大兴安岭地区天然樟子松林降雨截留再分配特征

为研究大兴安岭地区樟子松林冠截留分配特征,选择黑龙江漠河森林生态系统定位研究站天然樟子松林固定样地,对其大气降雨、穿透雨、树干径流进行定位观测。通过26场降雨的观测分析,结果表明:天然樟子松林在观测期内林冠截留总量为123.48mm,占同期降雨量的25.04%。与全国其他森林类型的平均林冠截留率(11.14%~36.15%)相比,天然樟子松林的林冠截留率处于中等偏上水平。观测期内穿透雨总量和树干径流总量分别为362.85mm和6.79mm,分别占大气降雨量的73.58%和1.38%。观测发现,当降雨量PG5.2mm时,樟子松才会产生树干径流,且树干径流量随树干径级的增加呈增大的趋势。运用修正的Gash模型模拟林冠截留,模拟值低于实测值5.12mm,相对误差为4.15%,说明修正的Gash模型适用于大兴安岭地区天然樟子松林。     

毛乌素沙地樟子松林恢复过程的土壤有机质含量变化特征

为明确毛乌素沙地樟子松林恢复过程的土壤有机质含量变化特征,采用时空互代的方法,以裸地为对照,选择立地条件相似的分别种植于1960s,1970s,1980s的樟子松林土壤作为研究对象,研究了林下土壤有机质含量随恢复年限的变化规律和垂直变化特征,并进一步分析了其丰缺度。结果表明:(1)不同恢复年限樟子松林土壤有机质含量呈现随土层深度的增加逐渐降低的现象,即具有明显的表层富集特征。(2)随着林龄的增加樟子松林中土壤有机质含量变化存在先增加后减小的变化趋势,但变化幅度逐渐减小。(3)相比于裸地,研究区不同恢复年限樟子松林均提高了土壤有机质含量,但总体上土壤有机质含量仍处于缺乏水平。     

樟子松林下土壤养分、微生物及酶活性的研究

为探讨樟子松林土壤生化特性及其与土壤肥力的关系,本文对我国最重要樟子松原产地—红花尔基地区的不同林龄樟子松林下土壤养分、微生物及酶活性进行了测定和分析,结果表明:不同林地的土壤养分、微生物和酶活性均表现出差异。土壤养分、微生物和土壤酶活性总体变化趋势是先随着树龄增加而增加,到60~70年树龄时达到最大,后随着树龄增大各项指标呈现下降的趋势。土壤微生物数量、酶活性与土壤养分含量之间呈显著相关关系,可作为评价土壤肥力的指标。     

毛乌素沙地樟子松林植物-土壤生态化学计量特征演变关系

[目的]探究沙漠化土地植被恢复过程的植物与土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征的演变关系,可以深入认知樟子松固沙林植被恢复的机制。[方法]以榆林毛乌素沙地的半固定沙地为对照,分析了恢复25～56 a樟子松林下的物种多样性、樟子松植物组织(叶片、枯落物、细根)与土壤的C,N,P含量及其化学计量动态变化特征与交互作用。[结果](1)樟子松植物组织C,N,P平均含量表现为：叶片>枯落物>细根,碳氮磷化学计量比为：枯落物>细根>叶片。(2)与半固定沙地相比,植被恢复后樟子松植物组织和土壤中的C,N,P含量显著变化。从恢复25 a到56 a,枯落物和土壤C含量分别显著增加了14.9%和61.5%,N含量分别显著增加了55.0%和52.4%。(3)随着恢复年限增加,枯落物和细根的C∶N以及叶片和细根C∶P,N∶P均显著降低,叶片C∶N及枯落物C∶P,N∶P显著增加。(4)枯落物与土壤C含量,细根与土壤N,P含量及植物组织与土壤间C∶P均呈显著正相关关系。(5)植被恢复年限通过影响枯落物生物量和林下植被根量间接影响土壤C,N,P含量,且总效应最大。[结论]榆林沙区樟子...     

樟子松林下土壤有机碳和全氮储量研究

本文通过调查分析我国最重要樟子松原产地—红花尔基的樟子松林下土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)及其机械组成，发现樟子松林下的土壤有机C和N含量与其机械组成呈显著相关，与粉粒含量相关系数高达0．7028和0．7209，与土壤容重呈现负相关，相关系数达0．5760和0．5937。樟子松林土壤平均C、N密度分别为19．5kg／m^2和1．8kg／m^2，比同地区的桦木林和农田土壤低。同时也发现，樟子松林土壤C、N含量与地形有关，一般阳坡高于阴坡，下坡高于上坡；天然樟子松林的土壤C、N密度随年龄先出现增长，到25年时达到最高值，30年以后有下降趋势，这与土壤质地的变化密切相关。在该地区，不同植物群落类型的土壤C、N含量的差异也主要受土壤质地变化的影响。     

不同类型原始红松林对降雪融雪过程的影响

为了定量研究森林的雪水文过程,采用冬季野外直接观测法,从2009年11月至2010年5月以凉水自然保护区内不同类型原始红松林内13次降雪为研究对象,探讨了不同类型原始红松林内雪的变化过程。研究结果表明:(1)森林对降雪的截留作用和林内积雪的影响主要与林分组成和郁闭度有关,在不同类型的原始红松林中,云冷杉红松林对降雪的截留作用最大,截雪率为40%左右,是枫桦红松林和椴树红松林的近2倍。不同类型原始红松林之间的截雪量大小与降雪量有关,降雪量越大,差异越显著。(2)云冷杉红松林内积雪厚度最小,3月中旬达最大值32 cm,而枫桦红松林和椴树红松林分别为42 cm和40cm。(3)不同类型的原始红松林内积雪完全融化的时间在45 d左右,云冷杉红松林对积雪的保持时间相对较长,而无林地融雪时间仅为25 d。因此,原始红松林,尤其是云冷杉红松林可以有效防止春季融雪洪峰的产生,延长春季融雪径流时间,对于增加春季枯水期河水流量,减轻下游春旱具有重要意义。     

原始红松林和次生白桦林降雨截留分配效应研究

 以小兴安岭原始红松林为研究对象,通过97场的降雨测定,对原始红松林的降雨截留分配效应进行系统研究。结果表明:原始红松林在生长季内的林冠截留量为98.68 mm,占同期降雨量的19.61%,是次生白桦林的1.3倍。与全国其他森林类型的平均林冠截留率（11.4%～36.5%）相比,原始红松林的林冠截留率处于中等水平。原始红松林在生长季内的穿透雨量和树干径流量分别为395.77和8.78mm,分别占同期降雨量的78.65%和1.74%。与次生白桦林相比,其穿透雨量减少,而树干径流量增加。统计分析表明,原始红松林的林冠截留量、林内穿透雨量和树干径流量与林外降雨量之间均呈现紧密的三次多项式函数关系（p<0.01）,而次生白桦林的林内穿透雨量与林外降雨量之间却呈现良好的直线关系（p<0.01）。最后,对影响林内穿透雨和树干径流的因子进行筛选和分析,为研究针阔混交林的降雨分配效应提供重要参考。     

大兴安岭地区森林小流域河川径流特征

选取大兴安岭北部3个典型森林小流域设置观测断面,安装Onset HOBO U20-001-04水位记录器实时记录水位变化,利用LS45-2型旋杯式流速仪定期测定流速,研究河川径流特征。研究表明:3个流域径流深大小排序为小北沟(162.60mm)老沟林场(58.97mm)圣诞村(34.23mm),径流深与流域内落叶松所占比例密切相关,同时也与流域面积大小相一致。3个流域径流对小雨和中雨的响应不明显,对大雨和暴雨的响应显著。降大雨和暴雨时,圣诞村河和小北沟流量的起涨时间、骤涨时长和增长幅度都十分相近,但小北沟的洪峰径流模数却是圣诞村的10.70倍和13.08倍,说明流域面积是流域产流能力和调节径流能力的重要影响因素。相比之下,老沟河流量骤涨时间最短,暴雨时仅4.5h,流量增长幅度却最大,大雨时洪峰流量与起涨流量之差高达1.97倍,这是由于该流域存在采金迹地,削弱了流域对降雨的拦蓄能力,使得强降雨来临时,洪水的形成过程加快,流量也大幅增加。当降雨量相近时,降雨强度主要影响流量的起涨时间和骤涨时长,而径流量的增长幅度则与降雨历时和土壤、枯枝落叶层的饱和程度密切相关。     

湖南会同杉木人工林林冠截留特征及模拟

利用湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站第II集水区2015年的林外降雨、林内穿透雨、树干茎流及气候观测数据,研究了杉木人工林林冠截留特征,分析了影响林冠截留量的主要因子,验证了Gash(1995)模型模拟杉木人工林林冠截留的适用性。结果表明:(1)试验区5月降雨次数最多,8月降水量最大;次降雨以小雨频率最高,以短时降雨为主;(2)林下穿透雨、树干茎流及林冠截留均与林外降雨呈正相关;(3)Gash(1995)模型模拟的年累积林冠截留量为235.62mm,与实测值(254.16mm)具有较好的一致性;(4)模型主要受冠层饱和持水量(S)值、平均蒸发率与平均降雨强度比(E/R)值影响,研究中S值取值合理,E/R值有待进一步精确。     

青海云杉林冠截留特征研究

运用统计建模的方法，系统研究了青海云杉（Picea crassifolia）林冠截留与降水、林分郁闭度间的关系。构建包含林分郁闭度因子的改进模型，通过模拟认为，复合模型I=a（1－e^-PC）＋bPC模拟精度高，参数物理意义较明确，其中参数a（1.3627）代表了林冠吸附容量系数，b（0.1835）代表了区域的降雨蒸发系数，较好地解释了青海云杉林冠截留吸附、湿润与蒸发物理过程的机理。分析表明，青海云杉林冠截留率随降水的变化曲线可分为快变期（完满郁闭度截留率大于36.1％，降水小于5mm）、渐变期（完满郁闭度截留率36.1％～20.40％，降水5～25mm）和稳定期（完满郁闭度截留率小于20.4％，降水大于25mm）3个阶段，完满郁闭度林冠稳定截留率为20.4％，反映了青海云杉树冠几何形态特征与截留特征间的关系。观测期间青海云杉现实林分林冠截留率平均值为19.36％～23.96％，完满郁闭度林分截留率的平均值为25.67％。青海云杉树干次茎流率均低于0.1％，平均为0.0182％，树冠的几何形态结构（枝叶的分布与排列）不利于形成树干茎流。     

大兴安岭地区土壤有机质空间变异特征及影响因素分析

为研究大兴安岭地区土壤有机质(SOM)空间特征并进一步探究其影响因素,使用采样间距为15 m×15 m的五点采样方法采集具有较强代表性的土壤样点数据共181个,获取各点属性数据及坐标值,再通过普通克里金插值方法初步分析SOM分布情况,并与遥感影像反演得出的SOM预测结果相结合.结果表明:大兴安岭地区的SOM含量变异系数...     

延安市冬季降雪天气环流特征及物理量场分析

利用1981—2015年近35a延安市12个台站每年12月至次年2月常规地面和高空观测资料、自动站日降水资料,采用线性趋势分析法、统计分析法,分析延安市冬季降雪天气环流特征和物理量,以提高冬季降雪预报水平。     

沙地樟子松根系垂直分布特征及对土壤的影响

根系的生长及分布状况对沙地植物的生长发育具有重要意义。对章古台地区主要造林树种樟子松的根系在土壤中的垂直分布状况及其对不同深度土壤的改良效果进行了研究,结果表明:从根系状况看樟子松适合于沙地造林,但是纯林中的樟子松到一定年龄后,土壤养分状况有所下降,因此单一的造林方式并不适合于沙地造林。     

凋落物去除对城市公园樟子松林土壤有机碳矿化及其温度敏感性的影响

凋落物是土壤有机质的重要来源,其数量和质量变化会影响土壤有机碳的矿化过程。城市公园中的树木落叶常被当作垃圾清理,这在导致土壤贫瘠化的同时还会影响土壤有机碳矿化及其温度敏感性,并进而对全球气候变化产生一定影响。本研究以吉林省长春市长春公园樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica Litv.)林下土壤为研究对象,研究凋落物去除对土壤化学性质﹑有机碳矿化及其温度敏感性的影响。结果表明：去除凋落物后,樟子松林土壤化学性质与土壤有机碳矿化均发生变化。土壤pH值、碳氮比和电导率降低,全磷、全氮、土壤有机碳、易提取球囊霉素相关土壤蛋白和总球囊霉素相关土壤蛋白含量增加,其中全氮含量变化最明显,增加了53.1%。凋落物去除后,土壤有机碳矿化速率、土壤有机碳矿化累积CO₂排放量及土壤有机碳矿化温度敏感性系数(Q₁₀)均有所增加,并且随着温度升高增幅逐渐增大。具体表现为：与有凋落物樟子松林相比,凋落物去除后,在10℃、20℃和30℃条件下,土壤有机碳矿化速率分别增加了1.17%、8.4%和16.4%,土壤有机碳矿化累积CO_2<...     

不同植物截留特征的比较研究

为分析不同植物最大截留量,分别采用浸泡法和人工降雨法测定5种单株植物及其叶和茎的最大截留量,试验中用镊子夹住样本浸在水中30min,取出控水1min,待叶片不滴水时称重,或采用针孔降雨器模拟人工降雨,降雨强度是100mm/h,降雨历时为4min,最大截留量值为试验前后样本的重量差值,结果表明:(1)对于玉米、大豆、酸枣、刺槐、紫花苜蓿而言,人工降雨法测得单位叶面积最大截留量值高于浸泡法,而人工降雨法测量茎最大截留量值均低于浸泡法;(2)不同植物茎最大截留量与株高和杆粗乘积、单株植物最大截留量与植株干重均呈线性正相关关系;(3)对于大豆、玉米、紫花苜蓿及酸枣而言,叶片的截留量值明显高于茎,说明叶片截留在植物截留中起到主要作用;(4)浸泡法测定的不同植物叶和茎最大截留量值与人工降雨法测定值均呈很好的线性函数关系;(5)叶长、叶宽、叶周长、叶鲜重与叶片最大截留量的相关性均不显著,而叶面积及叶干重与叶片最大截留量均遵循很好的线性函数关系,且不同植物叶片最大截留量相差较大,浸泡法测定值在30.07~122.84g/m2之间,人工降雨法测定值在32.76~181.14g/m2之间,因此精确分析植物降雨截留量时应考虑物种差异。     

贵州省喀斯特阔叶林降雨截留分配特征

[目的]对贵州省喀斯特阔叶林降雨截留分配特征进行研究,为喀斯特地区水土保持和森林生态功能分析提供参考。[方法]以贵州喀斯特阔叶林的降雨分配特征为研究对象,利用2015年9月至2016年3月间野外实测的25场降水数据对森林林冠层、灌木层的降雨截留分配特征进行研究。[结果]观测期内降雨以小雨和中雨为主,降雨总量为208.25mm;树干流总量为21.83mm,占降雨总量的10.48%,变化范围为0~14.3%;林间穿透雨总量为186.89mm,占降雨总量的89.7%。灌木层截留总量为34.86mm,占降雨总量的16.74%;林冠截留的总量为22.58mm,占同期降雨的10.84%。当林外降雨量大于1.15mm时,研究区内开始产生树干流,且树干流与林外降雨量呈线性正相关关系;灌木截留量随着降雨量的增大而增大,但林冠层截留率与降雨量之间没有明显的相关关系。[结论]喀斯特阔叶林对降雨具有较强的截留和再分配作用,对区域水量平衡和水土保持具有重要影响。     

黄土高塬沟壑区苹果林冠截留特征

以黄土高塬沟壑区的典型代表长武塬为研究区,基于对45场降雨的实测数据,分析了苹果林的林冠截留特征,量化了林冠对降雨的分配比例.结果表明,17年生苹果林穿透雨量、树干径流量、林冠截留量分别占大气降雨量的75％～97％,0.2％～1.6％,2％～25％.穿透雨量与降雨量呈凹形抛物线关系,树干径流量与降雨量的关系可近似用直线方程表达,由三次多项式表达的林冠截留量与降雨量关系与实测值的拟合程度最高.     

泰山典型林分的林冠截留特征

 应用相关分析方法对泰山罗汉崖林场9个典型林分类型的林冠截留特征进行研究。结果表明:林内降雨量与林外降雨量呈很好的线性关系,林冠截留量与林外降雨量呈较好的对数关系;9个典型林分类型对降雨的截留能力为五角枫>麻栎+黑松>15 a麻栎>刺槐>50 a麻栎>黄连木>黄连木+刺槐>侧柏>黑松;7个典型林分类型形成树干径流的能力为15 a麻栎>50 a麻栎>黄连木>五角枫>黑松>刺槐>侧柏;各林分类型总体产生林内降雨的林外降雨量临界值为6.28 mm。     

滇中高原不同林龄华山松林冠层对天然降雨雨滴能量特征的影响

[目的]探究滇中磨盘山不同林龄华山松人工林对天然降雨动力学特征的影响,为区域水土资源保护、森林结构调整等提供一定的理论参考.[方法]基于2019年5至10月在云南省玉溪市新平县磨盘山观测的74场降雨资料,采用滤纸色斑法对华山松人工林(中龄林15 a,成熟林40 a,过熟林60 a)的林内外的降雨雨滴同时进行观测.选取其...