陇东黄土高原不同林龄苹果林地枯落物及土壤的水文效应

[目的]探讨甘肃省东部黄土高原苹果林地枯落物和土壤持水规律,为经济林的经营管理和生态效益评价提供科学依据。[方法]以林龄为1,3,7,13,29a的苹果林地为研究对象,野外收集样品并采用室内浸水法和环刀法测定枯落物和0—80cm土层的土壤水文性能。[结果](1)7a林地的枯落物层蓄积量、最大持水量和有效拦蓄量显著高于1,3,13,29a的苹果林地;(2)苹果林地枯落物最大持水量为5.02~20.66t/hm2,与浸水时间呈对数关系(R0.90);最大持水率为120.46%~352.53%,与浸水时间呈幂函数关系(R0.64);(3)随林龄增加,土壤容重变化不大,其变化范围为1.173~1.372g/cm3,但总孔隙度、毛管孔隙度及最大持水量均表现为先增大后减小,分别为52.46%~57.06%,46.34%~51.87%,1 049.15~1 141.26t/hm2,非毛管孔隙度与有效持水量总体呈增加趋势;(4)林龄为3a的初渗率和平均渗透速率均高于其他林龄苹果林地,为3a1a29a7a13a。因此,林龄为3a的苹果林地在整个渗透时间内其渗透性均高于其他林地。[结论]苹果经济林能显著提高水源涵养和水土保持功能,但枯落物和土壤的水文效应随林龄增加的变化并不同步,且随林龄增大也会出现功能衰退的趋势。     

祁连山鲜黄小檗灌丛穿透雨对土壤水分的影响

在2013年和2014年雨季对祁连山西水林区排露沟流域鲜黄小檗灌丛穿透雨的空间分布格局和雨后冠下土壤水分进行了测定分析。结果表明:单株灌丛的平均穿透雨率为39.14%。受冠层水平结构影响,冠下穿透雨率由距基部0.1m处的16.19%单调递增至0.9m处的69.92%。雨后,鲜黄小檗灌丛冠下土壤含水量随深度增加而降低,变化区间介于5%~30%,土壤湿润锋深度基本保持在30cm以上。各土层土壤含水量的水平分布格局与穿透雨的空间分布格局不一致,除灌丛基部土壤水分对降雨有明显的响应外,基部外土壤水分在空间和时间上均无明显变化。研究结果可为祁连山鲜黄小檗灌丛林土壤水文效应和水源涵养功能的评价提供理论依据。     

土地利用方式对东祁连山土壤表层有机碳的影响

在祁连山东段高寒地区,选取天然草地、退耕自然恢复地、坡耕地和人工草地4种土地利用方式,研究了土地利用方式对土壤表层有机碳含量和有机碳密度的影响.结果表明:在4种土地利用方式中天然草地土壤表层有机碳含量最高,坡耕地和退耕自然恢复地土壤表层有机碳含量较低;土壤表层有机碳密度整体上随着土层加深而逐渐降低,在0～30cm土层土...     

祁连山东段不同植物群落的特征及生物量分配

为明晰不同植物群落特征及生物量分配结构,以祁连山东段高山灌丛及草地群落为研究对象,采用样地法对6种不同植物群落进行野外调查以及室内分析研究。结果表明:研究区内共计有草本植物22科55属91种,灌丛植物3科4属6种;不同灌丛植物群落密度、盖度、物种数等特征有显著差异(P<0.05),不同草地植物群落的密度、盖度、物种数等特征差异不显著(P>0.05)。草地植物群落地上生物量间无显著差异(P>0.05),地下生物量表现为阳坡柳(Salix)灌丛草地<阴坡杜鹃(Rhododendron capitatum)灌丛草地,且二者间有显著差异(P<0.05);灌丛地上生物量阳坡柳灌丛>阴坡杜鹃灌丛,地下生物量阳坡柳灌丛<阴坡杜鹃灌丛,且不同灌丛群落之间地上、地下生物量均有显著差异(P<0.05)。不同植物群落灌丛地上生物量均随着灌丛高度的增加而增加,表现为线性关系。可见,研究区不同植物群落受气候、环境的以及物种分布的共同影响,从而形成差异显著的植物群落特征及生物量分配结构。该结果为祁连山东段高寒灌丛草地群落生产力估测以及植被资源的合理开发利用提供了理论参考。     

高寒地区不同土地利用方式对土壤抗风蚀能力的影响

采用风洞实验对祁连山东段天祝高寒地区天然放牧草地、退耕自然恢复草地、翻耕地、免耕留茬地和人工种植多年生草地5种土地利用方式下的原状土抗风蚀能力进行了研究。结果表明,多年生草地的临界侵蚀风速最大,免耕留茬地和天然草地次之,翻耕地和退耕自然恢复地最小;风蚀速率与风速变化成正相关,随着风速增大,风蚀速率相应增加;风蚀速率和风速变化服从幂函数变化关系。在近地表0-20cm范围内,降尘量总量依次为退耕自然恢复地翻耕地天然放牧草地多年生草地免耕留茬地;土壤抗风蚀能力表现为退耕自然恢复地天然放牧草地多年生草地免耕留茬地翻耕地。     

沙障对不同林龄雨养梭梭林冠下浅层土壤含水量的影响

[目的]分析不同林龄雨养梭梭林冠下浅层土壤含水量在布设沙障后的变化,为沙障生态功能的评价及梭梭生长发育状况的预测提供理论依据。[方法]对5年生幼年林和25年生中年林在布设沙障后冠下0—50cm的土壤含水量、表层结皮厚度、近地表风速等因子进行测定分析。[结果]沙障通过降低近地表气流流速,加速结皮形成等方式提高了梭梭冠下0—50cm的浅层土壤含水量。沙障对5年生梭梭冠下土壤含水量的空间分布格局影响不大,但使25年生梭梭冠下土壤含水量随着与主干距离的增加而单调增加,表现为"干岛效应"。在垂直分布上,25年生梭梭冠下土壤含水量在塑料网沙障区与对照区间呈显著相关(p0.05),而在麦草沙障区与对照区间相关性不显著,其最大土壤含水量的出现深度下降至30—40cm处。[结论]布设机械沙障对退化梭梭林的恢复将起到一定的促进作用,且对中年林梭梭土壤水分的影响大于对幼年林。     

巴丹吉林沙漠南缘近流沙区白刺灌丛沙堆形态特征与空间分布

白刺灌丛沙堆是风沙塑造的荒漠景观,研究白刺灌丛沙堆形态特征和分布格局对沙源的响应,可为进一步研究其形成演化提供依据。研究通过野外调查测定,对巴丹吉林沙漠南缘近流沙区白刺灌丛沙堆集中分布区的沙堆形态特征及其空间分布进行了研究。结果表明:雏形阶段和发育阶段的沙堆分别占沙堆总数的24.0%和42.2%。该区域相邻沙堆平均间距仅为9.8 m,沿主导风向,相邻沙堆的间距呈现由大快速减小,维持小间距一段距离后,再缓慢增大的分布格局,密度变化与此相反。受高沙源供给及由此带来的强蚀积转换的影响,白刺灌丛沙堆稳定化进程减缓,各项形态特征值均较小。相关性分析表明,白刺灌丛沙堆的高度、长轴长、短轴长、迎风坡长、背风坡长和底面积间均呈显著相关(P0.01)。研究结果说明,在丰富沙源供给条件下,研究区白刺灌丛沙堆处于发育的中早期阶段,在景观上表现出密度大而体型小的特点。     

祁连山东段高寒灌丛土壤养分空间分布特征

【目的】探讨祁连山东段高寒灌丛的土壤养分空间分布以及“肥岛”效应，验证高寒灌丛“肥岛”发育的物种效应。【方法】选取了山生柳（Salix oritrepha）、硬叶柳（Salix sclerophylla）和绣线菊（Spiraea salicifolia）3种高寒灌丛，对灌丛水平方向不同部位以及不同土层土壤养分含量进行分析，研究了不同高寒灌丛土壤养分的空间分布规律。【结果】SOC分布特征：3种灌丛SOC含量在水平方向上均呈现出由根部经冠下向灌丛间地处逐渐递减的趋势；垂直分布来看，3种灌丛SOC含量总体呈现出随着深度的增加逐渐减小的趋势，并且不同种类灌丛作用深度也不同。TN分布特征：在水平方向上，3种灌丛TN含量在表层（0～20 cm）呈现出根部高于灌丛间地的现象；在土壤的垂直剖面，3种灌丛土壤TN含量的规律同SOC的变化趋势一致。TP分布特征：除山生柳灌丛在水平方向上呈现出由内向外逐渐增加的趋势外，硬叶柳以及绣线菊无明显规律；山生柳灌丛土壤TP含量在垂直方向上随着深度的增加呈现出逐渐递减的趋势，硬叶柳和绣线菊各土层之间TP含量变化并不大。富集率总体表现为山生柳>绣线菊>硬叶柳...     

祁连山东段山生柳灌丛种群分布特征及其影响因素

【目的】明晰祁连山东段山生柳（Salix oritrepha）灌丛空间分布类型和株高、基径、枝条数、叶面积以及地上生物量等生长状况特征及其与环境因子的关系。【方法】采用实地调查采样、相关性分析和主成分分析法，对山生柳灌丛的个体特征及其与环境因子的关系进行研究与分析。【结果】祁连山东段山生柳种群空间分布表现为聚集型分布。株高与总孔隙度呈显著负相关；枝条数与总孔隙度呈显著负相关，与毛管孔隙呈显著正相关；叶面积与非毛管孔隙呈显著负相关，与最大持水量和有机质含量呈正相关；最大持水量与非毛管孔隙呈显著负相关；有机质与非毛管孔隙呈显著负相关，与最大持水量呈显著正相关。研究区山生柳灌丛7个环境因子的变异系数在0.01～0.15，土壤有机质和毛管孔隙变化幅度较大，其次为土壤含水量和容重，非毛管孔隙和总孔隙度变化幅度最小。主成分分析表明，有机质是影响该地区山生柳灌丛分布的主导因素，其次是土壤持水能力，而其他因素影响相对较小。【结论】土壤含水量和有机质含量是影响研究区灌丛分布的主要因素，对研究区内灌丛生态系统和高寒区植物多样性稳定具有重要意义。