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.     

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.     

华北落叶松人工林叶面积指数实测值与冠层分析仪读数值的比较和动态校正

叶面积指数(LAI)是森林生态系统的重要结构参数,用来反映植物叶量和群体生长特征[1-4],对生态系统水分和养分循环、地表和大气之间的相互作用等诸多过程都有重要影响[5-6],广泛应用于植物生态、植物生理、生态水文以及一些交叉学科的研究中,也可作为科学培育森林、评价林分质量的定量指     

六盘山典型植被类型土壤水文生态功能研究

通过对土壤的水文物理性质、持水能力及渗透性的测定,分析了宁夏六盘山南坡典型森林植被类型的持水性能和渗透能力。结果表明,六盘山典型植被的最大贮水能力486.5 604.8 mm,有效贮水能力61.0 292.1 mm,砾石体积含量的大小是影响土壤有效贮水能力的关键因素。典型植被土壤表层(0 10 cm)的初始入渗速率4.0024.99 mm.min-1,稳定渗透速率1.18 15.17 mm.min-1。利用Kostiakov方程、Horton方程和Philip方程模拟了土壤渗透过程,表明Horton方程是较好的模拟形式,土壤非毛管孔隙度对土壤水分渗透起到关键作用,而砾石含量是通过影响土壤非毛管孔隙度而影响土壤水分渗透作用。     

六盘山区辽东栎林分结构对各植物层生物量的影响

[目的]量化宁夏六盘山区辽东栎次生林各植物层(乔木层、林下植物层(草本和灌丛)、枯落物层)生物量随郁闭度及林分密度的变化,确定能使各层生物量均维持在较高水平的最佳林分结构,以充分发挥森林多种功能。[方法]基于野外调查样地数据,利用上外包线分析法确定辽东栎林各层生物量对林分密度和郁闭度的响应规律,并经综合权衡后确定最佳郁闭度范围。[结果]随郁闭度和林分密度增加,乔木层生物量先快速增加,在郁闭度0.75和密度1 050株·hm^-2时分别达到292.3和296.9 t·hm^-2,分别为其外包线最大值的80%和82%,之后增速变缓;林下植物层生物量先缓慢下降,在郁闭度0.75和密度1 150株·hm^-2时分别达到9.08和9.17 t·hm^-2,分别为其外包线最大值的89%和86%,之后快速减小;枯落物层生物量先逐渐增加,在郁闭度0.75时达到33.34 t·hm^-2,为外包线最大值的97%。综合分析各层生物量随郁闭度的变化表明,需维持林冠郁闭度在0.75～0.79左右,才能使林分各层...     

宁夏六盘山沙棘液流变化及耗水特性

基于热平衡法实测宁夏六盘山北坡天然沙棘茎干液流通量的变化,分析沙棘液流生长季内的日内和日际变化特征,并估算沙棘群落的蒸腾量.结果表明：1）沙棘液流日变化曲线在晴天表现出明显的单峰型,在夜间仍有液流运动,夜间液流量占总全天总液流量的12.87％ ～ 19.62％;液流通量主要受太阳总辐射、空气饱和水汽压差、气温和相对湿度等影响.2）6-9月,沙棘蒸腾速率呈明显的降低趋势;6-9月沙棘群落蒸散量为469.4 mm,略高于同期降水量,蒸腾量约占同期蒸散量的35.11％.3）以环境因子为自变量,以液流量为因变量,经过逐步回归,建立了多元线性模型,回归方程显著.     

祁连山林草复合流域降水规律的研究

在祁连山西水试验区排露沟林草复合流域分坡向和海拔设置26个雨量观测点,观测研究了降水变化规律,结果表明:(1)流域内降水具有明显的季节变化,夏秋季降水充沛,冬春季降水稀少;(2)降水变化是大气环流和小气候及环境因子综合作用的结果,月降水量(R,mm)与月水汽压(P,Pha)、气温(T,℃)、空气湿度(W,%)和水面蒸发(E,mm)之间存在显著的线性相关关系:R=-98.206 3 11.735 3P 1.135 0W 0.086 1E-2.294 6T,相关系数为0.948 6;(3)降水量随海拔升高而递增,2 600～3 300 m百米平均递增率为4.95%,当海拔超过3 300 m及接近山顶时,降水出现随海拔升高而下降的趋势;降水空间分布差异除受海拔影响外,还受坡向的影响,阴坡比阳坡降水多7%左右,处在相同海拔和坡向的植被类型差异对降水量的影响不显著;(4)模型Ⅱ能够较准确模拟流域降水动态变化,可以利用流域附近气象站降水观测值进行流域降水量估算.     

宁夏六盘山北侧5种典型植被的土壤持水性能研究

通过对土壤水分特征曲线和物理性质的测定,分析了宁夏六盘山北侧5种典型植被类型土壤的持水性能和供水性能.结果表明:用Gardner等在1970年提出的幂函数方程可以较好地反映土壤含水量与土壤水吸力之间的数量关系;不同植被类型土壤各层的土壤密度的大小排序为弃耕地>山桃人工林>天然长芒草>华北落叶松人工林>天然沙棘林,总孔隙度恰恰相反;在土壤水的中吸力阶段(0.1～1.5 MPa),华北落叶松人工林地、天然长芒草地、天然沙棘林地、山桃人工林地和弃耕地土壤各层的含水量分别为169.7～239.3、160.3～236.1、140.9～224.5、119.9～198.1、113.5～176.4 g·kg-1,说明各种植被类型土壤的持水性能依次减弱;不同植被类型土壤的供水性能随着土壤吸力的增加而呈递减趋势,说明通过植树种草可改善土壤结构、降低土壤密度和增加土壤总孔隙度等物理性质而对其持水性能和供水性能产生积极作用.     

人为干扰对松山自然保护区植被的影响

干扰是指可以部分或全部地破坏植物生命活动的产物的现象 (Ｇｒｉｍｅ ,1 979)。它是生态学研究的一个重要内容。干扰可以来自自然界 ,也可以来自人类活动。自然干扰包括火、风灾、病虫害爆发、土壤侵蚀等。人类的采食、践踏等也是干扰。自然保护区的人为干扰涉及多个方面。特别是旅游活动的开展 ,旅游设施的修建以及保护区内的村庄 ,均可能对保护区内的保护对象造成不同程度的影响 (刘鸿雁 ,1 994)。国内外的一些研究工作均涉及到旅游造成的生态破坏 (Ｂｕｒｄｅｎｅｔａｌ.,1 978;Ｃｏｌｅ,1 987;Ｈａｌｌｅｔａｌ.,1 989;刘鸿雁等 ,1 997…