新疆天然林生态系统服务功能价值评估

依据林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721-2008),以新疆44个林场生态系统为研究对象,从涵养水源、固碳释氧、保育土壤、积累营养物质、净化大气和生物多样性保护6个方面对天然林保护工程实施两期中产生的生态服务功能及其价值进行定量评估。结果表明:1)2001年、2010年和2015年生态服务功能价值分别为350.39×108元、737.83×108元和887.99×108元,且6类服务功能项价值量大小排序整体表现为涵养水源固碳释氧生物多样性保护净化大气保育土壤积累营养物质;2)2000-2015年新疆天保工程各区域生态服务功能价值量大小排序为阿尔泰山国有林管理局天山东部国有林管理局天山西部国有林管理局地州所属林场及其他;3)全疆44个林场在天保工程实施期间价值量基本上均呈增长趋势,其中2000-2010年价值量年增长率3.84%~43.71%,2010-2015年价值量年增长率1.83%~13.94%;4)所有林区在2000年、2010年、2015年的总单位面积价值量分别为2.66×104元/hm~2、2.83×104元/hm~2、3.79×104元/hm~2。新疆天然林保护工程的实施,展现出了巨大的生态效益价值潜力,可为后续工程实施提供理论参考和支持。     

天山北坡融雪期林地、草地、裸地积雪特性及其影响因素分析

[目的]对比分析天山北坡不同下垫面融雪期积雪特性(积雪深度、积雪密度、液态含水率、雪层温度)及其影响因素.[方法]通过对融雪期林地、草地、裸地积雪特性、气象因子(气温、太阳辐射、空气相对湿度)和土壤因子(土壤含水率、土壤温度)等数据进行实时监测,利用Pearson相关分析方法对比分析气象因子、土壤因子与3种下垫面积雪特...     

塔里木河下游不同地下水埋深下的土壤种子库特征

本研究根据长期地下水位的监测资料和土壤种子库的萌发试验,分析了塔里木河下游不同地下水埋深下植物样地土壤种子库特征。结果显示,在干旱地区,地下水埋深的高低不仅影响地上植被群落的种类和组成,而且也对土壤种子库的密度和组成具有明显的影响。随着地下水埋深逐渐下降,种子库密度减少、物种多样性下降、生活型逐渐单一。同时地上植被群落与土壤种子库的相似性系数也逐渐降低。本研究不仅有助于丰富国内外关于干旱区土壤种子库的理论研究,而且有利于指导塔里木河下游正在开展的大规模生态恢复实践。     

模拟氮沉降对天山云杉林土壤酶活性的季节性影响

2016—2017年的春、夏和秋季在天山云杉林林下进行野外模拟氮沉降试验,分析模拟氮沉降对天山云杉林土壤酶活性(脲酶、多酚氧化酶、过氧化物酶和蔗糖酶)的季节性影响,为研究氮沉降对生态系统变化的影响提供依据。结果表明:氮沉降对土壤脲酶活性有微弱的促进作用,对多酚氧化酶和过氧化物酶活性具有显著的抑制作用;中氮和低氮对土壤蔗糖酶活性有促进作用,高氮具有抑制作用。对0～10 cm土层而言,春季模拟氮沉降增加后,各处理间土壤酶活性差异均不显著,夏季和秋季模拟氮沉降增加后,各处理间土壤酶活性差异均显著;对10～20 cm土层而言,夏季模拟氮沉降增加后,各处理间只有蔗糖酶和过氧化物酶活性差异均显著;秋季模拟氮沉降增加后,各处理间只有多酚氧化酶活性差异均显著。高水平的氮沉降可能抑制干旱区山地森林生态系统土壤酶活性。     

天山林区不同地段6种灌木生物量组成

分布于天山云杉林下线的山地灌丛是天山重要的植被类型之一,也是天山相对稳定的生态系统类型,在天山水土保持中发挥着重要的作用。以天山6种常见的灌木为研究对象,在天山西部、中部、东部设置调查样地,并用平均标准木收获法获得6种常见灌木各营养器官的生物量。从而探讨了6种灌木在天山三段的分布特征以及各营养器官的分配差异。结果表明:（1）同种灌木在天山西部、中部、东部单株生物量存在着差异,其中天山西部6种灌木生物量明显大于天山中部和东部。主要是由于天山西部水热条件优于天山中部和东部;（2）在天山6种常见灌木类型中,单株生物量从大到小排序为:刚毛忍冬（8 549 g/株） > 黑果栒子（7 943 g/株） > 黑果小檗（7 880 g/株） > 新疆方枝柏（3 014 g/株） > 天山绣线菊（2 837 g/株） > 密刺蔷薇（2 615 g/株）;（3）天山6种常见灌木在天山三段各器官生物量分配比例不同,天山西部主要表现为枝生物量（53.30%）大于根生物量（27.32%）,而天山中部和东部则为根生物量（75.90%）大于枝生物量（19.06%）,这种分配比例的差异体现了物种对其生境选择的适应性。本研究结果可为对于天山灌丛植被的保护及其退化生态系统的恢复重建提供科学依据。     

天山北坡中段草地、林地积雪消融过程的定量化分析

依托天山森林生态系统定位站,选择典型区域设置林地、草地固定观测小区,在积雪消融期对林地和草地积雪特性(雪深、雪密度、液态含水率、雪温)、产流量、侵蚀量以及常规气象指标进行定量化观测,对比分析林地和草地的积雪消融过程。结果表明:积雪消融期林地树冠对降雪的截留量约为56.8%,草地平均积雪深度是林地2.5倍;因树冠截留雪受重力作用下降使融雪产流后期林地积雪深度下降速率大于草地;林地融雪产流的时间比草地早,产流期林地和草地积雪层密度、液态含水率的变化规律相似,峰值均在积雪中间层,但林地积雪的平均雪密度和平均液态含水率分别为0.48 g/cm^3,0.61%,均大于草地0.29 g/cm^3,0.52%;林地雪温的峰值在积雪表层,而草地在积雪底层,林地平均雪温为-0.032℃,低于草地0.046℃;且雪液态含水率和积雪层温度呈正相关(r=0.611,p<0.05);草地径流小区的产流量和对地表的侵蚀量分别是林地的2,6倍;林地、草地对地表的侵蚀量占总径流量百分比分别为0.21%,0.71%;林地在融雪产流过程中对地表的冲刷作用小于草地,体现了森林的固土作用。研究结果为小尺度探讨积雪消融过程提供理论依据和数据基础。     

不同情境下的虚拟水战略对塔里木河流域水资源和生态环境的影响

本文简要的介绍了虚拟水含量的计算方法,根据2003年塔里木河流域的资料,计算了主要农产品单位质量的农产品虚拟水含量、城乡居民消费的虚拟水含量、生产产品的虚拟水含量和在不同的情境下虚拟水战略对生态环境的影响。结果表明:与西北其它地区相比较,塔里木河流域生产单位质量的农产品虚拟水含量相对较低;从塔里木河流域虚拟水消费总量看,城镇居民与农村居民的消费相差不大,分别为37.14×108m3和32.95×108m3。而对于其中一些消费产品而言,如粮食、猪肉、家禽、鲜蛋、糕点和鱼虾等的消费在城镇居民与农村居民间仍然存在着一定的差异;全社会消费的虚拟水数量和实际生产产品中的虚拟水含量分别为70.09×108m3和219.63×108m3,可以看出在塔里木河流域实际生产产品的虚拟水含量远远大于各项消费的总虚拟水含量;在塔里木河流域实施虚拟水战略可以缓解社会经济和生态的压力,若通过虚拟水战略,将节约的水资源用于恢复天然植被,则可以局部的逆转塔里木河流域的生态环境。     

天山北坡积雪期不同下垫面雪密度及液态含水率对比分析

利用Snow Fork雪特性分析仪和超声波雪深传感器,分别对林地、草地和灌木地的积雪深度、雪密度及液态含水率进行监测,对比分析3种下垫面雪密度、液态含水率在积雪垂直剖面分布的差异性及积雪深度随时间累积的变化特征。结果表明:主要积雪期为历年11月至次年2月,积雪期3种下垫面雪深变化规律基本一致,呈累积变化趋势,但林地因自身树冠层的截留作用,其平均积雪深度最小,较林外草地积雪总量,林地树冠层对降雪的截留量约为45.33%;积雪初期(10月底至11月中旬)各下垫面雪密度、液态含水率从积雪底层至表层变化趋势基本一致,最大值均出现在积雪表层或中间层;积雪后期(12月至次年2月中旬)3种下垫面雪密度峰值均出现在积雪底层,而液态含水率存在差异性,林地、草地液态含水率在积雪底层0cm-10cm处达到峰值,灌木地在中间层20cm-30cm处达到峰值;不同下垫面在同一积雪层处雪密度、液态含水率随时间累积均呈递增趋势。     

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...     

天山雪岭云杉生物量分配格局及异速生长模型

  目的  雪岭云杉Picea schrenkiana是新疆山区重要树种。了解雪岭云杉地上地下生物量分配及碳储量,对新疆森林资源调查具有一定意义。  方法  采用整株收获法分析30株雪岭云杉地上地下生物量分配格局,利用胸径(D)、树高(H)和胸径-树高(D2H、D3/H和DbHc)作为变量建立树干、树枝、树叶、树根、地上及整株生物量异速生长模型。  结果  雪岭云杉树干、树枝、树叶及树根生物量存在显著性差异(P＜0.01)。整株生物量为12.04～2 014.34 kg·株?1,地上和地下生物量分别为10.16～1 475.17和1.88～539.18 kg·株?1,树干、树枝、树叶及树根生物量占整株生物量的56.86%、13.03%、5.96%和24.15%,根冠比为0.08～0.55。植株水平上,建立基于胸径及树高变量的各器官生物量模型,其中树根生物量的最优生物量模型为W＝a(D2H)b,其他器官生物量模型均为W=aDbHc。影响云杉生物量的主要环境因素重要性排序依次为坡位、坡度、海拔及土壤厚度。  结论  基于胸径-树高因素的异速生长模型可以较好地实现雪岭云杉各器官生物量的拟合,可对其生物量及碳储量进行有效估算。图4表3参30