北京山区典型植被类型土壤饱和导水率及其影响因素

研究典型植被类型的土壤饱和导水率(K_s)分布及其影响因素,可为北京山区植被建设提供有力借鉴,同时加深对于土壤水分运动的理解。选取北京山区最具代表性的4种植被类型,获取不同类型、不同层次的土壤饱和导水率,调查土壤理化性质与根系生物量、石砾体积,利用Pearson相关性分析、多元逐步回归、通径分析,明晰了北京山区典型植被类型下的土壤饱和导水率分布及其影响因素。结果表明:(1)土壤饱和导水率介于0.05~2.23 mm/min,属于高度变异,随土层向下不断减小,侧柏×灌木混交林、侧柏纯林与侧柏×五角枫混交林的土壤饱和导水率存在显著差异(p＜0.05)。土壤饱和导水率与土层深度之间的关系符合对数函数关系式y=±aln x+b,R²≥0.858。(2)相关性分析结果表明,土壤饱和导水率与容重、总孔隙度、毛管孔隙度、根系生物量、有机质含量均呈极显著相关关系(p＜0.01),与非毛管孔隙度、自然含水率呈显著相关关系(p＜0.05)。(3)逐步回归分析得Y=3.42X₂+0.78X₆-1.333,R²=0.862。进一步通径分析可知,根系生物量主要通过直接作用影响土壤饱和导水率,而总孔隙度通过间接作用影响土壤饱和导水率。可知,侧柏×灌木混交林的导水性能最佳,后续的植被建设应重点考虑侧柏×灌木混交林,以达到减少径流、涵养水源的目的。     

暴雨条件下北京山区主要乔木蓄水能力研究

利用大型称重式蒸渗仪记录2012年7月21-22日北京暴雨全过程下土体水重的变化,分析不同树种土体水重的增幅和总量的差异.同时运用土壤三参数测定仪对蒸渗仪的不同深度土体中土壤含水率进行观测,分析降雨过程中各层含水率的动态变化.结果表明,暴雨条件下蒸渗仪土体水重呈先猛增后缓增的趋势,五角枫的土体水重增加最多,渗漏量最少;油松土体水重增加最少,渗漏量最多.土体水重大小依次为:五角枫＞侧柏＞空地＞油松.不同深度土层在暴雨过程中都有水分猛增的过程,表层土发生较早,且增幅大;深层土发生晚,增幅小.五角枫各层土体的含水率最高,油松的最低,含水量大小依次为:五角枫＞空地＞侧柏＞油松.     

《水土保持学》(第3版)修编思路及内容变化分析

《水土保持学》与《水土保持学》(第2版)分别于1995年和2005年出版,累计印数超过2万册,得到了广大使用单位及读者的大力支持与肯定,已成为全国高等院校水土保持及相关课程的教科书、重要参考书,水土保持与荒漠化防治专业的工具书及考研必备教材。《水土保持学》(第3版)是根据"十二五"全国重点教材编写计划以及水土保持工作范畴的不断扩大和新需求的不断出现,在第2版的基础上修编的新教材。以第2版为基础,通过分析第3版的编写思路、内容变化及其特点,使读者能够快速了解第3版的新内容和编排思路。     

京郊小流域森林景观格局变化分析

利用景观分析软件Fragstats3.3和半城子水库流域2000年、2005年的遥感影像解译结果,分析了2000-2005年间流域森林景观格局时空变化特征.结果表明,2000-2005年期间,半城子水库流域始终以林地为基质,且针叶林、阔叶林、混交林的优势度较高,斑块问面积分布不均匀;在景观异质性方面,针叶林的异质性显著增高,林地类型的斑块复杂性也高于其余景观要素类型,各景观要素的斑块数目增多,分布更为均匀;在空间相互关系方面,景观破碎化程度增加,景观水平上整体空间聚集性降低.     

贡嘎山暗针叶林生态系统溶质优先运移分析

以长江上游贡嘎山暗针叶林生态系统为研究对象,利用自制土柱装置,以KNO3和KBr作为示踪试剂,采用集中输入（脉冲输入）和稳定均匀输入（阶跃输入）两种基本类型,通过淋洗液和出流液的浓度和体积变化获得穿透曲线对研究区域优先流及溶质优先迁移进行研究。结果表明:长江上游贡嘎山暗针叶林生态系统是优先流及优先迁移的典型区域,其优先流运移过程可以分成5个区域,土壤优先流过程引起溶质的快速大量迁移,导致土壤深层和地下水中溶质浓度快速提高,增加了深层土壤污染的程度。      

北京山区栓皮栎林水分来源及生长季动态规律

栓皮栎是北京山区分布范围较广的典型阔叶树种,揭示其在生长季内不同土壤水分条件下的水分利用策略具有重要意义。本研究通过测定分析生长季内栓皮栎枝条水、土壤水和地下水的D和18O值,并利用多元混合模型(Iso-source软件)计算栓皮栎对土壤水或地下水的利用比例,再结合叶片水势、气孔导度(Gs)、光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)等生理生态因子同步观测,了解北京山区优势乔木树种栓皮栎在生长季内的水分来源及生理生态适应。结果表明:栓皮栎对不同深度土壤水分利用比例具有季节变化特征,46月,栓皮栎主要利用表层0~30 cm土壤水、深层80~100 cm土壤水和地下水,且对3者的水分利用较为均衡;进入78月,栓皮栎的水分来源从表层土壤水逐步转向深层土壤水和地下水,对表层的土壤水利用较少;雨季过后进入降雨较少的910月,栓皮栎的水分来源又从深层土壤水和地下水逐步转向表层土壤水。生长季内土壤水分的季节波动明显影响栓皮栎的叶片气体交换过程,林地水土条件较好时,栓皮栎较高的气孔导度使其水分利用效率较低;当林地水分条件变差,栓皮栎能通过降低气孔导度减少水分损失来获得较高的碳同化速率,维持较高的水分利用效率来适应干旱生境,表现出较强的适应能力。      

栓皮栎林下枯落物减流减沙效应研究

采用室内人工模拟降雨的方法,对有枯落物覆盖的栓皮栎林与无枯落物覆盖的栓皮栎林在不同的雨强、坡度条件下的减流减沙效应进行比较分析,研究结果表明:(1)相对于只栽植栓皮栎的坡面,林下枯落物的存在能有效地减弱坡面径流,且在坡度为10°、雨强为60mm/h时减流效果最优,达到25%;(2)枯落物的存在显著提高了栓皮栎林的减沙效益,其中在坡度10°、雨强为90mm/h条件下减沙效果最优,达到125%;(3)枯落物层的存在还能延长坡面径流产生的时间,降低坡面流流速,同时还能有效地减少坡面的总产流量(6.60%~28.17%)和总产沙量(11.08%~65.08%);(4)对比枯落物层对总产流量和总产沙量的减少率可以发现,枯落物层在不同条件下对总产沙量的减少率普遍大于相同条件下其对总产流量的减少率。     

平坦下垫面植被蒸散特征及对气象因素的响应研究

下垫面蒸散活动是生态系统水热平衡的重要组成,为了研究平坦下垫面植被蒸散特征,以北京市八达岭林场场部示范林为研究对象,基于涡度相关仪观测数据,研究平坦下垫面蒸散特征,通过PT-Fi模型分析下垫面蒸散组分,以常规统计方法分析蒸散对气象因素的响应。平原区植被非均一下垫面蒸散典型日变化分析表明,全天可分为4个阶段:平稳期:0:00-5:00,20:00-0:00(夜间);逐渐上升期:5:00-12:00;剧烈波动期:12:00-14:00;下降期:14:00-20:00。采用对应时间段取平均的方法分析月蒸散24h变化规律,其变化趋势与日变化相似,但曲线更平滑。季节变化分析表明,4月期间蒸散缓慢增长,5月开始逐渐上升;6—9月期间为蒸散高峰期且波动较大;10月开始蒸散迅速降低。蒸散组分分析表明,研究时段内总蒸散532.92mm,植被蒸腾量394.48mm,所占比例74.02%;土壤蒸发量138.44mm,所占比例25.98%。蒸散与常规气象因子相关分析表明,太阳辐射(相关系数):夏季晴天(0.948 4)春季晴天(0.790 9)秋季晴天(0.691 7),夏季晴天(0.948 4)夏季阴天(0.882 8);温度(相关系数):夏季晴天(0.673 5)秋季晴天(0.422 2)春季晴天(0.182 6),夏季晴天(0.673 5)夏季阴天(0.647)。量化常规气象因子对蒸散的影响效应表明,太阳辐射:夏季晴天(0.358 5(W/m~2)/(W/m~2))春季晴天(0.047 4(W/m~2)/(W/m~2))秋季晴天((W/m~2)/(W/m~2)),夏季晴天(0.358 5(W/m~2)/(W/m~2))夏季阴天(0.251 0(W/m~2)/(W/m~2));温度:夏季晴天(18.042(W/m~2)/℃)春季晴天(2.322 4(W/m~2)/℃)秋季晴天(1.351 6(W/m~2)/℃),夏季阴天(21.065 0(W/m~2)/℃)夏季晴天(18.042 0(W/m~2)/℃)。降水事件在短期内对蒸散的影响为负效应。气象因子对蒸散的综合影响效应分析表明,温度的影响效应最大,不同季节其贡献率为40%~60%,太阳辐射和空气相对湿度贡献率在不同时期变化较大。     

北京八达岭林场森林燃烧性及防火措施研究

该文根据北京八达岭的自然条件和森林分布状况,对林区植被的易燃性进行了研究与分析. 选取了八达岭林场121个小班作为研究对象,以其样地内的植物（树种）组成、郁闭度、坡度、坡向、海拔高度、灌草生物量、枯落物生物量、森林类型和平均枝下高等因子作为燃烧性分量,对各小班的燃烧性综合指标进行计算、排序,划分了5个燃烧等级,统计不同等级所包含小班的面积和所占百分比, 并利用GIS绘制了八达岭林区燃烧等级分布图. 结合目前所进行的森林健康经营,提出采用原生森林植被近自然恢复、游憩设施建设、现有林地肥力恢复降低火险等级综合措施、监测体系建设措施降低森林火险等级,对该地区森林防火具有一定的指导意义.      

近15年怀柔水库流域景观动态变化研究

在RS和GIS技术支持下,使用1990—2005年三期遥感影像数据作为信息源,获取怀柔水库流域近15年景观格局特征数据,利用马尔可夫模型深入分析怀柔水库流域景观动态转化特征。分析表明:灌木林和阔叶林是流域的主要景观类型,流域景观组分相对稳定;阔叶林、针叶林、混交林的面积所占比例呈上升趋势,灌木林面积下降趋势明显;其他土地类型面积在这15年内一直逐年减少;农田面积总体变化不大。