森林流域分布式水文模型研究

 构建了森林流域基于物理过程的分布式水文模型。该模型界面明晰,参数较少、容易获取,具有明确的物理意义,而且能模拟降雨、气温、植被、冻土和地形等因素对系统水文过程的影响。通过改变模型中降雨输入和森林植被组成等参数的方法可以探讨森林生态系统水文过程对降雨输入和森林植被变化的响应。     

基于SWAT模型的华北土石山区流域不同水源涵养林类型的水文响应模拟

根据北京市红门川流域原有1∶10000土地利用图,结合流域1990年、1995年、2000年和2005年四期遥感影像,在GIS支持下,得到四期土地利用图,采用Arc View分析获得空间数据和属性数据。将不同年份土地利用结构中的水源涵养林替换为单一森林类型,利用SWAT模型模拟单一森林类型下的产流量。结果表明:红门川流域不同森林类型产流有所不同,其排序为:灌木林>针叶林>混交林>阔叶林。森林植被调蓄径流功能与降水有一定关系,在丰水年和汛期不同森林类型产流差异明显,在枯水年和枯水期差异不明显。     

封育对人工针叶林林下植物多样性恢复的影响

该文以河北省木兰林管局较强封育、较弱封育和非封育等3种封育强度的人工油松林和人工华北落叶松林林下植被为研究对象,对其物种丰富度、群落结构特征、物种多样性指数、群落相似度等4个方面进行了比较。结果表明:不同封育强度下人工针叶林林下草本植被差距较大,较强封育区油松林和落叶松林比非封育区的物种数分别多33种和21种,高度大2.49倍和3.28倍,盖度值大52.21%和54.87%;而木本植物的密度、盖度差距等不明显。各封育强度下植被反映物种多样性的Simpson指数值差异并不显著,部分Shannon-Wiener指数差异显著。随着封育强度的变弱,相同树种各标准地间的林下物种组成差异增大。油松林和落叶松林林下植物在较强封育下物种种类和群落结构相似程度不大,但在非封育的极强干扰胁迫下,两个不同的建群种林下植物种类和群落结构表现出较为接近的特征。外界的严重干扰影响人工针叶林林下植被,人为干扰一旦停止,针叶林林下植被的恢复较快。限制人、畜对林下植被的干扰,加强封育,可有效恢复和增加林下植被的物种多样性。这说明人工林群落加强封育、减小干扰直接影响着群落的生物多样性的高低及其生态效益。     

北京市怀柔区景观格局特征分析

该文对北京市怀柔区2002年5月的ETM影像数据进行解译处理,利用FRAGSTATS软件计算景观指数,对景观格局特征进行分析。结果表明:浅山区由于自然地貌条件制约以及人为干扰等因素的影响,破碎化程度最高;城区景观类型在人为有目的的经营活动干扰下,整体形状比较规则,表明人为的景观规划活动直到了明显作用,但各斑块形状仍处于较不规则状态,说明内部规划改造活动强烈;深山区的景观类型破碎化指数值主要受地形因子的影响,灌木林地的破碎化程度最高;浅山区的景观多样性指数值最大,为1.36,城区和深山区分别为1.26和1.28,说明适度干扰对景观多样性有较大影响。     

密云水库集水区森林的水文作用——以北庄小流域为例

 从径流小区、天然坡面径流场及流域3个尺度,对试验流域内森林植被对水文特征的影响进行研究。结果表明:试验流域2004年年径流系数为0.43,2005年为0.10,流域内产沙均为0。有林与无林2个天然坡面径流场相比,降雨与径流系数之间呈二次曲线关系,有林坡面径流系数2003年最大,为0.72,无林坡面径流系数2003年最大,为0.97,有林坡面产沙模数明显低于无林坡面,2004年产沙削减率为18.7%,2005年产沙削减率为77.3%。不同树种组成的径流小区产流量排序为板栗>刺槐>油松。对流域水质抽样检验结果表明,超标指标主要是总氮和总磷,其余水质指标均达到一类水质标准。总体来看,流域内森林植被的增加,明显增强林地的调洪、蓄水、减沙和改善水质的功能。     

不同类型水源保护林水资源保护功能的分析和评价

针对北京市密云县密云水库上游清水河流域现有水源保护林类型现状,对油松林、刺槐林、板栗林及混交林4个林分类型的截留降雨、枯枝落叶容纳雨量、林地土壤蓄水、减少地表径流及净化水质能力进行了分析、比较和评价。结果表明,在最小消耗水资源和有利于水资源积累的前提下,水源保护林中的油松水资源消耗较少,混交林次之,刺槐林、板栗林最多。因此建议水源保护林营造应加大耗水能力小和净化水质的树种比例。     

夏季油松及侧柏单萜烯变化规律及二次有机气溶胶生成潜势的估算

利用动态顶空采集法、热脱附—气相色谱质谱联用仪以及外标法,以油松、侧柏挥发的单萜烯为基础,分析其日变化规律及与环境因素的相关性,同时利用气溶胶生成系数估算单萜烯二次有机气溶胶。结果表明:α-蒎烯、柠檬烯是油松挥发最多的2种萜烯物质,其平均含量为15.61%,11.77%;侧柏挥发最多的也是这2种,其平均含量为17.49%,15.34%。油松、侧柏均挥发的α-蒎烯、β-月桂烯、柠檬烯呈先升高后降低的单峰变化,且均在13:00—14:00出现最高峰。β-蒎烯呈先降低后升高的变化,松油烯变化较为平稳,维持在1.20%左右。单萜烯的挥发受环境因素的影响,高温、低相对湿度在一定程度上促进了单萜烯的释放,而温度是主要影响因素,单萜烯的释放与光合有效辐射无关。单萜烯对二次有机气溶胶有一定的生成潜势,生成的SOA浓度与释放的VOCs浓度呈正相关,且各时间段内油松、侧柏单萜烯SOA浓度均显著高于林外大气单萜烯SOA浓度。     

黄土高原吕二沟流域土地利用及降雨强度对径流泥沙影响初探

在对黄土高原吕二沟流域1982—2005年侵蚀产沙资料统计计算的基础上,从流域尺度上,以次降雨径流产沙为主要研究对象,分析该地区不同降雨强度及不同土地利用情况下降雨量—径流量、径流量—输沙量的相互关系特征,并模拟相应的数学表达式。结果表明：吕二沟流域同一土地利用情况下,场降雨量和场径流量之间存在指数函数相关关系,场径流量和场产沙量之间存在幂函数相关关系;相同降雨量条件下,同样的径流量,土地利用结构得到改善的土地利用模式3能有效地减少大降雨强度条件下的土壤侵蚀量,同样的径流量,降雨强度越大,场产沙量越大。从长远来看,改善流域土地利用结构,改变流域下垫面的情况,增加森林植被覆盖度是控制黄土高原水土流失的根本措施。     

北京密云油松人工林凋落物营养元素归还特征研究

2006-2007年对北京密云水库库西33年生的油松人工林凋落物的数量及其营养元素归还特征进行了研究。结果表明,油松人工林凋落物年凋落量为2193.75kg/hm2;N、P、K通过凋落物归还土壤的年归还量分别为13.86,0.75,3.39kg/hm2;油松凋落物各组分中N、P、K归还总量大小顺序为:叶枝皮、果、花;N、P、K年归还量大小顺序为:NKP。凋落物现存量为13.7t/hm2,凋落层年平均分解率为0.16t/hm2,凋落物层N、P、K总贮量为162.44kg/hm2。     

松山自然保护区辽东栎群落种内、种间竞争关系

为了研究辽东栎群落种内与种间关系,采用Hegyi单木竞争指数模型(I_c)对松山自然保护区林辽东栎种群的种内、种间竞争强度进行定量分析.结果表明,辽东栎种内、种间竞争强度随着林木径级的增大而逐渐减小;种内、种间的竞争强度顺序为:辽东栎种内>白蜡>山杏>鹅耳栎.根据样地样本数统计回归,得到竞争强度与对象木的胸径服从幂函数关系(I_c=AD~(-B))最为显著,并利用得到的幂函数模型预测了辽东栎种内、种间的竞争强度,当辽东栎胸径达到25 cm以上时,竞争强度变化不大.因此,应在此前采取适当的人工疏伐措施来促进植株生长和增强生态系统的稳定性.