RF)、急尖长苞冷杉林(AGSF1-6)和林芝云杉林(PLLF)为试验对象,研究了林地土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、易氧化态碳(ROC)和颗粒有机碳(POC)的变化特征.结果表明:在色季拉山西坡,高海拔植被类型具有较高的土壤活性有机碳含量和分配比例.表层土壤SOC随着海拔的升高而增大.SOC最大的是AS,为77.167 g·kg-1,PLLF最低为22.351 g·kg-1.表层土壤TN随着海拔的升高而增大.TN最大的是AS,为2.430g·kg-1,PLLF最低为0.830 g·kg-1.表层土壤C/N最大者为AGSF4,达到了43.57,最小者是PLLF为26.93.海拔和林分对土壤MBC和MBN含量具有显著的影响.随着海拔高度的降低,POC占TOC含量的比率从44.81％降至19.32％,ROC占TOC含量的比率从41.72％降至7.07％.不同林地POC和ROC含量与SOC含量具有正相关关系.土壤活性有机碳与土壤总有机碳显著相关,土壤易氧化有机碳与颗粒有机碳的相关性也比较显著(p＜0.05).     

西藏色季拉山天然林分土壤昼夜呼吸特征

利用 LI -8100A 土壤碳通量自动测量系统，于2013年7月和11月对西藏色季拉山两种最典型天然林分（急尖长苞冷杉和林芝云杉）的土壤呼吸进行了测定，分析了土壤水热因子对土壤昼夜呼吸速率的影响。结果表明：两种林分土壤昼夜呼吸速率日变化呈现单峰曲线，昼高夜低。高峰值出现的时间在午后14：00-16：00之间，最低值出现在凌晨4：00-6：00之间。急尖长苞冷杉、林芝云杉7月、11月土壤呼吸速率日变幅分别为1.64，0.75，1.22，0.11μmol/（m2·s）。夏季（7月）土壤呼吸速率平均值高于冬季（11月），急尖长苞冷杉群落土壤呼吸速率高于林芝云杉群落。急尖长苞冷杉夏季（7月）土壤昼夜呼吸速率差异极显著，而冬季差异不显著。昼夜间土壤呼吸速率之间的关系可以用以夜间呼吸速率为自变量构建的幂函数方程（7月）和三次曲线方程（11月）来描述。土壤昼夜呼吸速率与地表下5 cm 处土壤温度之间的关系可以用指数曲线方程来描述，与土壤水分之间的关系可以用三次曲线方程来进行描述。