天山北坡天山云杉的种群结构特征和空间分布格局

从径级结构、静态生命表、存活曲线和个体空间分布格局等方面研究新疆天山北坡天山云杉的种群结构特征与空间分布规律。研究结果表明:1)种群年龄结构中幼苗幼树(Ⅰ级)比例最大(82.11%),中树(Ⅲ-Ⅵ级)和大树(Ⅶ-Ⅹ级)比例次之,小树(Ⅱ级)比例最小(0.26%)的规律;2)种群死亡率在Ⅰ径级最高(99.70%),随着径级的增加,死亡率呈现"高-低-高"模式,种群生命期望呈现"低-高-低"的模式;3)天山云杉种群的存活曲线接近于DeeveyⅢ型,即Ⅰ径级存活指数最高(6.91),Ⅱ径级(1.16)急剧下降,Ⅱ-Ⅴ径级逐渐上升,随后逐渐下降;4)种群格局随取样尺度由25-400m2增加,聚集强度逐渐降低,其中,在取样规模为25和150m2尺度上聚集分布强度较大;5)随着种群年龄增加,分布格局由聚集型向随机型过渡,聚集强度减弱。幼苗幼树在取样规模为25和150m2尺度上聚集分布强度较大;中树在50m2和150m2尺度上较大;而小树和大树聚集强度不受取样面积影响。因此,天山北坡的天山云杉天然林应适当间伐以促进更新,种群更新的最适林隙面积为25m2。     

天山雪岭云杉（Picea schrenkiana）林净化空气功能研究

通过对天山北坡森林中降尘量、总悬浮颗粒物（TSP）浓度的动态监测,以及对不同海拔梯度树叶中硫含量的测定,分析天山雪岭云杉对空气中主要污染物吸附、过滤作用,以此来评价天山北坡森林的空气净化功能。研究结果表明：①在6～7月,郁闭度0.8的林地降尘量最多可达14.04 g/（m2.30 d）,较对照空旷地滞尘量增加4.88g...     

天山中部不同林龄天然云杉林地表土壤入渗性能研究

通过对天山中部不同林龄天山云杉(Picea schrenkiana var.tianschanica(Rupr.)Chen et Fu)地表土壤和林外草地土壤进行实验室人工降雨模拟渗透试验,初步探讨了天山云杉林地土壤的入渗性能.结果表明:1)累积渗透量、入渗速率与入渗时间均呈幂指数相关关系.稳渗速率最高为近熟林1.91...     

鳞毛蕨(Dryopteris filix-mas)天山云杉林种群结构分析

以西天山国家自然保护区内1 hm2原始鳞毛蕨(Dryopteris filix-mas)天山云杉纯林临时标准地调查材料为基础,分析鳞毛蕨天山云杉林胸径、树高和年龄结构、种群存活曲线以及基本测树因子之间的相互关系.结果表明:①鳞毛蕨天山云杉纯林种群结构稳定,无论是胸径、树高抑或年龄,均呈现出明显的倒"J"型,属于典型的异龄林林分结构,林木更新良好,在其自维持过程中不断有大量小径木更新补充;②林木株数随胸径、树高和年龄的增大,呈负指数函数或负幂函数递减;③树木胸径和树高随年龄的增大,按理查兹生长曲线递增;④胸径与树高的关系为非线性关系.此外,种群存活曲线总体趋势呈现"凹"型,表明该种群是一个连续更新的种群,在林分生长发育过程主要受到小尺度林冠干扰的影响.     

Altitudinal patterns of stand structure and herb layer diversity of Picea schrenkiana forests in the central Tianshan Mountains,Northwest China

Altitude is a useful indicator to examine patterns of forest structure and species diversity in relation to environmental factors.In this study,the altitude patterns of forest stand structure and species diversity were analyzed across 20 plots in the Tianchi Nature Reserve,Northwest China.The results showed that mean stem height(Hm),maximum stem height(Hmax) and mean stem diameter at breast height(Dm) of Picea schrenkiana trees all decreased significantly with increasing altitude.Potential tree height(H*) decreased while stem taper increased significantly as altitude increased,suggesting remarkable altitudinal changes in biomass allocation between the diameter and height growth of Picea schrenkiana.Understory herbaceous richness increased significantly with increasing altitude,or with decreasing total basal area(TBA),Hm and stand volume(Volume).High light availability for understory herbs might account for the higher species richness at high altitude.Sorensen Index decreased significantly with the increase in altitude intervals,while the Cody Index demonstrated a converse pattern,suggesting greater differences in species composition with larger distances.     

西天山雪岭云杉林分密度对森林生物量分配格局和异速生长的影响

雪岭云杉林是新疆天山北坡山地森林中广泛分布的优势种,探讨林分密度对天山雪岭云杉林器官生物量分配格局和树高-胸径异速生长的影响,对于阐明雪岭云杉林生物量在不同环境中的适应具有重要意义.通过分析在不同林分密度(≤300株·hm-2、300～450株·hm-2、450～600株·hm-2、>600株·hm-2)下雪岭云杉林(...     

天山云杉倒木的持水特性

倒木在森林生态系统尤其是山地森林生态系统的水文功能和水土保育功能等方面具有重要的作用。为了解天山云杉（Picea schrenkiana var. tianschanica）倒木的持水特性和其对天山林区水文功能的影响,沿天山山脉由西至东选取跨越9个经度的5个地区（昭苏、新源、呼图壁、天池和奇台）分别进行取样,运用浸泡模拟法测定天山云杉倒木的吸水过程和持水能力。结果表明：① 天山云杉倒木的吸水过程在5个地区随着浸泡时间的推移,其持水量、持水率和持水能力均随着腐解等级的升高而增加。在浸泡吸水过程中天山云杉倒木的持水量(Q)随着浸泡时间(t)的增加而增加,两者的关系可用Q=aln t+b来拟合。② 浸泡过程中天山云杉倒木吸水速率(V)随着浸泡时间(t)的增加而呈下降的趋势,两者的关系可用V=c t^-d来拟合。③ 天山云杉倒木持水能力(Q′)与腐解等级(x)的关系可用方程Q′=ex²+fx+g来拟合。天山林区5个地区的天山云杉倒木的持水特性存在明显的差异,该成果为进一步开展天山林区水文功能性研究奠定了基础。     

The relationship between soil,climate and forest development in the mid-mountain zone of the Sangong River watershed in the northern Tianshan Mountains,China

The mountainous forests in arid regions, being sensitive to climate change, are one of the key research topics related to the mechanism of interaction between climate and the terrestrial ecosystem. In this study, the spatial distribution of a mid-mountain forest and its environmental factors were investigated by using a combination of remote sensing technology, field survey, climate indices and soil nutrient analysis in the Sangong River watershed of the northern Tianshan Mountains. The forest(Picea schrenkiana) was distributed between 1,510 and 2,720 m asl. Tree height and diameter at breast height(DBH) exhibited a bi-modal pattern with increasing elevation, and rested at 2,450 and 2,250 m asl, respectively. The two maxima of DBH appeared at 2,000 and 2,550 m asl, and the taller trees were observed at 2,100 and 2,600 m asl. For the annual mean temperature, the difference was approximately 5.8°C between the lowest and the highest limits of the forest, and the average decreasing rates per hundred meters were 0.49°C and 0.55°C with increasing altitude between 1,500 and 2,000 m asl and above 2,000 m asl, respectively. The annual precipitation in the forest zone first increased and then decreased with the increase of altitude, and the maximum value was at 2,000 m asl. For per hundred meters, the annual precipitation increased with the rate of 31 mm between 1,500 and 2,000 m asl and decreased by 7.8 mm above 2,000 m asl. The SOM, TN and TP were high between 2,000 and 2,700 m asl and low at the lower and upper forest limits. The minimum Ca CO3 concentration, p H value and EC coincided with the maximum precipitation belt at 2,000 m asl. The SOM, TN and TP were high in the topsoil(0–10 cm) and differed significantly from the values observed in the deep soil layers(10 cm). The soil nutrients exhibited spatial heterogeneity and higher aggregation in the topsoil. In conclusion, soil and climate are closely related to each other, working synergistically to determine the development and spatial distribution of the mid-mountain forest in the study area. The order of the importance of environmental factors to forest development in this study is as follows: soil nutrientsprecipitationelevationtemperature.     

青海云杉群落空间结构特征研究

根据祁连山林区青海云杉群落16块样地256个样方的调查结果,对青海云杉群落的垂直结构、种群空间分布格局进行了研究。结果表明:青海云杉群落垂直结构分化明显,一般分为乔木层,灌木层,草本层和苔藓层4层;乔木层和青海云杉种群呈聚集分布格局,乔木种群聚集强度大小依次为:青海云杉混交林>青海云杉群落>灌木-青海云杉林>马先蒿-青海云杉林>苔藓-青海云杉林>草类-青海云杉林。不同林型的垂直结构、空间分布格局都存在一定的差异,草类-青海云杉林中乔木种群呈随机分布,其它林型和青海云杉群落中乔木种群均为聚集分布。苔藓-青海云杉林、草类-青海云杉林、灌木-青海云杉林中青海云杉种群都有随海拔升高由均匀分布向聚集分布逼近的特点。苔藓-青海云杉林是该群落中最稳定的林型,青海云杉种群对维持群落稳定起决定性作用。     

塔里木河中游灰杨种群的径级结构与格局动态

在新疆塔里木河中游轮台县胡杨林自然保护区内设置0.5hm2的样地,应用相邻格子法进行每木调查获取野外资料,研究灰杨种群径级结构和空间格局特征。结果表明:灰杨种群幼苗、幼树极度缺乏,中、大龄个体较多,其径级结构呈中间大、两头小的壶形,属衰退型种群,其生存发展前景堪忧。灰杨种群空间格局符合聚集分布,随发育进程其空间格局由随机向聚集型转变,大树阶段聚集强度逐渐减弱。种群不同发育阶段的空间分布格局差异与物种本身的生物、生态学特性有关,而且与物种的生境密切相关。     

Growth of the Sayram Lake and retreat of its water-supplying glaciers in the Tianshan Mountains from 1972 to 2011

Inland lakes and alpine glaciers are important constituents of water resources in arid and semiarid regions. Understanding their variations is critical for both an accurate evaluation of the dynamic changes of water resources and the retrieval of climatic information. On the basis of earlier researches, this study investigated the growth of the Sayram Lake and the retreat of its water-supplying glaciers in the Tianshan Mountains using long-term sequenced remote sensing images. Our results show that over the past 40 years, the surface area and the water level of the lake has increased by 12.0±0.3 km2 and 2.8 m, respectively, and the area of its water-supplying glaciers has decreased continuously since the early 1970 s with a total reduction of about –2.13±0.03 km2. Our study has indicative significance to the research of regional climate change.     

天山北坡经济带产业聚集与空间结构研究

产业聚集是区域经济发展中的必然过程和显著特点,产业空间结构则是在其过程中所形成的地域布局格局。天山北坡经济带作为重点经济开发区域,由于其自然条件与资源禀赋、区位交通与地缘优势、区域发展战略与产业布局、产业结构与产业分工调整等主要因素作用,发生了较为明显的产业聚集现象,演化发展成"一轴四区"的产业空间结构,产业地域分工明确。本文通过分析,提出了天山北坡经济带产业发展与调整的战略目标、思路和方向,以及产业聚集与城镇化发展、资源开发和绿洲生态环境相关问题的思考。     

陕西省人口资源分布格局变化趋势及驱动力研究

基于两期人口普查数据,运用ESDA方法,分析陕西省2000年至2010年人口分布变化空间格局与自然、经济、社会驱动力。将驱动力进行多元回归并进行空间栅格拟合,得出不同尺度的人口变化趋势。结果表明:陕西省人口变化北部快南部慢,全局集聚程度提高,人口变化率局部集聚中部高北部低,人口重心北移,在人口变化趋势与植被变化的关系上多数地区人口对植被有正向影响但南部少数区县为负向;建立多元回归方程能近似的模拟人口变化规律,人口的增长多在河谷地带与高速公路沿线,地势平坦的区域经济中心与交通便利区域。趋势拟合显示,自然因素本身并不在短时间内决定人口迁移,但受到经济拉力作用时,自然条件较差地区往往人口减少会较快。根据不同驱动因子的作用,将其按主成分分析法和系统聚类法进行分类,为后续的因子选取提供依据。     

祁连山排露沟流域青海云杉林土壤养分和pH变化特征

祁连山北坡中山带森林灰褐土是生长青海云杉的集中地带。选择排露沟流域海拔2 900～3 300 m的青海云杉林为研究对象,每隔100 m海拔梯度设置3个调查样地,研究青海结果表明：① 在海拔梯度上,0~40 cm土层土壤有机质、全氮及全磷平均含量高海拔处高于低海拔,而且高海拔与低海拔差异显著（P<0.05）;土壤全钾和速效钾含量则是高海拔低于低海拔,差异亦显著（P<0.05）;速效磷含量随海拔升高没有明显的变化规律,而且海拔间差异不显著（P<0.05）;土壤pH随海拔的升高不断减小,但是海拔间的差异不显著（P＞0.05）。 ② 在不同土层深度,0~10 cm土层土壤有机质、全氮、全磷、速效磷和速效钾平均含量均大于10~20 cm和20~40 cm土层,而且0~10 cm土层含量显著大于20~40 cm土层（P<0.05）;土壤pH和全钾含量则随土层深度增加,pH在0~10 cm土层与20~40 cm差异显著（P<0.05）,但全钾含量在不同土层差异均不显著（P＞0.05）。 ③ 在碳、氮、磷、钾营养元素循环中,土壤pH和土壤有机质是影响青海云杉群落养分供应的首要限制因子。     

白星花金龟在玉米田的空间分布和抽样技术

应用平均拥挤度指标、扩散指数等6种聚集度指标以及Iwao回归法、Taylor幂函数法等方法分析了白星花金龟种群在玉米田空间分布特征。结果表明:白星花金龟种群呈现聚集分布特征,并且聚集程度较高;分析拟合了白星花金龟在玉米田中的理论抽样数学模型。     

小麦田地下害虫幼虫的空间分布型与抽样技术

为明确山西省南部小麦田地下害虫的空间分布型及抽样技术,采用连片调查法对小麦田地下害虫种群进行系统调查,通过5个聚集度指标、m*-m回归模型和Taylor幂法则对其不同种群空间分布型进行分析,利用聚集均数分析其聚集原因,确定其理论抽样数和序贯抽样模型。结果表明,小麦田地下害虫混合种群、蛴螬和蝼蛄的聚集度指标扩散系数C>1,丛生指数I>0,负二项分布K值>0,久野指数C_A>1,聚块指数m*/xˉ> 1,空间分布型均表现为聚集分布。金针虫的1组数据所有指标均不符合聚集分布,其余符合聚集分布。由m*-m回归模型和Taylor幂法则拟合模型得出小麦田地下害虫混合种群、蛴螬和金针虫的空间分布型为聚集分布,聚集度依赖于种群密度,且聚集程度随着种群密度的升高而升高。混合种群、金针虫和蝼蛄的种群个体间相互排斥,基本成分为单个个体(α<0、β> 1),而蛴螬种群基本成分是个体群,个体间相互吸引(α>0、β>1);聚集原因随种群密度而变化。经Iwao方法分析,当允许误差D为0.3,地下害虫混合种群、蛴螬种群和金针虫种群的虫口密度均为...     

黑河中游绿洲用水系统与空间结构调整建议

黑河是我国西北干旱地区一条较大的内陆河流。本文所要分析研究的黑河中游即鹰落峡至正义峡段。该段位于河西走廊中部地带,全长186公里,流域面积1.87万平方公里,在行政区划上包括甘肃张掖市、临泽县、高台县、民乐县和山丹县五县市,总计人口106.54万个。黑河中游绿洲的建设,在河西地区和甘肃全省的经济发展中均具有较重要的地位。建国     

大螟蔗田枯心苗的空间分布型及抽样技术研究

为了确定大螟蔗田枯心苗的空间分布型与抽样技术,采用聚集度指标法、Iwao回归分析法和Taylor幂法则分析了甘蔗枯心苗的空间分布型,根据Iwao的理论抽样数模型确定了蔗田枯心苗的最适理论抽样数。甘蔗枯心苗的空间分布呈聚集分布,基本成分是个体群,个体间相互吸引,个体群在蔗田呈聚集分布。聚集程度随密度的升高而增加,聚集原因可能是由于甘蔗自身特性和大螟为害等环境因子作用或其中一个原因引起的。5种抽样方法均可用于蔗田抽样调查。用Iwao的理论抽样数模型计算出蔗田枯心苗的理论抽样数模型为:D=0.1时,n=230.470 0/m+0.980 0,D=0.2时,n=57.617 5/m+0.245 0,D=0.3时,n=25.607 8/m+0.108(m为枯心苗平均密度)。本文为开展大螟测报和防治提供了理论依据。     

祁连山东段土壤水分时空分布特征及其与环境因子的关系

基于时域反射仪(TDR)观测的土壤水分数据,探讨了祁连山东段旱泉沟流域2009年土壤水分的时空分布特征,并利用典范对应分析(CCA)方法分析了海拔、坡度、坡向、坡位、地貌类型、土地利用类型、土壤孔隙度等7个环境因子与土壤水分时空分布的相关关系。研究结果表明:在整个观测期间,灌草地和林灌地的土壤含水量最高,灌木地、林地次之,然后依次为退耕还草地、农地、退耕还林地和荒草地;海拔、坡向、土壤孔隙度和土地利用类型是影响土壤水分季节动态分布的主要因子,且不同月份土壤水分含量的主要影响因子各不相同,7月份与坡向相关性最大,8、9月份土壤水分含量与土地利用类型相关性最大,10月份与海拔相关性最大;研究区内23个样点0~10 cm土层含水量的总体变异系数(CV)最大,10~20 cm土层含水量的总体CV最小,且样点1和9以及样点14~17的土壤剖面含水量的CV较大;土壤孔隙度对土壤水分垂直分布的影响最为显著,坡位、坡向与海拔的影响次之,而地貌类型、坡度和土地利用类型的影响较小。     

入侵移栽稻田的福寿螺卵块空间分布型及其抽样技术

福寿螺Pomacea canaliculata Lamarck是重要外来入侵有害生物,严重危害水稻苗期至分蘖期的秧苗植株.为明确福寿螺在水稻田的空间分布,以1、4丛水稻为取样单位(样方)调查了14块移栽稻、每块田300个样方的福寿螺卵块密度,并利用聚集度指标法、Taylor幂法则和Iwao的M-m回归法进行分析.结果表明,移栽稻田中的福寿螺卵块主要呈聚集分布,部分田块呈随机或均匀分布.根据福寿螺卵块的分布型,通过计算抽样时间和抽样准确率的关系、不同样方和误差条件下的理论抽样数,确定以准确估计田间卵块密度为目标的最佳抽样方法,以横(行)向平行线跳跃法间隔30～45行调查1行,共调查6行90个4丛水稻样方,即两人以常规速度按上述方法取样18min以上,可达85%以上的取样准确率.