华北土石山区不同林分结构与功能的研究

在调查北京八达岭林区刺槐(Robinia pseudoacacia)、侧柏(Platycladus orientalis)及其混交林生长量、土壤理化性质、水源涵养能力、病虫害的基础上,研究其结构与功能关系.结果表明,混交林比纯林具有更好的生长量,土壤理化性质得到进一步改善,从而提高水源涵养能力.另外,混交林还能够提高林分抵抗病虫害的能力.采用混交的方式为:1行刺槐3行侧柏循环混交,刺槐株数不超过1/4.本项研究以期对北京市森林健康经营具有一定的指导意义.     

晋南人工刺槐林需水量计算及分析

根据气象资料，运用彭曼公式（Penman’s formula）和桑斯维特公式（Thornthwaita’s formula），计算并分析了晋南黄土高原刺槐林的潜在蒸散量；结合2，3，5，7，13年生刺槐的耗水特性系数，计算得出其生长季（5-10月份）的需水量和需水总量；最后分析了刺槐林地水分供需状况。其结果显示，在晋南黄土高原，5年生以下的刺槐普遍能适应当地水分状况，而7年生以上的刺槐，由于缺乏水分，生长普遍受到抑制。以此提出，在水分条件较好的沟谷地、阴坡和半阴坡可营造刺槐用材林，在水分条件较差的半阳坡和阳坡可营造刺槐生态公益林。     

Water Conservation Forest Impacts on the Runoff Generation and Sedimentation at Small Watershed Scale in the Miyun Reservoir Watershed

密云水库集水区水源保护林在北京地区饮用水源保护中起着非常重要的作用．本文给出了该区小流域对比实验的初步研究结果,有林小流域和无林小流域对１９９６年７月３０日降雨过程较为一致的径流响应表明,土壤前期含水量对流域产流有较大的影响,在降雨较多土壤含水量较大的情况下该区产流方式可以表现为饱和地表径流．尽管该区以霍顿超渗产流为主,但对于１９９７年７月３１日至８月１日降雨过程,森林流域产流总量为１３９３．８０ｍ３,无林流域为２２０２．４３ｍ３,森林流域减少洪水总量３６．７％,消减洪峰流量达３７３％．然而,１９９７年７月１９日降雨过程森林流域径流洪峰量与洪水泥沙含量均较无林流域高,这表明预处理措施对径流泥沙过程有极为显著的影响     

北京山区油松林净初级生产力对气候变化情景的响应

应用BIOME-BGC模型模拟北京十三陵林场油松林净初级生产力对不同气候变化情景的响应。在模拟时设置了本底、CO2浓度加倍、气候变化、CO2浓度和气候同时变化4类8种不同气候情景,其中气候变化设置为温度升高3.5℃、降水增加14%。模拟结果表明:1970—1988年油松净初级生产力(以碳计)的平均值为387.38g·m-2·a-1,有明显的年际变化。油松的净初级生产力正向响应了CO2浓度的倍增,但对净初级生产力积累效果不明显。在气候变化情景下,油松的净初级生产力反向响应了温度升高3.5℃情景,正向响应了降水量增加14%情景,且对降水量的响应十分明显,降水量是控制北京山区油松林净初级生产力的主要因子;CO2浓度、气候变化情景下,CO2浓度倍增和降水的增加会削弱它们对油松林净初级生产力的积累作用。     

北京山区森林生态系统三维褶皱指数

在北京山区9个自然保护区（林场）设置了10块公顷级标准地,通过对乔木基本因子的调查,运用Delaunay三角网技术,建立了森林生态系统三维褶皱指数.结果表明:在所选取的10块样地中,5号样地三维褶皱指数最大,森林生态系统结构最为稳定;9号样地三维褶皱指数最小,森林生态系统结构相对最不稳定.通过对比分析,森林生态系统三维...     

密云水库流域油松水源保护林主要养分元素的生物循环

该文对密云水库北京集水区油松水源保护林主要养分元素循环的研究结果表明:29年生油松水源保护林的生物量为92.627 kg/hm2,油松林5种养分元素N、P、K、Ca和Mg的储存量为695.17 kg/hm2,各器官中5种养分元素储存量排序是针叶＞枝＞干＞根。油松林每年从土壤中吸收的5种养分元素量为85.37 kg/hm2,吸收量占0～30 cm土层中5种养分元素总量的0.34%、有效养分量的3.30%;年吸收量中存留量为35.91 kg/hm2,凋落物归还量为49.46 kg/hm2,降水输入的养分元素量为26.04 kg/hm2。5种养分元素的吸收系数排序为N＞P＞K＞Ca＞Mg,利用系数排序为Mg＞K＞P＞N＞Ca,循环系数排序为Ca＞N＞P＞K＞Mg,周转期排序是Mg＞K＞P＞N＞Ca。      

不同覆盖措施对褐土养分流失的影响

为探究不同覆盖措施对养分流失及其粒径分布的影响,采用人工模拟降雨试验的方法,模拟了不同雨强(30,60mm/h)和不同覆盖物(枯落物、砾石)下,不同覆盖度对褐土坡面养分流失的影响,并对侵蚀土壤的粒径分布、养分流失浓度进行了分析。研究表明:(1)不同覆盖措施均能有效减少土壤流失,250g/m~2的枯落物和盖度为50%的砾石覆盖可减少91%~98%和68%~91%的土壤流失。(2)褐土坡面下,被侵蚀土壤中有机质、速效氮、速效磷的浓度基本不随覆盖条件的变化而变化,而速效钾的浓度随坡面覆盖度的增加可增至裸地对照组的144%~325%。(3)土壤中养分流失随坡面覆盖度增加而减少,250g/m~2的枯落物和盖度为50%的砾石覆盖可减少64%~96%和43.29%~94.39%的养分流失。(4)被侵蚀土壤的粒径显著小于侵蚀前土壤,并且侵蚀模数越大,被侵蚀土壤的粒径组成越接近于原状土。     

北京山区侧柏林蒸散拆分研究

以北京山区广泛分布的侧柏林为研究对象,分别采用水文学实测法(树干液流计结合大型蒸渗仪)和稳定同位素法对林分蒸散量进行定量拆分研究。结果表明:(1)在日尺度上,该林分的蒸散量和蒸腾量均显现为单峰型的变化曲线。林分总的蒸散量和蒸腾量均在正午前后达到最大值,分别为1.27,1.13 mm/h;(2)实测法和稳定同位素法对侧柏林蒸腾量占总蒸散量的计算结果分别为80.21%～89.63%和79.10%～98.71%。相比水文学实测法,稳定同位素法在小时尺度上误差为(3.97±3.53)%,而在日尺度上误差为(1.89±0.67)%。该林分蒸散主要来自于植被蒸腾,林木蒸腾耗水远大于土壤蒸发耗水。     

贡嘎山冷杉纯林地被物及土壤持水特性

为了研究贡嘎山冷杉(Abies fabri)纯林林下地被物及林地土壤在水土保持、水源涵养方面的作用,该文通过对贡嘎山4种林龄的冷杉纯林(幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林)林下地被物持水特性及林地土壤物理实验,得到不同林龄林下地被物最大持水量、吸水速度等水文特征参数及林地土壤总孔隙度、毛管孔隙度等物理特性参数.结果表明,成熟林林下苔藓层持水量最大,为其风干重的343.5%,过熟林林下的为284.5%,中龄林林下的为282.5%,幼龄林林下的为250%.成熟林林下枯落物最大持水量为其风干重的301.8%,过熟林林下的为226.4%,中龄林林下的为209.4%,幼龄林林下的为205.4%.经分析拟合,得到林下苔藓层、林下枯落物吸水速度与浸泡时间之间关系式S=ktn.贡嘎山冷杉纯林林地土壤容重为0.851～1.136 g/cm3,土壤饱和含水量为55.29%～83.96%,毛管持水量为44.48%～75.41%,田间持水量为39.50%～65.86%.     

北京山区4种优势林分生态用水实验研究

为研究较小尺度上不同林分的生态用水,采用实验方法对2010年生长季北京山区4种主要优势林分的生态用水量进行了测定。结果显示,4种林分的生态用水量分别为侧柏376.15mm,油松335.28mm,刺槐258.90mm,栓皮栎374.94mm。生态用水的各组分中林分蒸腾用水占据主导性地位;4种林分中,刺槐林地的有效降水能够满足全部的林地蒸散甚至补充少量土壤贮水,而其他3种林分均只能满足约75%的林地蒸散量和约55%的生态用水量。建议在降水贫乏的干旱山区造林时,适当增加刺槐林分的比例。