西北旱区华北落叶松个体水分利用效率及其对环境因子的响应

为定量研究华北落叶松个体水分利用特征,2010年5~10月在宁夏六盘山北侧叠叠沟小流域的华北落叶松人工林固定样地内,通过测定树干径向生长和树干液流速率变化,估计了华北落叶松个体生产力、蒸腾和水分利用效率(WUE)。研究表明:在生长季内,华北落叶松个体WUE与蒸腾量的变化表现一致,均为先略有升高后下降的变化规律,6月份最高。个体WUE在0.88~9.73 g/kg之间,平均值为3.97 g/kg,6月份的WUE最大。除空气湿度外,华北落叶松个体水平的WUE与太阳辐射、降水、温度、风速等气象因子都呈现出正相关关系,但与太阳辐射和潜在蒸发散达到显著性相关。     

重庆铁山坪马尾松林生态系统碳贮量及其分配特征

分析重庆铁山坪46年(42～51年)生马尾松次生林的生物量、碳贮量及其空间分布特征.结果表明:马尾松林生物量为142.06 t·hm-2,乔木层(89.91%)＞灌木层(5.61%)＞枯枝落叶层(2.98%)＞草本层(1.50%);马尾松林生态系统的总有机碳贮量为197.78 t·nn-2,乔木层为76.06 t·hm-2(38.45%),灌木层为3.55 t·hm-2(1.79%),草本层为0.88 t·hm-2(0.44%),现存凋落物层为2.34 t.hm-2(1.17%),土壤层为114.96 t·hm-2(58.13%);马尾松各器官的碳贮量与其生物量成正比,树干的碳贮量最高,占乔木层碳贮量的75.06%;马尾松林年净生物量增长量为9.01 t·hm-2a-2,年净固碳量为4.49 t·hm-2a-2,折合成CO2为16.46 t·Inn-2a-1.     

2020-05ml 目录

    目的   理解林木蒸腾日内变化及其对主要环境因子的响应规律,进一步阐释短时间尺度下环境条件调控森林蒸腾的机理。    方法   以宁夏六盘山香水河小流域华北落叶松人工林为研究对象,在2018年生长季（5—10月）连续监测样树的树干液流变化,并同步观测气象条件和土壤湿度,分析小时尺度的林分蒸腾对环境因子的响应,并建立多因素影响的蒸腾模型。    结果   （1）在小时尺度上,林分蒸腾量（T）对太阳辐射（R_s）和饱和水汽压差（VPD）的响应均呈二次多项式函数关系;随R_s和VPD的增加,T均先增加,当R_s和VPD分别达到666.7 W/m2和1.86 kPa后达到峰值,然后逐渐减小。（2）T对土壤可利用水分（REW）的响应符合趋于饱和的指数关系,T随REW的增加表现为先增加,当REW > 0.3后,T逐渐趋于稳定。（3）在确定T响应R_s、VPD和REW的类型并耦合形成蒸腾模型后,利用生长季内的奇数天小时观测值进行拟合参数,并用偶数天小时观测值进行验证,得到T响应多因素变化的耦合模型:T = (? 6.347 0 × 10? 5\begin{document}${R_{\rm{s}}^2}$\end{document}? 0.637 0R_s ? 208.734 8) × (? 0.003 2VPD2 + 0.013 8VPD + 0.001 7) × (? 0.008 1 ? 0.004 6(1 ? exp(? 12.469 6REW))),该模型在校准阶段（R2 = 0.74,纳什效率系数（NSE）= 0.82）和验证阶段（R2 = 0.77,NSE = 0.84）均表现出较好的模拟效果。    结论   在小时尺度上,林分蒸腾量可以由耦合了太阳辐射、饱和水汽压差和土壤可利用水分影响的耦合模型进行较好的预测。本研究结果可为精确预测变化环境下的华北落叶松林分日内蒸腾提供理论基础,同时模型的构建方法可为其他区域和其他树种的林分蒸腾模型的建立提供参考依据。      

宁夏六盘山南侧森林枯落物及土壤的水文生态功能研究

森林枯落物和土壤具有重要生态水文功能,对六盘山香水河小流域的辽东栎-少脉椴、华北落叶松林的研究表明:辽东栎-少脉椴林枯落物未分解层、半分解层的最大持水量分别为5.42、11.28 t·hm-2;华北落叶松林的对应值分别为5.72、24.51 t·hm-2.两种林分枯落物的有效拦蓄量分别为0.56和1.63 mm,即华北落叶松林枯落物的持水能力好于辽东栎-少脉椴林.但辽东栎-少脉椴林1 m土层的非毛管持水深和毛管持水深(108.15、441.02 mm)远大于华北落叶松林(65.80、420.00 mm),且前者生长季1 m土层有效持水能力(267.77 ～327.42 mm)大于后者(133.55 ～227.23 mm).从林地综合持水能力来看,辽东栎-少脉椴林的水文生态功能优于华北落叶松林.此外发现,虽然是两个不同的林分,但其1 m土层的有效持水能力的非毛管比例都是36.6%,毛管比例都是63.4%,表明在采用土壤有效持水能力、毛管贮水深、非毛管贮水深这3个指标中的任何一个评价较厚土层的总持水能力时,都将有很好的一致性.     

华北落叶松树干液流的个体差异和林分蒸腾估计的尺度上推

2005年6-10月在宁夏六盘山南侧的西峡林场,选择比较均匀的坡面(坡度45°),布设了20m×20m的华北落叶松固定标准地,应用热扩散茎流计连续测定13株树木的树干液流.结果表明:不同径级树木的树干日液流量存在较大差异,在6-7月,其值变化在11.17～24.46kg·d-1,变异系数CV为0.298(n=5);在8-10月,其值变化在5.01～22.25 kg·d-1,变异系数CV为0.454(n=13).方差分析表明,胸径和液流密度是2个显著影响树干日液流量变异的因子,前者主要通过决定树干边材面积来控制树干液流量大小,它可以解释变异方差的56.9%;树干液流密度可以解释变异方差的34.7%.相关性分析表明,树干液流密度与与林木个体的生长指标(树高、胸径、冠幅和边材面积)无显著相关关系,但与林木的空间指标--树冠重叠度呈显著线性负相关(r=-0.668),即树干液流密度随树冠重叠度增加而降低,说明树干液流密度主要受其林木所处的空间位置及周围树木遮荫影响而发生变化.最后,利用树干液流密度与树冠重叠度之间的关系,提出基于林木空间差异估计华北落叶松林分蒸腾量的方法,并与常用的基于边材面积的尺度转换方法进行对比.结果表明,2种方法估计的林分日蒸腾量的数值变化趋势基本相同,但基于林木空间差异的方法估计的华北落叶松林分平均日蒸腾量为1.15mm·d-1,而基于边材面积的方法的估计值为1.32mm·d-1,前者低于后者13.13%,说明不考虑林木空间特征可能会导致林分日蒸腾量估计值偏大.     

禽流感病毒基因组编码的蛋白及功能

禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)基因组由8条单股负链RNA组成,编码10种蛋白,8种结构蛋白和2种非结构蛋白,文章对AIV基因组编码的蛋白及其功能进行了概述,可为AIV预防和治疗技术的研究提供参考。     

六盘山北侧华北落叶松树干直径生长变化及其对环境因子的响应

2005年5-11月在宁夏六盘山北侧的叠叠沟林场,应用带状树木径向变化记录仪研究9株华北落叶松树干的直径生长变化过程及其对环境因子的响应.结果表明:树干直径的日最大值出现在6:00-9:00,最小值则在16:00-20:00;直径生长的季节变化表现为前期快后期慢,8月下旬以后基本停止生长;林分内优势度大的林木生长较快;树干直径生长过程随时间的变化符合幂函数曲线,方程的确定系数为0.78～0.92.对影响直径生长变化的环境因子进行主成分分析,结果表明温度和水分是主要影响因子;结合偏相关分析,筛选出日最高温、空气相对湿度、日平均太阳辐射通量和土壤含水量作为影响树干直径生长变化的主要因子.建立线性回归模型.     

森林健康监测与评价的国内外现状和发展趋势

对欧美国家森林健康研究的发展历程、森林灾害类型和致害因素、森林健康监测计划、森林健康监测网络和监测技术、森林健康监测指标、森林健康的评价及森林健康调控技术等方面进行系统总结,简要回顾中国相关领域的研究概况.中国目前的森林健康理论和技术还不是很完善,表现在对林木生长环境监测的重视不够,森林服务功能的考虑不足;森林健康评价的发展严重滞后于健康监测,缺乏森林健康综合评价方法和预测能力;指导森林健康经营的能力不足,尚未进行森林健康调控的系统研究总结,缺乏成套技术.提出:1)森林健康应是对森林结构、森林环境、森林功能3个方面的综合评价,森林健康经营是通过经营管理而合理地调整森林的结构、环境、功能之间的关系,从而达到立地环境、系统结构、系统功能的统一,维持森林生态系统的稳定性和提高其功能多样性;2)加强对森林健康的监测、评价与预测技术的研究非常重要,是林业经营和生态环境保护科学决策的基础,建立森林健康监测网络是现代林业发展的必然需求;3)森林健康经营是全球变化条件下实现森林多功能可持续利用的技术途径和新要求,急需加强相关基础性研究和国际交流;4)森林健康具有格外鲜明的跨部门、跨学科、跨区域的综合性特点,需政府加强协调和促进部门合作,并制定国家长期森林健康监测、评价、调控计划.     

六盘山华北落叶松林坡面土壤密度空间变异与合理取样数

目的 明确森林坡面土壤密度的空间异质性并量化其合理取样数,对于准确理解坡面产流变化机制具有重要意义。 方法 结合传统统计学和地统计学方法,分析了六盘山华北落叶松林坡面0～100 cm土层土壤密度的空间异质性,用Monte Carlo模拟重抽样的方法,量化95%置信区间、10%误差下土壤密度的最少取样数。 结果 华北落叶松林坡面100 cm土层土壤密度变化范围0.99～1.48 g·cm−3;随土层加深,土壤密度逐渐增加。传统统计学表明,0～20 cm土层土壤密度属弱变异,其它土层均为中等变异,石砾含量的空间异质性是导致坡面不同土层土壤密度空间变异的主要因素。地统计学表明,各层土壤密度空间结构均为中等空间自相关性。不同土层土壤密度空间变异程度的不同导致其最少取样数存有明显差异,在95%的置信区间,若要控制坡面100 cm土层土壤密度评估精度在10%误差内,至少需布设10个以上的取样点。 结论 森林坡面土壤密度存有较大空间变异,且其合理取样数的大小取决于空间变异程度,未来应基于土壤密度空间变异程度与合理取样数的关系制定合理、高效的取样策略。     

宁夏六盘山不同林龄华北落叶松人工林枯落物水文效应

目的 探究林龄对华北落叶松林枯落物水文效应的影响。 方法 于2017年6月在宁夏六盘山香水河小流域选择4种林龄阶段（16、25、34、43a）的华北落叶松人工林样地,调查林分结构和测量林下枯落物蓄积量、厚度、持水量等指标,分析不同林龄华北落叶松枯落物层持水能力差异。 结果 研究表明：（1）华北落叶松枯落物厚度介于4.5~6.0 cm,总蓄积量在29.08~33.21 t·hm-2,且半分解层蓄积量高于未分解层蓄积量,4种林龄枯落物厚度与蓄积量均表现为成熟林>近熟林>中龄林>幼龄林。（2）各龄林枯落物最大持水量介于79.47~110.05 t·hm-2,成熟林最大;最大持水率变动在273.32%~341.27%,中龄林最大。（3）各龄林枯落物持水量、吸水速率与浸水时间动态变化均类似,枯落物持水过程表现为浸水0.5 h内吸水速率最大,4 h之后吸水速率趋于平缓,10 h后枯落物持水量基本饱和,持水量与浸水时间均呈明显对数关系（R2>0.92）。（4）各龄林枯落物有效拦蓄量在43.64~70.52 t·hm-2之间,成熟林拦蓄能力最强。 结论 综合分析4种林龄枯落物水文效应,成熟林枯落物层水文功能最强。