华北土石山区流域防护林空间配置模式

收集华北土石山区红门川流域1∶10000地形图和2005年1∶10000土地利用结构图,结合野外调查,建立研究区空间数据库和属性数据库.选取地貌、坡度、坡向、土层厚度、土壤母质5个因子将研究区划分为17种立地类型,结合防护林现状确定流域防护林空间配置模式:中低山沟谷适宜于农业;中山区不适合发展林业,建议封育;而在低山区,缓坡以阔叶林为主,斜坡以乔木林为主,陡坡以灌木林为主.     

北京市十三陵林场森林健康评价研究

以北京市十三陵林场为例,运用北京市"十五"森林资源二类清查数据,在完备性、可操作性、可比性和应用性原则指导下,从森林生态系统的完整性、稳定性、可持续性建立森林健康评价指标体系。使用层次分析法赋予指标权重,基于ArcGIS9.2对十三陵林场15个小班进行森林健康评价。结果表明,该林场76.69%的林分处于健康和亚健康状态,主要由人工侧柏中龄林和人工侧柏幼龄林组成。须采取切实可行的森林经营管理措施,提高经营管理水平,发挥森林更大的综合效益。     

基于MATLAB的华北落叶松蒸腾仿真模拟

蒸腾是植株主要的耗水形式.以六盘山北侧的华北落叶松为研究对象,采用当前国内外较先进的热扩散式树干边材液流测定技术从单株水平上探讨了华北落叶松的蒸腾速率特性以及其与环境因子之间的影响机理.就气象因子和蒸腾速率进行了分析,提出了气象因子和华北落叶松蒸腾耗水的数学模型.应用Matlab软件对华北落叶松进行了模糊蒸腾模型的设计和仿真.研究结果表明,空气相对湿度和空气温度是影响华北落叶松蒸腾速率的直接因子,太阳辐射式通过改变空气湿度和空气温度进而来影响华北落叶松的燕腾速率.     

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。     

北京百花山落叶阔叶林群落的物种多样性特征

应用物种丰富度、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Alatalo均匀度指数研究北京百花山落叶阔叶林中3种群落的物种多样性特征。结果表明：1）群落总体的多样性特征为黑桦-柔毛绣线菊-野青茅＋矮紫苞鸢尾群丛的物种丰富度最大,核桃楸-绒毛绣线菊-蓝萼香茶菜＋大油芒群丛的多样性指数最大,辽东栎-小花溲疏-披针苔草群丛均匀度指数最大;2）不同生长型的物种多样性特征为,草本层的物种丰富度、多样性指数大于灌木层和乔木层,均匀度指数的变化规律为灌木层〉草本层〉乔木层;3）乔木层与草本层、灌木层与草本层间的丰富度指数、多样性指数均有极显著差异,乔木层与灌木层、乔木层与草本层间的Pielou均匀度指数有显著差异。     

森林植被不同尺度的碳水过程及耦合机制研究进展

[目的]陆地生态系统中的碳循环和水循环是陆地生态系统物质和能量循环的核心,也是连接地圈、生物圈和大气层的纽带。森林植被是陆地生态系统的重要组成部分,是表征陆地碳-水循环的重要变量,在维持生物圈和大气圈的动态平衡中发挥着重要作用。目前,对陆地生态系统中碳-水循环的耦合关系和机制缺乏系统的分析和总结。[方法]从森林植被碳与水过程及其相互作用、植被水分利用和耦合机制的角度,综述了森林植被碳与水循环过程及其相互作用的研究与进展,以及不同空间尺度(叶片到区域/全球尺度)碳-水耦合的定义、方法、进展和展望。[结果]新兴的技术和方法实现了不同尺度碳水过程的高频观测,WUE等耦合指标体系推动了碳水耦合机制的研究和发展。[结论]通过系统阐述植被碳水耦合关系的多尺度整合和碳水耦合机理,为系统认识森林碳水耦合机理和水资源管理提供了理论基础,对未来植被经营管理决策具有重要的科学支撑意义。     

坝上地区人工林和草地生长季土壤水势动态

为研究坝上地区人工林土壤水势动态,以结缕草(Zoysia japonica)为对照,选取坝上地区典型人工林小叶杨(Populus simonii Carr.)和樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica),研究其生长季不同时间、空间土壤水势和变异系数及晴天和降雨下土壤水势变化。结果表明:(1)人工林和草地土壤水势变化趋势相同,在生长季前期和后期土壤水势较高,中期土壤水势进入波动下降期,但不同植被进入波动期时间不同,樟子松晚于小叶杨和结缕草。小叶杨、樟子松、结缕草土壤水势最低值分别出现在70,10,30 cm处,最低值分别为-1 257.24,-747.97,-830.11 kPa。小叶杨、樟子松和结缕草土壤水势变异系数最大值分别在9月10 cm、7月10 cm、7月30 cm处,其值分别为-155.9%,-208.0%,-183.6%。总体上,变异系数生长季中期大于前期和后期,表层大于深层。(2)晴天人工林和草地土壤水势差的最大值与日均温度之间存在显著的相关关系,随着日均温度升高,水势差最大值也增大。典型晴天大气温度在日内上下波动,土壤水势呈现滞后波动,在生长季浅层土壤最为明显。(3)不同降雨量与土壤水势差呈现相关关系,随着降雨量升高,土壤水势差也随之升高。典型降雨事件下,中雨和大雨剖面土壤水势迅速上升,小雨事件下主要呈现波动变化。从不同植被来看,草地土壤水势较人工林波动更为剧烈。综上,生长季樟子松土壤水势进入波动期最晚,波动幅度最大。而土壤水势对于大气温度和降雨的响应方面,结缕草最为敏感。研究结果对于指导当地人工林建设与水资源高效管理具有重要意义。     

典型森林树种对大气颗粒物湿沉降的影响

选择典型森林树种油松和侧柏作为研究对象,通过在2种树的冠层不同高度处(8,6,4,2m)布设湿沉降监测装置进行定位监测,比较单位叶面积滞尘量和降水对叶表面颗粒物冲刷率来分析2种树种对于大气颗粒物湿沉降的影响,并分析了树冠层不同高度颗粒物湿沉降以及不同粒径颗粒物湿沉降通量的变化规律,最后通过叶片显微结构来分析2种树种滞尘差异的原因。结果表明:(1)油松单位叶面积的滞尘量高于栓皮栎;降雨对2种树种叶面上大气颗粒物的冲刷率表现为栓皮栎高于油松。(2)油松枝下高2m处滞尘能力最强,大气颗粒物湿沉降通量最小;栓皮栎树冠中部4m处滞尘能力最强,且湿沉降通量最小。(3)油松冠层下部对于10~100μm污染物具有明显的截留作用,而栓皮栎的树冠上部对其具有更明显的截留作用。对于0.4~3μm和3~10μm颗粒物,油松的截留能力要强于栓皮栎。(4)油松和栓皮栎在叶表面显微结构的差异导致两者吸附颗粒物能力不同,油松叶片具有更多的褶皱、开度和密度较高的气孔以及相对较深的沟槽使其具有更强的吸附颗粒物的能力。     

鄂尔多斯成吉思汗陵周边野生种子植物区系研究

通过实地调查和文献资料查阅,对成吉思汗陵周边野生种子植物区系特征、生活型和水分生态型进行分析。结果表明:成吉思汗陵周边有野生种子植物529种隶属260属73科,分别占内蒙古种子植物的23.96%,39.82%,62.39%,在属、种层次上多样性较贫乏;植物科属组成特点是趋向大科、大属分布,寡种科属和单种科属是植物区系主要组成成分,也是植物区系构成和物种多样性的重要来源;区系地理成分混杂,联系广泛;属的分布区类型中温带成分优势明显,泛热带分布次之;特有程度低,表现出一定的古老性;植物生活型以草本植物占绝对优势,占总种数的86.39%;水分生态型以中生植物为主,占总种数的62.38%。     

间伐对华北落叶松人工林边缘效应的影响

通过对实施间伐后4种保留密度下的华北落叶松人工林林缘植被进行调查,以正态分布、理查德、幂函数、指数函数、对数函数5种曲线为基础,利用距林缘距离为自变量、林下植被物种丰富度为因变量建立边缘效应模型,分析不同间伐方式对华北落叶松人工林边缘效应的影响。结果表明:距林缘50 m内,密度为500株/hm2的华北落叶松人工林林下植被物种丰富度未显示出边缘效应;在900和1 300株/hm2密度下,林下植被物种丰富度在林缘附近表现平稳,随距林缘距离增加,表现出先急剧减小,后又变得稳定的变化趋势;在2 500株/hm2密度下,林下植被物种丰富度随着距林缘距离的增加而急剧减小,超过5.92m后变得平稳,变化曲线为“钟形”的一部分。密度为2 500、1 300、900株/hm2的华北落叶松人工林边缘效应距离分别是5.92、14.06、22.18 m。