森林凋落物层水文生态功能研究

凋落物层作为森林生态系统独特的结构层次 ,不仅在森林土壤的发育、生态系统物质循环和能量流动过程中具有重要的作用 ,而且其水文生态效应显著 .研究结果表明 ,凋落物层具有很强持水能力 ,最大持水率变化为 1 78 4%～ 332 1 % ;凋落物层对降水的年截留率为 5 7%～ 1 2 7% ,截留量 2 7 9～ 93 6mm .阻滞径流速度的效应显著 ,坡面流速 (V)与径流深度 (q)、坡度 (α)、凋落物层厚 (L)之间的关系为 :油松 (Pinustabulaeformis)凋落物层V =1 7 2q0 3 4 6α0 3 65L0 0 50 ;山杨 (Populusdavidiana)凋落物层V =1 8 2q0 3 65α0 3 60 L0 0 48.林地凋落物层的分解 ,增加了土壤的有机质含量、改善了土壤结构和理化性质 ,提高了孔隙率 ,增强了土壤入渗性能 ,从而可以明显削减地表径流和冲刷量 .林地去除凋落物层后 ,油松林地径流量比原林分增加了 1 96倍 ,冲刷量增加了 2 87倍 ;山杨林地径流量比原林分增加了 1 67倍 ,冲刷量增加了 8 1

对“三北”防护林体系工程的思考与展望

“三北”防护林体系工程是一项宏伟的工程,她不仅是中国生态环境建设的伟大创举,也是全球生态环境建设的重要组成部分。始于1978年的这项生态工程,23年来累计造林保存面积2203.72×104hm2,“三北”地区的森林覆盖率已从工程开始实施时的5.05%提高到目前的9%,一些重点地区的区域性防护林体系已初具规模,生态效益、经济效益、社会效益都有了不同程度的提高。这一工程体系突破了传统的单一模式,实行带、片、网相结合,人工造林、飞播造林、封山封沙育林相结合,造(林)、封(育)、管(护)相结合,丰富了防护林体系建设的科学内涵。21世纪前50年是“三北”防护林体系建设的攻坚期,也是决战期,必须重视科技成果的推广运用,加快工程建设步伐,并采取切实措施巩固建设成果。

对三北防护林体系工程的思考与展望

三北防护林体系工程是一项宏伟的千秋工程,她不仅是中国生态环境建设的伟大创举,也是全球生态环境建设的重要组成部分。始于1978的这项生态工程,23年来累计造林保存面积2203.72万hm2,三北地区的森林覆盖率已从工程开始实施时的5.05%提高到目前的9%,一些重点地区的区域性防护林体系已初具规模,生态效益、经济效益、社会效益都有了不同程度的提高。这一工程体系突破了传统的单一模式,实行带、片、网相结合,人工造林、飞播造林、封山封沙育林相结合,造(林)、封(育)、管(护)相结合,丰富了防护林体系建设的科学内涵。21世纪前50年是三北防护林体系建设的攻坚期,也是决战期,必须重视科技成果的推广运用,加快工程建设步伐,并采取切实措施巩固建设成果。

试论退耕还林还草工程可持续发展的主要途径

中西部退耕还林还草工程根据其预期发挥的功能 ,可划分为“生态型”、“生态经济型”、“经济型”三大类。“生态型”退耕还林还草工程可先期收购土地 ,统一造林 ,或将已建成的“生态型”林草植被收归国有 ,仿照天保工程有关规定严格抚育管护。“生态经济型”退耕还林还草工程应建设为立体复合型植被类型 ,经济效益上以短养长 ,而在中后期国家应当允许对退耕地新造林分进行适度间伐利用及合理更新。“经济型”退耕还林还草工程在注重水土保持整地工程质量的前提下 ,自我维持 ,良性发展 ,项目区必须注重农村产业结构调整和劳务输出工作 ,妥善解决退耕后的农村剩余劳动力问题 ,为退耕还林还草工程的顺利实施保驾护航。国家应对非项目区内的受益地区征收生态建设补偿税 。

黄河中游地区侵蚀产沙规律及水保措施减洪减沙效益研究综述

黄河中游的粗泥沙主要来源于河龙区间 (河口镇至龙门 )以及泾、洛、渭等几条支流 ,粗沙来源区与多沙来源区基本一致 ,形成所谓的多沙粗沙区。黄河中游多沙粗沙区面积为 7 86万km2 ,以 2 2 8%的面积产生了 6 9 2 %的总输沙量和 77 2 %的粗泥沙量。黄土丘陵沟壑区一副区的土壤侵蚀模数最高 ,达 1万 2 4 2 0～ 3万 6 4 4 0t/ (km2 ·a)。水土保持措施 (梯、林、草、坝等 )起到了很好的减洪减沙作用。多项有关河龙区间的研究成果 (水文法 )表明 :2 0世纪 70年代 ,水土保持措施年均减沙量为 2 0 8亿～ 2 75亿t,80年代为 3 2 0亿～ 4 4 8亿t,90年代 (1990— 1996年 )为 3 16亿t。泾河、洛河、渭河等支流 ,水土保持措施的减洪减沙效益也十分突出。森林植被通过林冠层、枯落物层和根系土壤层的分层拦截吸收 ,起到突出的减洪减沙作用。晋西、陇东等试点流域 ,人工林区与无林或少林区相比 ,减沙效益高达 78%～ 96 % ,消除了洪峰流量及猛涨猛落的洪水过程 ,从根本上控制了土壤侵蚀。今后 ,应加强不同尺度流域间 ,水沙运移规律的尺度转换等有关研究。

昕水河流域生态经济型防护林体系分布及其主要功能

在详细分析昕水河流域生态经济型防护林体系分布及其主要功能的基础上揭示出,防护林体系的生态环境效益具有明显的空间变异性.位于一定空间部位的防护林,它所发挥的生态环境功能,也都存在着其影响范围;防护林的某种生态环境作用,在不同的区域,所表现出的状态和程度具有不同的性质.该文提出建设昕水河流域生态经济型防护林体系,在生态环境上的主要目标是防治昕水河流域严重的水土流失,减少输入黄河的泥沙,改善当地群众的生产生活环境条件,为农业和其他产业提供生态屏障.

黄土高原植被建设中几个方向性问题的探讨

黄土高原植被建设多年来存在着造林成活率低、保存率低、林木生长率低的所谓“三低”现象。其原因很多 ,既有自然问题 ,也有技术问题 ,还存在着管理问题。生态学理论和多年的实践证明 ,仿拟自然植被群落结构是植被建设的基础 ;实施抗旱集流造林技术是植被建设的核心 ;开展人工植苗造林是植被建设的主要手段 ;加强对病、虫、鼠、兔、牛、羊危害的防治是植被建设的关键。这些方面的问题解决了 ,必将再造一个“山川秀美”的黄土高原地区。

地理信息系统在黄土高原小流域分类中的应用

引入地理信息系统（ＧＩＳ），应用专家打分模型，直接提取地理信息产品。以地质地貌、流域形状系数、森林覆盖率和坡耕地、荒地、暂不利用地面积比例等因子将清水河流域的１７８个小流域进行了不同层次的计算机图形叠加分类，为实现以小流域为单元的防护林体系生态效益评价和水土保持综合治理打下了基础。

论黄土高原植被建设目标

在黄土高原植被建设中,多年来存在着“以古证今”“以山证原”两种错误观点,这是极端片面的。植被建设只能立足于现实生态环境条件,只有采取适地适树(适草)法,才能有效恢复植被。在以水分限制为主要影响因子的黄土高原地区,植被建设主要包括“自然型”“灌溉型”和“集流型”3种手段,其中“集流型”应为当代植被建设的主要手段。植被恢复、植被重建和植被保护等是黄土高原地区植被建设的主要途径。

林业生态工程技术体系

林业生态工程技术体系旨在为我国林业生态工程顺利建设和稳定高效发挥生态防护功能提供一系列关键技术,构成保障我国林业生态工程可持续经营的重大技术支撑.林业生态工程技术体系包括:防护林体系合理布局及规划技术;以立地类型划分与适地适树为基础的造林技术;水土保持林体系空间配置、稳定林分结构设计与调控技术;水源保护林体系空间配置、稳定林分结构设计与调控技术;复合农林业高效可持续经营技术;困难立地特殊造林与植被恢复技术;抗逆性植物材料选育及良种繁育技术;低效能防护林改造复壮技术;森林病虫鼠害及火灾控制技术;林业生态工程信息管理与效益监测、评价技术.

论高等教育的产业观

高等教育是一个产业,但它是一个特殊的产业,具有生产性和事业性的双重性质;由于高等教育产业的特殊性,所以不宜产业化。但是高等教育可利用其产业机制,促进自身的发展。树立这样的高等教育产业观,对高等教育的发展是有积极意义的。

农业面源污染现状与防治进展

通过对国内外农业面源污染研究资料的分析,认为农业面源污染的形式主要有:化肥污染、农药污染、农膜污染、秸秆燃烧污染、养殖业污染及水土流失等。农业面源污染导致了土地退化,在全世界不同程度退化的12亿hm2耕地中,约12%由农业面源污染引起;是河流和湖泊的重要污染源,导致美国40%的河流和湖泊水质不合格;是引起地表水氮、磷富营养化的主要因素,欧洲国家由农业面源污染排放的磷为地表水污染总负荷的24%-71%;中国的农业面源污染造成的水体氮、磷富营养化也显著超过来自城市的生活点源污染和工业点源污染。提出目前比较好的防治措施有:最佳农田管理措施、植被过滤带和人工湿地。建议我国控制农业面源污染必须从政策和法律上对农业生产活动进行规范,采用先进的理论和技术实行源头控制,并辅助以过程控制和末端控制。

基于涡度相关法和树干液流法评价杨树人工林生态系统蒸发散及其环境响应

运用涡度相关(Eddy covariance)开路系统、树干液流(Sap flow)、土壤水分以及微气象观测系统,于2006年生长季(5～10月)对北京大兴区永定河沿河沙地杨树(Populus euramericana)人工林生态系统的水量和能量平衡进行了连续测定;分析了该系统能量平衡闭合水平及其组分分配特征,不同水分条件下蒸发散及其各组分变化过程和分配特征,以及影响蒸发散的主要环境因子;并对组分求和法、土壤水分平衡法与涡度相关法测得该生态系统生长季蒸发散总量的结果进行了对比。结果表明:生长季内该生态系统的能量闭合水平较高,能量平衡各组分在不同土壤水分环境条件下所占比例变化较大;在水分充足的条件下,潜热通量在可利用能量分配过程中占优势,显热通量在水分胁迫条件下占可提供能量的比例比潜热通量大。雨季到来之前,土壤蒸发与植被蒸腾强度相差较小;进入雨季后,土壤深层水分得到补偿,植被蒸腾显著增强而土壤蒸发强度减弱。涡度相关法所得的总蒸发散量与基于树干液流法等组分求和法得到的蒸发散结果较接近,分别为513和492mm。土壤水分平衡法的观测结果略高于前二者的观测结果,雨季研究界面以下的土体也有水分交换是该方法高估蒸发散的主要原因。与环境因子的响应关系表明,蒸发散以及蒸腾的变化过程对净辐射的响应程度比对饱和水汽压差高;水分条件较好情况下,蒸发散以及蒸腾的变化过程与水汽压差关系不明显,说明水分充足时,水汽压差不是蒸散强弱的限制因子。

黄土区防护林主要造林树种水分供需关系研究

通过 3年的定位观测 ,分析了晋西黄土区防护林主要造林树种刺槐和油松林地供水与耗水关系 .油松和刺槐林地 4～ 6月林地土壤水分消耗大于供给 ,供耗矛盾突出 ;雨季水分供应充足 ,土壤贮水增加 ;相同条件下 ,密度大的林分耗水量较大 .在干旱季节和年份 ,相同条件下 ,密度大的林分林地有效供水较少 ,林地水分亏损较为严重 ;不同坡向的水分亏缺量大小顺序为阳坡 >半阳坡 >阴坡 .本文引入耗水特性系数来表示林分耗水的大小和需水量的满足程度 .研究表明 ,用耗水特性系数表示林木规律和水分供耗关系是合适的衡量指标 .

涡度相关法研究土壤水分状况对沙地杨树人工林生态系统能量分配和蒸散日变化的影响

为了解位于北京大兴区林场杨树人工林在不同的土壤水分环境条件下的水汽交换过程和能量的分配差异及其与环境因子关系,运用涡度相关(Eddycovariance,EC)法开路系统、常规微气象观测系统及土壤热通量板等设施对生态系统生长季内典型水分胁迫和无水分胁迫条件下蒸散日变化、能量分配以及与各环境因子的关系进行了测定分析和比较。结果表明,在水分严重胁迫日(以7月7日为例),蒸散日变化过程为单峰曲线,全天(24h)蒸散量为2·4mm;而在无水分胁迫典型日(以7月25日为例),蒸散日变化过程呈多峰曲线,全天蒸散量为4·5mm。能量平衡分析显示,无水分胁迫条件下潜热通量(LE)占净辐射通量(Rn)的比例远高于水分胁迫条件下潜热通量占净辐射通量的比例,说明水分充足时,能量的大部分用于蒸散。水分胁迫条件下蒸散速率与各环境因子的相关性均低于无水分胁迫条件下蒸散速率与环境因子的相关性。水分胁迫条件下,蒸散速率主要与净辐射和下垫面因子关系显著,而与其它因子的相关性较小;无水分胁迫条件下,蒸散速率与下垫面土体含水量和各气象因子均表现出较强的相关性。大气温度对于两个典型日蒸散速率的影响均很小;土壤含水量与水分胁迫日的蒸散速率几乎没有相关性,反应出土壤水分含量低至对蒸散几乎没有贡献了。

基于ALOS遥感数据纹理及纹理指数的柞树蓄积量估测

以北京市怀柔区柞树林为研究对象,通过计算ALOS卫星2.5 m分辨率融合影像在不同窗口下的纹理特征及衍生纹理指数,采用多元逐步回归模型建立柞树地面实测蓄积量与ALOS影像纹理特征及衍生纹理指数的相关关系,比较纹理特征及衍生纹理指数拟合柞树蓄积量模型的精度,筛选最优反演模型及最优纹理生成窗口。结果表明:同一纹理生成窗口下,基于衍生纹理指数的柞树蓄积量反演模型(R2adj=0.603、RMSE为19.899 4 m3/hm2)精度优于基于纹理特征的柞树蓄积量反演模型(R2adj=0.217、RMSE为27.943 8 m3/hm2);结合同一窗口的纹理特征及衍生纹理指数进行柞树蓄积量建模,精度可进一步提升(R2adj=0.747,RMSE为15.887 6 m3/hm2);基于所有窗口的纹理特征及衍生纹理指数建立多元逐步回归模型,可得到柞树蓄积量估测的最优模型(R2adj=0.807,RMSE为13.856 5 m3/hm2);11×11窗口为最优纹理生成窗口,其对应最优单窗口模型拟合优度为:R2adj=0.747,RMSE为15.887 6 m3/hm2。

长江三峡水库消落带桑树耐水淹试验

三峡水库是当今世界最大的峡谷型水利工程,根据＂蓄清排浊＂的运行方案,水库的水位在145～175m之间变化,在库区内形成了落差达30m、面积达350km2的消落带。三峡库区消落带面积大、水淹时间长（部分消落带水淹时间长达6个月）,具有＂冬水夏陆＂的特点（王海锋等,2008）。