定量区分人类活动和降水量变化对泾河上游径流变化的影响

基于泾河上游(泾川水文站以上)52年(1954-2005年)的径流和气象年数据,研究了上游地区的气候和径流变化特征,发现年降水量变化趋势不明显、器皿年蒸发量有微弱下降趋势,而年径流量却呈明显降低趋势.根据年降水量-年径流深的双累积曲线,划分出了径流变化的5个阶段分别为1954-1960年、1961-1971年、1972-1980年、1981-1997年和1998-2005年.并以1954-1960年段作为基准期,定量估算了其他年段内人类活动和年降水量变化对年径流深变化的贡献,发现除1991-1997年段降水量偏低对径流减少起很大作用以外,在其它年段径流的变化更多的受到人类活动的影响,在1961-1971年、1972-1980年和1981-1990年3个年段,人类活动对径流增加的贡献量分别为52.71,9.22,3.42 mm;而降水仅在1961-1971年对径流具有增加的贡献量为5.38 mm,在其它两个年段对径流具有减少的贡献量,分别为2.85 mm和2.93 mm;在1998-2005年,相对于降水量对径流的增加贡献量为1.73 mm的情况下,人类活动对径流的减少具有较大的贡献量为24.87 mm.最后,探讨了进一步定量区分气候变暖和具体人类活动对蒸散和径流变化贡献的研究需求.     

六盘山华北落叶松单木树高对立地因子和林分特征的响应

[目的]研究宁夏六盘山林区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林内单木树高对立地条件和林分特征的响应,并建立树高生长模型,以便准确预测树高生长,确定适宜立地条件及林分结构,指导优化林分结构的精准经营.[方法]选择建立典型样地,进行每木调查及树干解析,采用外包线法确定树高对单一因子的响...     

15个谷子品种农艺性状与产量的综合评价

以15个谷子（Setaria italiea）品种为试验材料,采用相关分析和灰色关联度分析相结合的方法对与产量相关的农艺性状进行综合评价。结果表明,谷子品种的农艺性状均存在明显差异,变异系数为2.05%～22.66%;6个农艺性状与产量呈显著正相关;农艺性状对谷子产量影响的大小顺序依次为千粒重>出谷率>单穗重>生育期>穗粒重>穗长>株高>穗粗。说明谷子产量育种中要重点对具有千粒重、出谷率、单穗重性状突出的种质资源进行利用。     

宁夏六盘山区辽东栎林的空间分布及林分特征

基于2005年森林资源一类清查数据,分析了六盘山区辽东栎林分结构和空间分布特征。结果表明:辽东栎林在六盘山主要分布于海拔1 900-2 300 m范围内,坡度为20-35°的半阴坡、半阳坡和阴坡上,与山杨林的分布生境相近。现有的辽东栎林多为幼龄林,平均林龄30 a,林分密度较大,平均1 046株·hm^-2,树木平均高度7.8 m,平均胸径12.4 cm。胸径5-10 cm的辽东栎株数占50％以上,平均木材蓄积量仅为 39.9 m³·hm^-2。随着海拔升高、坡位从坡上部到坡下部,坡向从半阴坡到半阳坡,林分密度增大,平均树高和胸径增加,这主要是因为沿此梯度林龄在增加,而且随着年龄的增加,辽东栎林的平均胸径以0.8 cm·a^-1的速度增大,作为主要先锋伴生树种的山杨在林内的比重则下降,说明六盘山区的现有辽东栎林正处于正向演替阶段,更趋稳定。建议对辽东栎林采取近自然林业的管理方式,减少不利的人工干预,加速培养近自然森林。     

黄土高原泾河流域1960—2000年的年输沙量时空变化

为制订合理有效的水土流失治理政策,需定量了解流域的泥沙输移总量及其时空变化。以黄土高原多泥沙的典型流域泾河为例,按有连续水文观测数据的11个水文站的控制范围,把流域划分为11个河段,统计分析1960—2000年间的年均输沙量和输沙模数在不同年代的变化和空间上的差异。结果表明:1)20世纪60年代泾河流域年均输沙量为3.024 9亿t/a,年均输沙模数为6 672 t/(km2.a);输沙等级为强度,但空间分布不均匀,其中输沙等级为极强度和强度的河段面积占流域面积的72.6%,其年均输沙量占流域总量的86.0%;输沙等级为中度和轻度的河段面积占流域面积的27.4%,其年均输沙量占流域的14.0%。2)20世纪70年代以来,泾河流域年均输沙量开始减少,90年代已减至2.657 8亿t/a,较60年代下降了12.1%,减沙主要发生在输沙等级为极强度的河段,其减沙量占流域总减沙量的93.5%,尤其以降水较高、植被较好的西部地区为主要贡献区,而其他输沙等级河段的年输沙量基本保持不变。因此,在侵蚀性暴雨增加的气候变化背景下,植被稀疏、抵抗暴雨侵蚀能力差的半干旱地区应列为水土保持重点地区。     

宁夏六盘山三种针叶林初级净生产力年际变化及其气象因子响应

利用年轮生态学方法和生物量经验方程,在宁夏六盘山研究了华山松天然林及华北落叶松和油松人工林等3种针叶林的年初级净生产力(NPP)及其与气象因子间的关系。研究表明:3种针叶林生物量的年际变化均符合逻辑斯蒂方程,林分的现存生物量(t/hm²)为华北落叶松林最大(141.96),华山松林(130.99)次之,油松林最小(123.29)。3种针叶林NPP存在显著的年际差异和种间差异,林分的NPP(t·hm^-2·a^-1)为华北落叶松林(6.72)>油松林(5.76)>华山松林(2.66);NPP年际变化在华山松林呈现"快速增加-缓慢增加-缓慢减小"的趋势,而华北落叶松林和油松林为快速上升的趋势。3种针叶林的NPP随年降水量的变化行为不同,华山松林极轻微地增大,华北落叶松林和油松林均是先增加后降低;然而在极端干旱年份或极端湿润年份,3种针叶林的NPP都趋向于相同的较低值,其原因可能分别是水分胁迫和低温胁迫。气象因子对林分NPP的影响具明显的"滞后效应"和种间差异。华山松林NPP与上年11月和当年9、11月的降水量显著负相关;油松林NPP与上年9月及当年4月的降水量显著相关;上年和当年9月的降水量均与华北落叶松林NPP显著正相关。上年6月的温度和当年3与6月的月均温及月均最高温能显著影响3种针叶林的NPP,但存在种间差异,其中华山松林NPP与当年与上年生长季各月的温度均呈不同程度的负相关,而油松林和华北落叶松林则多呈不同程度的正相关。     

重庆酸雨区马尾松林凋落物特征及对干旱胁迫的响应

气候变化导致干旱等极端气象事件增多,这将和酸雨等环境胁迫一起影响森林健康.在重庆铁山坪于2010年监测了酸雨区受害马尾松林的凋落物数量和组分特征及其对土壤水分的响应.结果表明:马尾松林月凋落物量呈“双峰”模式,第1高峰出现在8-9月份伏旱期,第2高峰出现在冬季休眠的12月份;枯死针叶占年凋落物总量的48.42％,凋落物组分比例为针叶＞树枝＞阔叶＞有机碎屑＞树皮及球果;除阔叶凋落物外,其它组分凋落物在伏旱期均明显增加,与土壤湿度显著负相关,特别是30-40 cm和40-50 cm土层;此外,马尾松林凋落物量还与表征气象干旱的气象指标显著相关.和健康森林相比,酸雨区受害林木的细根数量变少和分布变浅导致马尾松林针叶的年形成量与凋落量减少,但枝凋落量及其占总凋落量的比例增大;凋落发生对于旱胁迫更加敏感,年凋落物量的时间分布更集中在伏旱期;酸雨和干旱的双重胁迫将进一步恶化研究地区的森林健康状况.     

夏果型树莓和黑莓品种需冷量及药剂打破休眠效果的研究

以11个夏果型树莓(Rubus idaeus L.)和黑莓(Rubus idaeus L.)品种穗条为试材,进行人工低温（5℃恒温）处理,采用0~7.2℃模型估算芽萌发的需冷量,为保护地栽培适时进棚提供参考依据;以不同浓度GA3和H2NCN处理2个夏果型树莓品种的穗条,探索人工破眠的技术。结果表明：需冷量因品种、生态环境、休眠期温度及穗条本身发育情况不同表现各异,各试材需冷量从低于672 h到1344 h不等。其中最低的是‘Bristol’和‘Shawnee’,均小于672 h,最高的是‘Reveille’,为1344 h,其余的居中。使用化学药剂打破树莓的休眠是有效的,但破眠效果因浓度和品种而异：GA3对‘夏17号’的有效浓度范围较广;而H2NCN处理只有0.1%和0.3%对‘夏17号’效果良好,超过0.5%效果下降甚至发生毒害。各浓度药剂处理对‘夏19号’破眠效果不明显。     

六盘山叠叠沟华北落叶松人工林地上生物量的分配特征

生物量是评价森林生态系统结构与功能的重要指标,也反映了森林植被的生态适应性。在宁夏六盘山半干旱区的叠叠沟小流域,以当地优势林分华北落叶松人工林为对象,采用烘干法及生物量经验公式,调查了1个半阴坡和1个阴坡上共12个森林样地的地上植被生物量,分析了生物量的分配特征。结果表明:该流域内华北落叶松林地上生物量平均为59.20t·hm~(-2);阴坡林分地上生物量为63.49t·hm~(-2),较半阴坡高15.62%。在坡面上,生物量在坡中下部和下部最大,平均为71.75t·hm~(-2);其次是坡上部、中上部和坡脚,平均为58.08t·hm~(-2);最小的是坡顶,平均为37.45t·hm~(-2)。在垂直空间上,各层次生物量分配表现为:乔木层(67.95%)枯落物层(28.68%)草本层(2.62%)灌木层(0.75%),即乔木及枯落物(主要是难分解的松针)约占林分生物量的97%。乔木层不同径级林木的地上生物量分配呈正态分布,其中胸径为10~16cm的林木占比例最大,为60.19%,其次是径级16cm的林木(20.88%),最小的是径级10cm的林木(18.92%)。林木各器官的分配比例依次为:树干(56.51%)树枝(28.66%)树皮(11.58%)树叶(3.24%)。综上可知,该半干旱小流域内华北落叶松林生物量在阴坡居多,特别是坡中下部,这可能与降水及水分坡面分配格局有很大关系;冠层林木,特别是大径材林木贡献了林分生物量的绝大多数,而林下灌草及幼树生长较差,贡献极小,建议进行适当择伐,改善林分结构。     

六盘山半湿润区坡面华北落叶松林冠层截留的时空变化及空间尺度效应

冠层截留是森林蒸散的重要组成部分,其定量描述一直是生态水文学研究的热点问题之一,相关观测研究多是在固定样地的空间尺度上进行的。林冠截留量除在样地上受降水、气象条件和冠层结构及生长过程的动态影响外,还在坡面上受植被生长和冠层结构的坡位差异而有很大空间变化和尺度效应,需对此深入理解和精细刻画,从而为实现从样地观测结果上推到坡面的尺度转换并基于此准确评价森林水文影响来提供科学依据。在六盘山香水河小流域,选择一个水平坡长425.1m的华北落叶松人工林典型坡面,并均匀划分为空间连续的16个样地。于2015年5—10月,测定了森林冠层结构(特别是叶面积指数,LAI)的坡位差异和动态变化,并同步观测了林外降雨和林内穿透雨及树干茎流,依此计算得到每次降雨事件的冠层截留量。以"离坡顶水平距离(水平坡长)"为尺度标量,分析林冠截留量沿坡面的时空变化规律及影响因素。结果表明,林冠截留量存在沿坡变化和坡面空间尺度效应,且月份变化明显。在整个生长季,林冠截留量沿坡变化总体表现为随水平坡长增加先升高,在坡面中部达最大,之后逐渐降低,以每100m水平坡长的变化量表示的坡面尺度效应为+5.62mm/100m(坡段0~316.6m)和-2.37mm/100m(坡段316.6~425.1m);在5月,林冠截留量沿坡变化总体表现为随坡长增加而逐渐降低,坡面尺度效应为-0.26mm/100m(0~425.1m),在6—8月,林冠截留量沿坡变化总体趋势均和整个生长季相同,6月份坡面尺度效应为+1.28mm/100m(0~261.1m)和-1.78mm/100m(261.1~425.1m),7月为+0.92mm/100m(0~267.6m)和-0.88mm/100m(267.6~425.1m),8月份为+1.28mm/100m(0~211.2m)和-0.34mm/100m(211.2~425.1m);在9月、10月,林冠截留量沿坡变化表现为随坡长增加逐渐升高,坡面尺度效应分别为+2.38mm/100m和+0.81mm/100m(0~425.1m)。林冠层叶面积指数的坡位差异及其季节变化是影响林冠截留时空变化的主导因素,各月林冠截留率均与叶面积指数呈显著正相关。可基于不同坡位样地的叶面积指数与其坡面均值的关系、叶面积指数与林冠截留量的关系以及不同坡位样地的叶面积指数测定值,上推估计林冠截留的坡面均值。