宁夏六盘山水源区华山松次生林的生长季水量平衡与产流特征

为揭示典型森林生态系统对水文过程和产流功能的调控机制,文中在宁夏六盘山区,选择了华山松次生林样地,观测了2011年生长季(5月24日至10月20日)的水文过程,分析了水量平衡与产流特征。结果表明:2011生长季总降水量为724.3mm;华山松林分冠层截留量(率)为102.3mm(14.13%);林下降水量(率)为622.0mm(85.87%);枯落物层渗漏水量(率)为424.3mm(58.59%);0-30cm土层渗漏水量(率)为275.9mm(38.09%)。华山松林的生长季总蒸散为477.1mm,各蒸散分量(mm)对总蒸散的贡献表现为林木蒸腾(222.9)>林下蒸散(151.9)>植被截持(102.3)。水量平衡计算表明,该年生长季降水量可充分满足华山松林蒸散耗水需要,林地产水量(0-30cm土层的净流出量)为252.7mm。     

华北落叶松树干液流速率主要影响因子及关系的时间尺度变化

为探究树干液流速率Y(ml·cm~(-2)·min~(-1))与主要环境因子的关系随时间尺度(小时、日、月)的变化,在半干旱的宁夏六盘山叠叠沟小流域,于2014年生长季(5-10月)对华北落叶松树干液流速率及其环境影响因子进行同步监测。结果表明:1)树干液流速率在小时尺度上呈现"几"字变化特征,在日尺度上具有不规则波动现象,在月尺度上呈现整体先上升后下降的特征变化。2)树干液流速率在不同时间尺度上与环境因子的相关性发生变化,饱和水汽压差(VPD,k Pa)、空气相对湿度(RH,%)和太阳辐射强度(SR,w·m~(-2))对液流速率的影响在小时尺度上高于日尺度,土壤温度(Ts,℃)、空气温度(Ts,℃)和土壤含水量(SWC,%)对液流速率的影响在日尺度上高于小时尺度。3)回归分析表明,影响液流速率的主要环境因素具有时间尺度差异,饱和水汽压差是影响液流速率变化的最重要因素,月尺度上回归方程为:Y=-0.0350+0.0821×VPD;小时和日尺度上饱和水汽压差、土壤温度、太阳辐射强度和空气相对湿度对液流速率起关键作用,小时尺度方程为:Y=-0.0812+0.0612×VPD+0.0002×SR+0.0027×Ts+0.0004×RH;日尺度方程为Y=-0.0707+0.0524×VPD+0.0022×Ts+0.0002×SR+0.0005×RH。     

华北落叶松枯落物覆盖对地表径流的拦阻效应

在宁夏固原六盘山叠叠沟小流域坡面径流小区(长0.9 m、宽0.5 m)内进行了10种枯落物覆盖量(0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0、15.0、20.0、25.0 t·hm-2)、5个入口流量(10、20、30、40、60 mL·s-1)的地表径流试验.结果表明:当枯落物覆盖量从0.0 t·hm-2增加到25.0 t·hm-2时,地表径流流速与无枯落物覆盖相比减小了57.50%～72.27%;地表径流流速随入口流量增加而明显加大,尤其是无枯落物覆盖时增加最快;在坡度为14°的条件下,枯落物覆盖对地表径流流速的阻延值△V(cm·s-1)与单宽流量q(mL·s-1·cm-1)、枯落物覆盖量G(t·hm-2)的关系为:△V=3.617 7q0.507 5G0.431 5(R2=0.910 2);枯落物覆盖量增加使地表曼宁阻力系数n值加大,在枯落物覆盖量小于10.0 t·hm-2时,n值随枯落物量增加而急剧加大;当枯落物覆盖量在10.0～25.0 t·hm-2范围内增加时,n值的加大趋势逐渐变缓;n值与枯落物覆盖量之间呈较好的二项式关系.     

六盘山华北落叶松林的结构随林龄变化及其水文影响

目的 探讨林分结构随林龄的变化及其所带来的水文影响,为六盘山半干旱区森林植被建设和经营管理提供理论依据。 方法 在六盘山半干旱区叠叠沟小流域,以主要人工林类型—华北落叶松人工林为研究对象,基于1993—2002年的日气象数据,应用林分结构耦合模型和BROOK90生态水文模型,通过情景模拟,得到植被结构（平均树高、胸径、郁闭度、LAI）随林龄的变化,及其对水分平衡分量（截留量、蒸腾量、土壤蒸发量、产流量）的影响。 结果 华北落叶松林随林龄的增加可分为快速生长期（林龄5～15 a）、缓慢生长期（林龄15～40 a）和稳定期（林龄大于40 a）。在快速生长期,林分平均树高、平均胸径、郁闭度和冠层LAI均随林龄的增加而快速增大,年均增长率分别为0.48 m·a−1、0.54 cm·a−1、0.03、0.19;在缓慢生长期,林分平均树高、平均胸径和郁闭度呈缓慢增大趋势,而冠层LAI则呈先增大后减小的趋势;在稳定期,林分结构基本稳定。在快速生长期,年均截留量和蒸腾量随林龄增加而快速增大,年均增长率分别为1.91、24.13 mm·a−1;年均土壤蒸发量和产流量随林龄增加快速减小,其年均减小速率为10.58、14.88 mm·a−1。在缓慢生长期,年均蒸腾量、土壤蒸发量和产流量随林龄的变化减慢,并在林龄30 a时趋于稳定,其年均变化率分别为0.62、−0.75、−0.76 mm·a−1。 结论 六盘山半干旱区华北落叶松人工林在林龄小于30 a,特别是林龄小于15 a时,林分结构不断变化,显著影响人工林的生态水文功能。在林龄30 a后,林分结构稳定,水分平衡分量也趋于稳定,在林水综合管理中可不必再考虑林龄的影响。     

六盘山北侧华北落叶松耗水特性研究

本文以六盘山北侧的华北落叶松(Larixprincipics-rupprchtiiMayr)为研究对象,采用当前国内外较先进的热脉冲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耗水特性以及它们与环境因子之间的影响机理。研究表明:华北落叶松树干液流呈现出较明显的昼夜变化规律和月变化规律。分析影响树干液流因子,提出树干液流回归方程为:液流速率=135.047 765+417.862 158,平均风速-2.737 877,空气相对湿度+0.064 649,太阳辐射强度+5.791 338,土层温度-8.693 540,空气温度-0.002 602,空气相对湿度*太阳辐射强度+0.087 634,空气相对湿度*空气温度-0.000 382,空气温度*太阳辐射强度。     

六盘山半干旱区华北落叶松林坡面土壤含水量的降雨响应

在宁夏六盘山外围半干旱区,土壤含水量是影响林木成活与生长的关键因子,需深入理解森林坡面不同坡位的土壤含水量对降雨量的响应差异。本文在宁夏六盘山叠叠沟小流域,选择一个华北落叶松人工林典型坡面,于2021年5—10月利用自动气象站和土壤水分仪连续监测降雨等气象条件和坡面土壤含水量变化,分析土壤含水量的坡位差异及对降雨量级的响应。观测期间总降水量为443.7 mm,虽然接近多年平均值,但夏季干旱严重。结果表明:(1)土壤含水量存在明显的生长季内变化,整体表现为先降低后升高的趋势,8月最低(0.112 m³·m^-3)。(2)土壤含水量存在明显的坡位差异,整体表现为:上坡[(0.191±0.044)m³·m^-3]>中坡[(0.158±0.045)m³·m^-3]>下坡[(0.146±0.034) m³·m^-3],表明土壤含水量的坡位变化因处于干旱年,主要受植被蒸散耗水量大小的影响,而受坡面汇流影响不大。(3)在同...     

农用有机硅对五氟磺草胺防治稗草的增效作用

为明确有机硅对五氟磺草胺防治稗草的增效作用和增效机理,本研究采用室内与田间试验测定有机硅助剂对五氟磺草胺的增效作用,并采用滴重法和HPLC方法分别探索有机硅对五氟磺草胺药液表面张力和吸收的影响.室内生测表明,有机硅对五氟磺草胺防治稗草具有显著的增效作用.当五氟磺草胺用量为7.5 g/hm2,有机硅添加浓度为0.04％时...     

种植密度和施氮水平对谷子产量和农艺性状的影响

为明确河南省夏谷区谷子对种植密度和氮肥施用量的响应情况，以郑谷3号为试验材料，采用裂区设计试验，以种植密度为主区、氮肥施用量为副区，分析不同种植密度(40万、60万、80万株/hm²)和施氮(纯N)水平(0、60、120、180 kg/hm²)对谷子产量及相关农艺性状的影响。结果表明，随着种植密度和氮肥施用水平的上升，谷子产量均表现为先增加后减小的趋势，不同种植密度以60万株/hm²处理的产量最高，达到5 441.1 kg/hm²；对谷子产量随种植密度的变化进行回归分析得出，58万～73万株/hm²为试验最佳密度。不同施氮水平以120 kg/hm²处理的产量最高，达到5 501.39 kg/hm²；对谷子产量随施氮水平的变化进行回归分析得出，100～125 kg/hm²氮肥施用量确定为研究区域最佳施氮量。种植密度和施氮水平对谷子产量有显著的互作效应，以种植密度60万株/hm²配合施氮水平12...