基于Delaunay三角网的森林生态系统三维褶皱指数计算

为解决森林生态系统三维褶皱指数计算的灵活性差、效率低和准确率不高的问题,根据三维褶皱指数的数据计算模型和Delaunay三角网面积的相关性,详细阐述了利用三角网生长法构造Delaunay三角网的算法,采用主流前端框架实现了三维褶皱指数计算系统。通过在页面上导入的制式Excel表格数据,系统可以自动绘制出Delaunay三角网,并结合输入的长宽信息,自动计算出相应的三维褶皱指数,从而对该森林生态系统结构的稳定性进行评价。     

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。     

以科学发展观引领水土保持与荒漠化防治学科建设

首先阐述了水土保持与荒漠化防治学科的特色体现了科学发展观的内涵;其次,分析了科学发展观战略的实施为该学科的发展提供了难得的机遇;最后,以北京林业大学为例,就新形势下以科学发展观指导水土保持与荒漠化防治学科建设提出了3点建议:一是加大教学设施建设的投入,提供优质的硬件条件;二是高度注重师资队伍建设,提升学科的教学水平;三是推动产、学、研相结合,建立新型人才培养模式。     

树干径向变化对茎液流以及气象因子的响应

应用改进的SF-L型热扩散式树液流测定装置和DC型植物生长测量仪,结合北京2007年6-10月的气象数据,探讨了北京山区油松、侧柏树干茎周长动态因素与液流速率和气象因子之间的相关关系,并运用树木径向变化周期分段法将树木径向生长量从径向变化过程中分离开,结果表明:(1)油松、侧柏茎周长变化与液流速率的关系显著(P<0.01),油松为正相关,侧柏为负相关.(2)空气水汽压亏缺、日温差、空气湿度和日照时数与油松、侧柏茎周长变化关系显著,但在回归拟合过程中侧柏的解释因子只有空气水汽压亏缺和日平均风速,且解释程度比较低(0.356).(3)油松、侧柏茎周长生长量的拟合水平较高,且影响气象因子相同,侧柏的液流速率也成为解释因子之一.水汽压亏缺、空气温湿度、日照时数、土壤水势和风速对树木的生长起到决定性的作用.     

银叶椴在我国北方适宜引种区域的探讨

 为使银叶椴引种驯化成功,对我国北方30个样点及美国18个银叶椴分布区的10项气候要素进行主成分分析和模糊聚类,划分我国北方地区银叶椴适宜引种的区域,分析影响我国引种银叶椴的主要气候因素。结果表明:温度、热量、降水及其雨型是决定银叶椴引种栽培的主要气候因素。适于银叶椴生长的气候因子指标为:年平均气温（3～18℃）、≥10℃积温（2300～6000℃）、最冷月均温（-14～-6℃）、温暖指数（51～152）、寒冷指数（<-68）、生长期降水量（200～850mm）、生长期干燥度指数（1.5～7.4）、年日照时间（2 300～3700h）。与美国银叶椴分布区相比,冬季低温、生长季节降水不足、雨型不同是我国北方引种银叶椴所面临的普遍问题。适宜银叶椴在我国生长的气候类型为暖温带半湿润气候区;较适宜生长的气候类型区有温带半湿润半干旱气候区和温带湿润半湿润气候区2类。     

北京山区侧柏林林内降雨的时滞效应

林内降雨通常在开始和结束的时刻上都要迟于林外降雨,这种作用可称之为林内降雨的时滞效应,目前对该方面的研究尚处于探索阶段。研究地点设在北京妙峰山林场,利用侧柏林样地林内和林外的两台全自动激光雨滴谱仪在2010年雨季自动观测获取的数据,研究了典型场降雨的林内降雨时滞效应特征以及主要影响因素。研究结果表明,在观测的18场完整降雨中林内降雨在开始时间上均晚于林外降雨,平均延滞时间为21 min;而降雨结束的时间绝大部分也出现了明显的延滞现象,平均延滞时间为46 min。通过回归分析得出,林内降雨延滞开始时间随延滞期的雨强增大呈对数曲线递减,延滞结束时间随场降雨量增大而呈对数曲线递增。林冠层对林内降雨的延滞作用可有效的削减洪峰流量和延长汇流时间,对减少山洪、泥石流和滑坡等地质灾害产生具有积极的生态意义。     

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。     

北京山区典型树种树干液流特征及其对环境因子的响应研究

2010年6—9月在妙峰山林场,运用SF-L树干液流仪分别研究分析了典型晴天和生长季侧柏、栓皮栎、油松、刺槐的树干液流速率变化特征及树干液流速率对环境因子的响应。结果表明:4种树种的树干液流速率变化规律呈单峰型,其中侧柏的平均树干液流速率最大,为0.079 3cm/min,刺槐最小,为0.048cm/min。4种树种在各个月份的平均液流速率变化较大,但均在8月份达到最大值。对环境因子影响树干液流速率的相关分析表明:气温、太阳辐射、VDP、土壤含水率和土壤水势与树干液流速率呈正相关,而相对湿度与树干液流速率呈负相关关系,风速、土壤温度与树干液流速率的相关性不明确。太阳辐射对树干液流速率的影响最大,其中对阔叶树种刺槐和栓皮栎的影响比对针叶树种油松和侧柏更大。环境因子对阔叶树影响较大,对针叶树影响较小。运用多元线性回归方法,得出了4种不同树种的树干液流速率和环境因子的多元线性回归方程。     

北京山区刺槐林净初级生产力对气候变化的响应

利用BIOME—BGC模型估算北京山区刺槐林的净初级生产力(NPP),并分析了NPP对不同未来气候情景的响应。结果表明:模型模拟出的NPP总体上低于样地实测值,年际变动率为11.2%,并表现出波浪形年际变化规律;降水量与NPP呈现极显著正相关关系,是NPP年际变化的主要气候因子;CO2的浓度加倍、降水增加对NPP积累起到促进作用,温度增加不利于NPP的积累;降水增加对NPP积累的正向效应不敌温度增加对NPP积累的负向作用,CO2浓度加倍、降水增加对NPP积累的协同促进作用大于温度增加对NPP积累的抑制作用。     

北京山区栓皮栎水源涵养林空间结构特征研究

以地面三维激光扫描技术作为林分资源调查的手段,采用"多站式"扫描方法来获取栓皮栎水源涵养林标准地内林木树种、树高、胸高断面积等测树因子,应用传统林分结构因子配合混交度、大小比数等参数并结合点格局分析法研究了北京西山栓皮栎水源涵养林林分的空间结构特征。结果表明:(1)栓皮栎水源涵养林乔木层共由16个树种组成,群落垂直结构明显,呈现出典型的复层林结构特征;(2)栓皮栎水源涵养林林分平均混交度为0.32,处于弱度混交范畴;(3)栓皮栎、油松、槲树、刺槐种群在林分空间结构单元中以优势木、亚优势木和中庸木为主,分别占种群总株数的67%、51%、71%和57%,其他树种优势度不明显;(4)栓皮栎种群的空间点格局在所研究的尺度(30 m)上呈显著性聚集分布,在种群间的空间关联性上,栓皮栎种群和其主要伴生树种元宝枫种群在所研究的尺度上,二者之间关联性为显著性负关联,竞争激烈。