杉木人工林生物量和生产力研究

该文在建立杉木人工林生物量和生产力数据库基础上,分析了区域尺度杉木人工林生物量、生产力、各器官分配比例及其与林龄的关系.结果表明,区域尺度杉木人工林总生物量和林龄之间有很好的相关性.可用Chapman.Richards生长方程表达;利用森林资源清查中的蓄积量数据计算的各龄级生物量比实测数据更能代表林分的实际平均生长情况;各器官生物量分配比例随林龄的变化规律因器官而不同;杉木人工林平均生产力的变化趋势落后于连年生产力近十年,因此使用平均生产力并不能真正代表杉木人工林每年的实际生产力变化情况.此结果为第二次土地利用变化和林业温室气体清单的编制提供了基础数据,以提高中国林业温室气体清单编制的质量.     

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。     

六盘山半干旱区华北落叶松人工林林下日蒸散特征及其影响因子

【目的】在半干旱的六盘山北侧叠叠沟小流域研究华北落叶松人工林的林下日蒸散变化特征,分析其对环境变化的响应规律,以期为准确计算和预测森林蒸散、实现森林精细化管理和缓解林水矛盾提供科学依据。【方法】选择华北落叶松人工林典型样地,在2013年8—10月,监测林内外气象条件,并选取能代表多种气象因子综合作用的潜在蒸散作为影响林下蒸散的气象指标;在样地内代表性地点布设11个微型蒸渗仪,其中5个保持自然状态,6个进行防雨处理,以加大土壤湿度变化范围和利于分析土壤湿度对林下蒸散的影响;逐日监测林下蒸散量和蒸渗仪内土壤湿度;分析林下蒸散对土壤湿度和气象因子的响应规律,在此基础上建立考虑二者综合影响的林下日蒸散模型。【结果】研究期间的林下日蒸散波动幅度较大,但随气温、太阳辐射、降雨量逐渐降低而逐渐减小;林下蒸散明显受到诸多气象因子影响,但主要气象因子存在月份和天气类型差异,从8月份的饱和水汽压差变为9月份的太阳辐射和10月份的日最高气温,多云天为潜在蒸散和太阳辐射,晴天为温度,阴雨天为潜在蒸散;除潜在蒸散这个体现多个气象因子综合影响的气象指标外,土壤湿度也是影响林下蒸散的重要因素,且其影响在防雨和自然处理下表现一致;林下日蒸散随潜在蒸散和土壤湿度增加均呈先快速升高、后缓慢升高、在达某个阈值(日潜在蒸散4.5 mm·d~(-1),土壤体积含水量35%或相对含水量0.56)后趋于平稳的变化趋势;建立了耦合日潜在蒸散(PET,mm·d~(-1))和土壤体积含水量(VSM,%)影响的林下日蒸散(ET_U,mm·d~(-1))模型,并基于实测数据拟合了模型参数:ET_U=(-0.045PET~2+1.392PET)[1-EXP(-1.292VSM)],精度较高(R~2=0.80)。【结论】六盘山半干旱区华北落叶松人工林林下日蒸散量随潜在蒸散和土壤湿度增加而升高,后增速渐缓并在超过阈值后趋于平稳,综合考虑这二者影响的林下蒸散模型能准确计算和预测林地蒸散。     

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…     

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.     

森林水文学研究述评

森林水文学是研究森林与水之间关系的学科，文中从单个森林水文过程和森林生态系统水文过程及水文效应这2个方面对森林水文学的研究发展进行了简单述评，介绍了截留、入渗、蒸散、径流及土壤水分运动等水文过程的研究进展及模型研究，总结了森林生态系统的水文研究及模拟。     

祁连山2种植被下冻土的季节变化及数值模拟

[目的]探究祁连山地区冻土的季节性变化以及植被对祁连山季节冻土的影响,建立冻土深度与温度的关系。[方法]对比观测了祁连山排露沟小流域的阴坡青海云杉林下土壤和阳坡草地土壤冻结融化过程,定量分析土壤冻结层随季节的变化。[结果](1)祁连山区季节性冻土每年10月中下旬开始冻结,4月冻土层上界面开始融化,8月消融完毕。该冻结融化过程可划分为单向冻结、单向融化和双向融化3个阶段段。(2)青海云杉林内土壤的冻结起始时间与草地土壤基本相同,但冻结速率比草地快,最大冻结深度比草地大;青海云杉林土壤冻结层融化阶段的起始时间亦与草地基本相同,融化速率相近,但青海云杉林下冻土融化持续的时间更长。(3)积温决定土壤冻结融化进程,当冻结小时积温达到约-460℃·h,土壤开始冻结;当小时积温达到约62℃·h,土壤冻结层的上界面开始融化。[结论]土壤冻结层深度与小时积温的相关系数达到0.9以上,可用于预测预报冻土的冻结状态。     

六盘山半干旱区华北落叶松林土壤水分时空变化与影响因素

分析森林土壤湿度时空变异规律,研究植被蒸腾、林地蒸散和气象因子对土壤湿度的影响,对干旱地区的植被恢复、林水协调管理和植被生态水文功能提升都有重要意义。在宁夏六盘山北侧半干旱的叠叠沟小流域,建立了华北落叶松人工林标准样地,利用气象站、热扩散探针、微型蒸渗仪、时域反射仪等设备,同步监测了2013年7—10月的气象条件、林木蒸腾、林地蒸散、土壤湿度的动态变化,并分层(0—20,20—40,40—60,60—80cm)探讨了土壤湿度的主要影响因子。结果表明:(1)受随机降雨事件影响,土壤湿度呈现相应的脉冲性变化;整体而言,表层(0—20cm)土壤湿度(32.69%)较低,以下各层较高(40.00%左右);土壤湿度的变异程度随土层加深和降雨增大而逐渐减弱。(2)影响土壤湿度的主要气象因子为温度、饱和水汽压差和气压;林木蒸腾和林地蒸散与整个研究期间主根系层(0—60cm)土壤湿度的相关性显著。(3)土壤湿度与各因子的相关系数随土层加深而变小,在主根系层明显,在以下土层(60—80cm)不明显。综上可知,森林土壤湿度同时受降水输入和蒸散输出影响,各土层湿度的时间变化规律相似;但表层土壤的湿度低、变幅大,土壤湿度对影响因子的响应敏感性和变幅随土层加深而逐步缩小。     

六盘山主要树种叶片稳定性碳同位素组成的时空变化特征

为了认识树种叶片水分利用效率的种内和种间差异及随水分生境条件和季节的变化特征,2010年6—9月份,在宁夏六盘山香水河小流域(半湿润区)和叠叠沟小流域(半干旱区),测定了两种不同水分生境内主要树种的叶片稳定碳同位素组成(δ13C)。结果表明:同一树种叶片δ13C值存在着明显的冠层部位差异,但各树种表现各异,其中华北落叶松(Larix prin-cipris-rupprechtii)、白桦(Betula platyphylla)和油松(Pinus tablaeformis)表现为上部>中部>下部,而华山松(Pinus arman-dii)和辽东栎(Quercus liaotungensis)为下部>上部>中部。各树种叶片的δ13 C值表现出明显的季节变化特征,但其变化随水分生境条件而异。在半湿润区,各树种的δ13 C值在生长季初期较高,但随生长季的持续而降低;在半干旱区,各树种的δ13C值呈现出"高—低—高"的变化态势。在两种不同水分生境下,华北落叶松和沙棘(Hippophae rhamnoildes)叶片的δ13 C值存在着明显的种内个体差异:旱季,同一树种在半干旱区树木叶片的δ13C要大于半湿润区;但雨季两地树木叶片的δ13C差异不大,说明这种季节差异受当地降雨量的季节分配格局影响较大。