红松阔叶混交林林隙0cm地温的地统计学分析

[目的]揭示小兴安岭红松阔叶混交林林隙0 cm地面温度的时空变化规律。[方法]以小兴安岭原始红松阔叶混交林林隙为研究对象,采用网格法布点,通过对生长季内林隙各样点0 cm地面温度的连续观测,利用基本统计学和地统计学的方法研究林隙0 cm地面温度的时空分布格局。[结果]林隙地面温度不同,空间样点之间存在异质性,且异质性的强度、尺度和空间结构组成随时间的延长而改变,各月0 cm平均地面温度斑块形状复杂,林隙0 cm地面温度从大到小依次为6、7、8、9月,月平均0 cm地温的最大值和最小值分布位置不固定,同一月份地面温度从大到小为空旷地、林隙、郁闭林分。[结论]该研究可为红松阔叶混交林的可持续经营提供基础数据和理论参考。     

外源有机物与温度耦合作用对红松阔叶混交林土壤有机碳的激发效应

[目的]探讨添加不同比例外源有机物与温度对森林土壤有机碳矿化的影响,以期进一步认识二者与土壤有机碳的生态联系。[方法]将凉水国家级自然保护区红松阔叶混交林试验样地内收集的红松枯叶、椴树和枫桦枯叶(阔叶枯叶)作为外源有机物,通过实验室培养法,在恒温箱内模拟了红松枯叶和不同添加比例的阔叶枯叶在不同培养温度(25、30、35℃)和培养时间(5、10、20、35、60、90 d)的矿化过程,利用碱液吸收法测定了不同处理土壤CO_2的释放量,计算了其有机碳矿化速率和累积矿化量,分析了其对土壤有机碳的激发效应。[结果]培养温度为25、35℃时,混合添加阔叶枯叶的激发效应优于红松枯叶的激发效应。培养温度为30℃时,添加红松枯叶的激发效应优于阔叶枯叶的激发效应。3个培养温度下,添加枯叶对土壤矿化过程具有显著的促进作用(P0.05)。培养温度为30℃时,添加外源有机物对土壤有机碳的激发效应最优。[结论]红松阔叶混交林土壤有机碳的激发效应受添加外源有机物的种类、培养温度以及培养时间等许多因素的影响。     

城市森林物种多样性——以哈尔滨城市林业示范基地为例

通过多样性、均匀度、丰富度和生态优势度指数等指标,研究了哈尔滨城市森林4种人工林群落的物种多样性。通过对4种林型乔、灌、草三层的物种多样性指数进行加权,求出不同林型群落的多样性各项水平差异,结果表明:白桦林的Simpson指数(0.757)、Shannon-Wiener指数(1.678)和均匀度Pielou指数(0.797)均较大,说明白桦林群落的物种多样性强和物种分布比较均匀;水曲柳林的丰富度Menhinick指数(1.325)和生态优势度指数(0.367)最高,说明其群落的物种丰富程度较大,且物种优势种表现突出。草本层在同一林型内的多样性各项指数(除了生态优势度指数外)均为最高,说明4种林型的草本层均具有较好的物种多样性,物种分布比较均匀和物种丰富度较大。在水曲柳林和樟子松林内乔木层的生态优势度指数最高,表现出乔木层的优势种比较突出;而在白桦林和兴安落叶松林内灌木层的优势种比较突出。综合来看,城市森林中的阔叶林在物种多样性特征方面优于针叶林。     

不同林型天然红松混交林林隙大小和枯叶分解对土壤微生物碳的影响

[目的]分析凉水国家级自然保护区不同林型天然红松混交林林隙大小、凋落物放置位置和采样时间对土壤微生物碳(SMBC)的影响,揭示影响本地区SMBC变化的因素,为天然红松混交林生态系统碳循环的研究提供基础数据。[方法]在天然红松混交林3种林型的大、中、小林隙内不同位置的土壤表层放置装有红松、椴树、枫桦枯叶的分解袋,并以各自的郁闭林分为对照,在2012年植物生长季的6—9月,每月采集枯叶分解袋下0 10 cm土层土样,采用氯仿熏蒸-K2SO4浸提法测定SMBC。[结果]在椴树红松混交林(TP)内,林隙大小对SMBC的影响依次为小林隙大林隙中林隙;在云冷杉红松混交林(PAP)内,依次为中林隙大林隙小林隙;在枫桦红松混交林(BP)内,依次为大林隙中林隙小林隙。3种林型下,采样时间(月份)对SMBC均有显著的影响(P0.05);林隙大小对其影响均不显著(P0.05);枯叶分解袋放置位置对大、中、小林隙内SMBC的影响均不显著(P0.05)。[结论]不同林型下林隙大小对SMBC的影响排列顺序不同;枯叶分解袋放置位置对天然红松混交林3种林型大、中和小林隙内SMBC的影响均未达到显著水平。     

小兴安岭阔叶红松混交林林隙特征

对小兴安岭阔叶红松混交林林隙基本特征进行了研究。结果表明:林隙的线状密度为31.78个/km,冠空隙和扩展林隙所占的面积比例分别为15.71%和30.78%;冠空隙的年干扰频率为0.46%,干扰轮回期约为434.8a。冠空隙的大小变化在42.12-372.52m²之间,平均为153.37m²;扩展林隙的大小变化在98.65m²-633.10m²之间,平均为300.44m²。冠空隙和扩展林隙面积分布格局均符合Weibull分布。林隙形成方式主要为干基折断,占总形成木总数的35.29%,其次为掘根风倒,占28.43%。平均每个林隙的形成木为4.98株,由红松、白桦、枫桦、冷杉形成,径级在20-30 cm之间,高度在15-30 m之间。冠空隙的直径与高度比值的相对频率的分布呈单峰型曲线,当比值为0.30-0.45时,出现峰值;而扩展林隙的直径与高度比值的相对频率的分布呈双峰型曲线,当比值分别为0.75-0.90和1.05-1.15时,出现峰值。林隙边缘木胸径级的多度分布和高度级多度分布符合Weibull分布,但不符合正态分布。约13.41%的边缘木未出现偏冠现象,偏冠率在0.5-0.7之间的边缘木占70.49%。     

小兴安岭南坡3种林型林地水源涵养功能评价

运用层次分析法的原理和方法,通过选取影响林地枯落物层和土壤层水源涵养功能的11个指标,对小兴安岭南坡3种主要林型枯枝落叶层和土壤层的水源涵养功能进行定量评价。结果表明:天然杨桦混交林水源涵养综合能力评价值最大(0.427 1),落叶松人工林次之(0.368 7),天然红松林最小(0.204 1),说明天然杨桦混交林水源涵养功能最强,落叶松人工林中等,天然红松林最弱;3种林型的水源涵养功能的强弱与现实生产实际相吻合,表明层次分析法在不同林型水源涵养功能的定量评价上是可行的。     

云冷杉林风倒区林隙和掘根微立地微气候变化

2013年7月,在小兴安岭凉水国家级自然保护区云冷杉林风倒区1.5 hm2的样地内,选取由掘根倒木形成且包含坑和丘微立地的大、中、小3个代表性林隙。在每个林隙中心安装HOBO自动气象站,测定了7—9月林隙中心以及林隙内丘顶和坑底的总辐射、光合有效辐射(PAR)、空气温度和相对湿度,并在郁闭林分和空旷地设置对照。分析了不同大小林隙之间以及林隙内丘顶和坑底之间小气候在生长季的动态变化及其差异。结果表明:林隙总辐射、PAR以及空气温度依照大林隙、中林隙和小林隙的次序依次降低;同一林隙内,丘顶的总辐射、PAR和空气温度大于坑底,丘顶空气相对湿度小于坑底;月均气温和月均PAR均为7月>8月>9月,绝大多数按照空旷地、大林隙、中林隙、小林隙和郁闭林分的次序递减,仅9月份小林隙的气温大于中林隙。同一林隙的平均气温日较差均为7月>9月>8月,相同微立地(林隙中心、丘顶、坑底)气温日较差均为大林隙>中林隙>小林隙。相同月份丘顶的气温日较差均大于坑底。各林隙空气相对湿度均为8月>9月>7月,并按照空旷地、大林隙、中林隙、小林隙和郁闭林分的次序依次递增。7月份大林隙的总辐射、PAR与8、9月份相比均差异显著。9月不同大小林隙之间的总辐射、PAR差异均不显著。7—9月,大林隙和小林隙中心的空气湿度均差异显著。同一林隙相同月份丘顶和坑底的PAR、空气相对湿度差异均显著,空气温度差异不显著;无论是在林隙内还是林隙内的丘顶和坑底,同一林隙不同月份的温度差异均显著。     

北京地区城乡街尘中铅污染分异特征研究

城乡环境背景与管理的显著差异,对街尘污染的影响日益突显。通过对北京中心城区、卫星城区、乡镇、村庄以及中心城区中的城中村共162个点位的街尘颗粒物与Pb浓度调查和分析,结果表明:城乡之间街尘中颗粒分布及其Pb含量存在较大差异。其中,中心城区以及卫星城区的街尘中Pb浓度显著高于村庄,而单位面积的Pb质量低于缺乏管理的城中村和村庄;街尘中颗粒物在各粒径段浓度总体存在着城区高于村庄的现象,且研究区域存在街尘中颗粒物随着粒径的减小Pb浓度增加的趋势,但大于150μm的颗粒物浓度波动较大;城市道路的细粒径污染负荷贡献率高于村庄道路,细粒径的污染负荷贡献率存在"溢价现象",而粗粒径则反之。研究结果建议对街尘污染控制应城乡并重,因地适宜,并特别关注街尘的粒径效应所带来的影响。     

不同质量浓度铵态氮浇灌下城市森林土壤淋滤液无机氮及土壤氮素变化

目的探明不同质量浓度铵态氮浇灌下城市森林土壤淋滤液铵态氮与硝态氮及土壤氮素的变化。方法本文选择哈尔滨市城市林业示范基地内代表性的3种人工林（蒙古栎、黄檗、水曲柳）的土壤作为研究对象,以其邻近的裸地土壤作为对照,通过野外采集土柱和室内土柱模拟法,使用硫酸铵配制不同质量浓度铵态氮溶液（100、50、25、0 mg/L）进行室内模拟浇灌,对土柱淋滤液中铵态氮和硝态氮及处理后的土柱土壤氮素进行测定与分析。结果3个林型和对照原状土柱对铵态氮去除效果显著,去除率均达到95%以上;不同质量浓度铵态氮负荷下各林型土壤对其去除效果差异不显著;3个林型及对照原状土柱淋滤液硝态氮质量浓度较高,均为4.41 ~ 5.53 mg/L;进水铵态氮质量浓度为100 mg/L时,除对照外,3个林型土柱中铵态氮含量均增加;低于100 mg/L时,除蒙古栎人工林外,其他两个林型土柱土壤中铵态氮含量降低;各林型和对照的土柱土壤硝态氮含量显著增加,而全氮含量差异不显著;利用不同质量浓度铵态氮浇灌后,土柱淋滤液中铵态氮的变化受林型和进水铵态氮质量浓度及其两者的交互影响不显著,但对硝态氮的影响达到显著水平,以上3者对浇灌后土柱土壤中氮素的影响均达到显著水平。结论在3个林型及裸地原状土柱中,蒙古栎人工林土壤对铵态氮的去除效果及硝态氮淋失最显著,其次为黄檗人工林土壤、水曲柳人工林土壤和裸地土壤。      

阔叶红松林林隙土壤物理性质微环境异质性分析

 以小兴安岭阔叶红松林林隙为研究对象,采用地统计学方法对林隙0～20 cm和20～40cm土层土壤物理性质的微环境异质性进行分析。结果表明:阔叶红松林林隙表层土壤含水量、饱和持水量、毛管持水量和孔隙度均大于下层,但土壤密度相反;表层土壤物理性质有相对高的极差和变异系数。土壤物理性质总空间异质性程度和由空间自相关引起的异质性均为表层土壤高于下层。土壤含水量表现出明显各向异性,土壤孔隙度趋近于各向同性,其他3个物理因子随空间距离增大而表现出各向异性。表层土壤物理性质在空间自相关范围内变异函数相互影响较小。不同层次土壤物理性质空间分布均以中低等级斑块为主,相对较高等级的斑块仅分布在020cm土层中,并位于林隙中心以北的范围内。