准噶尔盆地荒漠绿洲过渡带地下水埋深对人工梭梭林年龄结构及动态特征的影响

针对准噶尔盆地荒漠绿洲过渡带3个不同地下水埋深(GW1=4.78 m,GW2=9.39 m,GW3=11.76 m)条件下的人工梭梭(Haloxylon ammodendron)种群进行了深入的年龄结构特征分析,旨在揭示种群的生存状况,并预测种群未来的发展趋势,为荒漠绿洲过渡带梭梭种群的经营与恢复提供理论依据。研究基于静态生命表、存活曲线对种群结构进行分析,结合时间序列模型预测了未来2、4、6个龄级后种群的变化趋势。研究结果表明:(1)3个梭梭种群年龄结构呈金字塔型,均为增长型种群,其中GW1种群生长潜力最大,幼龄林比例达73%。(2)3个种群的存活曲线均趋近于Deevey-Ⅱ型,种群在各年龄段死亡率相对稳定,地下水位的降低限制了幼苗的生长,导致种群自疏现象提前出现。(3)3个种群均为易受干扰的增长型种群,幼林数量基本可以补充由于中、老龄级个体死亡造成的缺失。对于水分补给有限的种群出现树龄大、树高小的小老树,幼苗稀少,种群提前进入衰退期的现象应该予以关注,需加强对衰老龄级个体的精准抚育管理。

永定河典型护岸植被土壤水分入渗特征及影响因素

为探究永定河岸坡缓冲带不同护岸植被覆盖下土壤水分入渗状况及植被根系对其影响,为区域河岸带生态修复和水资源保护提供参考,选取永定河流域典型护岸植被柳树林、荆条林、狗尾草地为研究对象,通过亮蓝染色法结合Photoshop、Image Pro6.0等图像处理技术,基于分形维数和多指标评价法定量评价了优先流发育程度,并探讨了不同植被根系对优先流的影响。结果表明:①研究区3种植被类型覆盖地土壤均存在水分优先入渗现象,土壤染色面积比随土层深度增加而逐渐减小,柳树林地平均染色面积比(38.32%)最大,为荆条林地和狗尾草地的1.11倍和1.37倍。狗尾草地的长度指数、优先流分数均显著低于柳树林地(P<0.05),3种植被覆盖地基质流深度无显著差异。②以优先流评价指数和分形维数评价优先流发育程度的结果呈一致,为柳树林地>荆条林地>狗尾草地,柳树林地的湿润锋迹线破碎化程度最高,优先流发育最显著。③有机质、非毛管孔隙度和根长密度对水分入渗均具有显著影响,总根长密度、非毛管孔隙度与染色面积比呈显著正相关,≥1 mm根系根长密度、有机质含量与分形维数呈显著正相关。3种植被覆盖地染色面积比和根长密度关系曲线拟合较好。总之,在外界条件相同的情况下,柳树林地水分优先入渗现象最明显;植物根系的径级、密度对优先流的发育具有显著影响,≥1 mm根系越丰富优先流现象越明显,而径级<1 mm的根系主要促进表层土壤水分均匀入渗。

三峡库区典型人工防护林林分结构与固碳特征

人工植被建设是增加陆地碳汇、减缓大气CO_(2)浓度的有效措施之一。为明确三峡库区人工防护林的固碳增汇作用,选取杉木纯林(L1)、马尾松纯林(L2)、针叶混交林(L3)、阔叶混交林(L4)、针阔混交林(L5)5种典型林分类型为研究对象,采用基于林分蓄积量的生物量模型法,相关分析法对林分空间结构,碳密度特征及其影响因素进行分析。结果表明:1)研究区3种混交林均为中度混交及以上,林分胸径平均大小比数介于0.35~0.65之间,趋于中庸状态,阔叶混交林趋于亚优势生长,L2和L3呈随机分布,L1、L4、L5呈聚集分布;2)5种林分类型土壤有机碳为0.83~5.25 g/kg,L3和L4林地土壤有机碳含量较为丰富,碳密度(259.13 t/hm^(2))达全国平均水平,土壤层和植被层在碳库中所占比例较高。其中,L2和L5林分固碳能力显著,混交林在乔木层和枯落物层固碳方面明显优于纯林;3)土壤层碳密度受土壤密度和黏粒含量的影响,角尺度、聚集指数及大小比数对乔木层碳密度产生影响。研究区5种人工防护林有良好的固碳功能,林分结构对固碳功能具有调控作用。因此,通过调整林分空间结构实现对林地资源的调控,可以充分发挥人工防护林的固碳增汇功能。

模拟降雨下林下覆被结构对产流产沙过程的影响

植被具有良好的水土保持效益,深入了解覆被结构特征与产流产沙关系是研究植被防蚀功能的基础。以鄂中地区典型森林植被为对象,通过人工模拟降雨试验研究5种覆被结构(灌木、草本、枯落物、灌木+草本、灌木+草本+枯落物)和侵蚀性降雨(60,90,120 mm/h)对坡面侵蚀产沙过程的影响。结果表明:(1)坡面产流率、产沙率随降雨时间先迅速增大,后缓慢增大,最后达到稳定趋势。降雨强度是坡面侵蚀产沙的主导因素,与产流时间、产流率和产沙率呈显著正相关关系(p<0.01)。(2)在有/无枯落物存在的情况下,植被覆盖度、植株密度分别是坡面产流产沙的主要影响因素。径流含沙量在不同覆被结构覆盖下表现为:草本>灌木>枯落物>灌木+草本>灌草枯。(3)结构特征参数对产流产沙影响的优先等级为覆盖度、生物量、植株密度、多样性指标,即水平结构>竖直结构>物种组成>空间格局。研究结果旨在揭示覆被结构对坡面侵蚀产沙的作用机理,为南方林地土壤侵蚀模型的构建提供科学参考。

林分不同径级根系对土壤饱和导水率的影响

为研究重庆四面山根系分布对土壤饱和导水率的影响,选取四面山典型人工林,采用恒定水头法测定土壤饱和导水率,通过origin方差分析、相关系数分析探究不同林分类型、土壤深度、径级根系对饱和导水率的影响,旨为延缓地表径流和植物种植提供数据支撑及科学指导。结果表明:1)不同林分间径级根系所占比例存在差异,总体上根系所占比例呈现随垂直深度向下减少趋势,针叶纯林≤5 mm的根系比例最高,为71.00%~98.67%;针叶混交林中,不同径级根系分布均匀;针阔混交林根系径级分布呈现随土层垂直深度增加径级根系增大的规律;2)各林分随着土层深度的增加,其土壤饱和导水率呈现递减趋势,且在0~20 cm显著高于其他土层;相同土层深度的不同林分条件,土壤饱和导水率具有显著差异;另外,同一深度不同林分平均土壤饱和导水率从大到小依次是:针阔混交林>阔叶混交林>针叶混交林>杉木纯林>马尾松纯林;3)5种林分中,根系直径为>1~3 mm与土壤饱和导水率有极强相关性,根系直径≤1 mm及>3 mm与土壤饱和导水率的相关性较低。