兴隆山典型林分土壤呼吸的空间异质性分析

为探明兴隆山森林生态系统典型林分土壤碳呼吸的日变化、月际动态特征及其影响因子,利用LI-8100土壤呼吸测定室对辽东栎林、山杨-白桦混交林、油松林和青杄林土壤呼吸速率(R_(s))进行连续观测,采用指数方程拟合R_(s)对土壤温度(T_(5))、土壤含水量(W_(5))的响应.结果表明,各林分覆枯落物与裸地的Rs日变化均呈先增加后下降的单峰型曲线,但达到峰值的时间各不相同,各林分R_(s)与T_(5)间均有显著相关性.各林分R_(s)在8月达到峰值,为2.6~7.0μmol/(m^(2)·s),与其土壤性质的表现一致:辽东栎林和杨桦混交林土壤容重较低,具有较高的全氮、全磷及有机质含量,其Rs亦较高,油松林、青杄林表现相反.枯落物对各林分R_(s)的贡献率分别为59.83%(辽东栎林)、41.46%(山杨-白桦混交林)、28.68%(油松林)和11.83%(青杄林),各林分覆枯落物时的Rs明显高于裸地.不同林分Rs的变化特征是水热因子联合效应的结果,R_(s)受T_(5)影响最大,受W_(5)的影响作用相对较小.

兴隆山青扦液流特征及其与环境因子的关系

在2018年5月1日-10月31日,对兴隆山青扦树干液流、气象因子、土壤温湿度和土壤电导率进行连续监测,分析监测期内青扦液流特征及其与环境因子之间的关系.结果表明,不同时间尺度上青扦液流量均呈单峰变化,呈先增后减趋势,相比于晴天,青扦阴天液流启动时间和液流峰值出现时间均存在滞后现象.当年生长季内,青扦蒸腾总量为273.79 mm,日均蒸腾量1.49±0.71 mm.青扦夜间液流活动与日间液流量呈极显著相关.小时和日尺度上影响青扦液流的主要环境因子是土壤电导率和空气温度,可以分别解释78.4%和81.1%的液流量变异,饱和水汽压差是月尺度上的主要影响因子,可以解释月尺度97.3%的液流量变异.

三北工程对环县北部环境特征的影响

基于2017—2023年环县北部三北工程区定位监测数据,本研究分析了该区域气象和风沙环境变化特征。结果表明:1)总辐射和大气温度年均升高18.34 W·m^(-2)和0.52 ℃,大气压、降水量和空气湿度年均降低1.78 KPa、19.73 mm、1.87%;2)研究区风向以西北风为主,近地表日均风速和日最大风速年均降低0.05 m·s^(-1)和0.17 m·s^(-1);3)从风蚀情况看,封禁区乔木林和灌木林林内均表现为堆积状态,输沙量年均减少-106.24 g、-260.628 g。综上所述,2017—2023年环县北部气候总体表现向暖、向干趋势变化,但风力条件正在逐步改善,三北工程的实施对于该区生态环境的改善作用显著。

油松人工林林分特征对密度调控的响应

为研究甘肃兴隆山国家级自然保护区不同密度油松人工林的林木空间分布格局和林下植被生长状况,探寻促进林木生长和优化林分结构的有效手段,以油松人工林为研究对象,设置5种不同密度(740、1900、1950、6540、8000株·hm^(-2))观测样地,采用典型样地法和每木调查法,调查乔木层基本特征、林下植被生物多样性、地上生物量等。结果表明,油松人工林树木径阶分布受林分密度的影响,在低密度林分表现为林内群落稳定且正常生长的储备林;低密度林分S1(740株·hm^(-2))胸径生长较快,高密度林分S3(8000株·hm^(-2))胸径生长较慢;草本层和灌木层的物种丰富度指数(M)、物种多样性指数(H)、生态优势度指数(D)均在林分密度为1900株·hm^(-2)时达到峰值,分别为3.55、2.44、0.88和2.16、1.39、0.75;林内灌木生物量随着油松人工林密度增大而减小,在S1样地内生物量(1.60 t·hm^(-2))达到最大,草本层生物量为先增大后减小再增大,在S2(1900株·hm^(-2))样地内生物量(0.25 t·hm^(-2))达到最大。最终得出,甘肃省兴隆山国家级自然保护区内的油松人工林在林分密度为1900株·hm^(-2)时对促进林木及林下植被生长有积极影响。

甘肃省公益林不同生态区位土壤理化特征研究

为揭示公益林不同区位之间土壤理化性质的变化特征,以甘肃省6个生态区位公益林为研究对象,对100 cm深土层内土壤进行分层取样,并对其8个土壤理化指标进行测定,研究不同区位不同土层间土壤理化特征。结果表明:甘肃省公益林6个生态区位土壤理化性质存在一定的差异性。土壤含水率的变化范围在41.86%~6.83%,在西南高山峡谷区最大,沙地接壤区最小,土壤容重在江河源头区最大为1.56 g·cm^(-3),土壤总孔隙度在此生态区位最小为42.61%,两者存在显著负相关关系,土壤有机质在重点自然保护区的含量为74.12 g·cm^(-3),显著高于其他各生态区位。土壤理化指标在空间分布上存在一定的规律,土壤含水率与土壤最大持水率随着土层深度的增加呈现出先增加后减小的趋势,两者存在显著正相关,土壤容重随土层深度的增加逐渐增加,而土壤孔隙度随土层深度的增加逐渐减小,两者存在显著负相关。土壤有机质含量和土壤全氮含量具有明显表聚性,在土壤表层量较高,随土层深度的增加逐渐减小,土壤全磷含量与土壤全钾含量在土壤空间分布上无明显变化规律。

甘肃省典型树种滞尘能力及影响因子

利用手持式环境粉尘检测仪搭载空气气溶胶再发生器,对兴隆山保护区云杉、油松、辽东栎和华北落叶松4种典型树种叶片滞尘能力进行测试分析,同时对油松、云杉2种甘肃省主要造林树种在不同地区叶片滞尘量进行分析,旨在研究树种滞尘能力差异及影响因子,为探寻北方风沙地区林业建设中基于大气净化功能的树种选择和空间配置提供科学依据。结果表明,1)在兴隆山地区,云杉滞尘能力最强,辽东栎最弱,且云杉叶片单位面积滞纳颗粒物密度约为辽东栎的2倍以上;2)降水后采样间隔时间是影响叶片滞尘量的主要因素,大气背景中颗粒物组分含量能够显著影响叶片滞尘量,对沙尘或浮尘天气频繁的3月,或是风沙较大的定西、祁连山,叶片吸收TSP的量较大,而距离城市工业区越近的地区,如兴隆山和定西,森林滞纳PM 10和PM 2.5的量越高;3)叶表面特性(褶皱、绒毛和油脂颗粒等)是导致树种滞尘量差异的直接因素,林分结构差异引起的叶表面气孔密度和油脂颗粒形态、大小差异也会显著影响树种滞尘量;4)林分密度、取样时间和地点对树木滞尘量具有显著影响,这是开展区域尺度滞尘量研究取样和试验需重视的首要问题。

不同径阶青杄林和油松林滞尘能力研究

通过常规洗涤法和超声波洗涤法研究不同径阶青杄和油松滞尘能力的差异,为科学地选择造林树种和定向培育森林提供理论依据。研究同一林分中不同径阶的林木对大气中PM_(2.5)、PM_(10)及TSP在单位叶面积上的滞尘量,并进行叶表形态特征观察。结果表明,无论在同一树种不同径阶还是相同径阶不同树种条件下,青杄和油松径阶在20~24 cm时PM_(2.5)、PM_(10)及TSP单位叶面积滞留颗粒物量达到最大;同一条件下,青杄的单位叶面积PM_(2.5)、PM_(10)及TSP滞尘量要大于油松;青杄的叶表面有不规则的凸起和凹陷结构,还分布有少量气孔;油松正反叶表面存在较深、较规则的条状凹槽,附着有分泌物,且反面气孔多于正面;超声清洗法所得的单位叶面积PM_(2.5)、PM_(10)及TSP滞尘量是常规洗涤法所得滞尘量的3倍,两者差异显著。青杄和油松对大气颗粒物吸附效果最好的是(20~24 cm)径阶组,且同一条件下,青杄对大气颗粒物的吸附能力要强于油松;植物叶表面结构越不规则、越粗糙,则滞尘能力越强,同时叶表分泌物和叶片吸滞面积对滞尘能力也有影响;对叶片表面颗粒物的洗涤,超声波清洗法要优于常规洗涤法。随着径阶的增长,单株青杄叶生物量基本呈逐渐增大的趋势。单株油松叶生物量在径阶16~28 cm随径阶的增加有上升的趋势。

敦煌西湖盐化草甸芦苇群落特征及多样性沿水分梯度的分布格局

对敦煌西湖盐化草甸芦苇植物群落特征及多样性沿土壤水分梯度的分布进行了监测和研究。结果表明,试验区内主要植物以旱生和超旱生灌木、半灌木及草本植物为主。优势种为苏枸杞、疏叶骆驼刺、芦苇等,伴生植物有赖草、圆囊苔草、猪毛菜等,群落垂直结构明显,大体分为3层。通过对3条样线上生物多样性随水分梯度变化规律的分析,表明随着土壤水分的增加,丰富度指数dMe和均匀度指数E总体表现出先升高后降低的单峰趋势,优势度指数C总体呈现出先降低后升高的单谷趋势;Simpson多样性指数总体呈现先升高后降低再升高最后降低的双峰形式;Shannon—Wiener多样性指数和Simpson多样性指数表现出基本一致的变化趋势。

甘肃兴隆山青杄林树干径向生长及其对气象因子的响应

以甘肃兴隆山国家级自然保护区林区顶级群落青杄为研究对象,利用甘肃兴隆山森林生态系统国家定位观测研究站2018-2020年度气象和不同径阶树木径向生长的数据,探究该区顶级群落青杄树干径向生长规律。结果表明,青杄树干径向生长与大气温湿度和热通量显著正相关,与土壤含水量和光合有效辐射呈负相关,与土壤温度不相关;青杄4-6月为快速生长期,7-10月进入缓慢生长期,11月至次年3月缓慢收缩;7:00-12:00为青杄树干收缩阶段,12:00-16:00,为膨胀阶段,16:00之后半径逐渐增加,在4:00达到最大值并持续至7:00,随后进入下一轮周期;降水条件下,不同胸径青杄较晴朗天气均表现出长周期,收缩期(SP)持续时间显著减少,膨胀恢复期(RP)时段加长,甚至表现出生长期(IP)周期持续的现象;青杄的生长受到上一年生长季末温度和降水的显著影响,这种影响主要是由树木体内养分积累状况造成的。

白龙江中游泥石流生态修复植物筛选

针对白龙江中游泥石流生态修复实际,分析提出生态修复植物选择原则,选择出18种生态修复植物,并简要论述了各植物种形态、繁衍特点、生态习性和生态功用。

生态公益林管护的社会心理因素分析

生态公益林幼林地管护困难。运用社会心理学知识,从护林员自身、社区民众、管理者,以及社会综合四个方面阐述影响护林成效的有关心理因素,证明植树造林的关键不是技术问题,而是人的问题。最后提出,林业主管部门和护林员了解一些心理学知识以便提高护林成效,并推论设法赋予生态公益林自我封育功能,能够从根本上阻止人为破坏幼林地的现象。

白龙江中游千枚岩出露区泥石流生态修复原理与技术集成

白龙江中游千枚岩出露区泥石流分布集中、暴发频繁、灾害严重,生态修复难度大。分别从该区社会经济、气候、地质角度阐述了泥石流生态修复的难点;从水土互相作用与泥石流流体结构、土体与土体结构、沟谷地貌、坡面形态、泥石流沟流域形态揭示了泥石流发育机制,以及植被在其中的作用机制。分析了传统水平台型整地与竹樊保持水土技术、植苗与微圃植树法造林技术、传统造林树种选择与生态公益植被物种选择技术、常规混交造林与毒—刺混交植被植物种类配置模式等4组基本技术的优缺点及其适用范围,分别确定了生态公益植被与经济利用植被的营建技术。最后,根据研究区地貌分异特点和当地社会经济状况,将泥石流沟分为清水区、泥石流形成区、经济利用区、道路工程影响区4个功能单元,分别论述生态修复技术,有机结合新技术与传统技术集成为泥石流生态修复技术体系。

甘肃省退耕还林工程生态效益监测研究报告

退耕还林工程是"两山"理论的生动实践。全省14个点16年的监测结果表明,退耕还林工程对降水无明显影响;能够有效增加土壤孔隙度、腐殖质层厚度;防治水土流失、防风固沙效益突出,不同退耕模式效益差异明显,乔灌草模式防风固沙效益最优。退耕还林工程生态效益总价值1 038.8亿元,其中保育土壤价值占46.7%。

甘肃42份枣种质资源遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术对甘肃省42份枣种质资源的遗传多样性进行分析。结果表明:筛选出8条引物共扩增出76条DNA谱带,其中多态性谱带70条,多态性位点比率92.0%;按照42份枣种质间的遗传距离构建UPGMA聚类图,42份枣种质被划分为4个大类、10个亚类,遗传多样性处于较高水平;从聚类结果看,原产自甘肃省的枣品种遗传背景相似,主要根据原产地进行聚类,目的性品种交换现象较少。另外,对6个未知身份的枣品种进行了初步鉴定。

洮河博峪沟2017—2020年月径流对降水和气温的响应

以洮河博峪沟小流域为对象,利用“甘肃林业生态效益监测网络平台”水文监测和县气象局观测数据,分析了2017—2020年月径流量对月降水、平均气温的响应趋势。结果表明:博峪沟小流域月径流在5—9月间对降水和平均气温的响应程度较差,变化复杂,其余月份响应程度中等。

落叶中解读生物节律

为解释2021年兰州市城区一些落叶树未能落叶的异常现象,采用对话形式展开讨论。讨论结果认为,2021年兰州落叶树异常现象的原因是提前到来的寒流冻死叶片,导致叶片青枯在枝头。进而引用光周期、光敏色素、隐花色素、生物钟、生物节律等概念,以及最新研究成果,提出年生物钟新概念,解读了树木落叶的生理机制,并穿插介绍了一些关键性专业化思维技巧。讨论形成新认识:生物适应环境是生物主动响应环境节律性变化的过程,本质是向太阳对表。

陇东黄土高原区人工刺槐林树干液流数据集(2017–2019)

依托国家自然基金项目(41461112,31660235),在陇东黄土高原中沟小流域(35°19’N–35°20’N,107°30’E–107°31’E),选取20世纪70年代中后期大面积种植的人工刺槐林植被,根据热平衡原理,采用热扩散探针技术对所选样树的树干液流进行持续监测,并同时测定气象因子。该数据集包括:2017年5月19日–2019年12月10日陇东黄土高原中沟小流域常规样地树干液流监测数据(数据监测频率为10分钟),数据的存储形式为:.xlsx格式,压缩后数据量为6,59KB。该数据集部分数据(2017年生长季树干液流数据)的分析研究成果(甘肃泾川中沟小流域刺槐生长盛期树干液流动态分析与陇东黄土高原区人工刺槐林树干液流特征研究)已完成。

陇东黄土高原中沟小流域土壤水分实测数据集(2018)

作者在陇东黄土高原中沟小流域内选取70年代中后期大面积种植的人工刺槐林与退耕后自然恢复的草坡植被,综合考虑不同坡度坡向刺槐林地及不同林龄与不同种植密度的刺槐林等因素,按照植被类型、林龄、立地特征等变化,设立了十个林地样地和三个草地样地,采用烘干法与时域反射仪法(TDR)对所有样地的土壤水分进行了测定。土壤水分测定管的最大埋深可达3m,土钻的最大测定深度达2m。2018年实现了对所有样地的完整观测,获取了生长季内土壤重量含水量和体积含水量的实测数据。该数据集包括:(1)样地基本信息表,包括观测样地的地理位置、地形、林龄、密度、胸径等主要林分结构数据;(2)2018年4–10月用土钻测得的13个样地0–120 cm土壤重量含水量数据;(3)2018年4–10月TDR测量的13个样地0–300 cm土壤体积含水量数据。数据集存储为.xlsx、.shp和.kmz格式,由9个数据文件组成,数据量为252 KB(压缩为2个文件,238 KB)。该数据集的部分分析研究成果已发表在《干旱区研究》2019年第36卷第5期。

激光雨滴谱仪与翻斗式雨量计降水量观测结果对比分析

为探究激光雨滴谱仪和翻斗式雨量计在降水量观测中的差异,本文利用兴隆山森林生态系统国家定位观测研究站林外标准气象场内激光雨滴谱仪与翻斗式雨量计观测的降水数据,对比分析了两种仪器在小、中、大三种降水强度下的降水量、月降水量的差异以及差异产生的原因。结果表明:(1)两种仪器观测的累计降水量在小雨强度下差异最大,主要是由于降水强度很小时,雨滴小而雨速较缓,翻斗式雨量计达到了应翻转雨量才会翻动,反应滞后;(2)两种仪器观测的小时累计降水量相关关系随着雨强的增大而变大;(3)2023年5月—2024年5月,激光雨滴谱仪观测的降水量相对翻斗式雨量计的偏高,其中2023年5—9月差值较小,而2023年10月至次年2月差值较大,主要是由于激光雨滴谱仪能够识别雨夹雪、雪等小粒子。综上所述,激光雨滴谱仪和翻斗式雨量计各有优缺点,在实际应用中可根据具体需求和野外观测条件将两种仪器结合起来进行降水量观测。

间伐对油松林下植被生物多样性及土壤物理性质的影响

采用样方调查和取样分析方法,研究甘肃兴隆山油松(Pinus tabulaeformis Carr.)人工林在不同密度条件下林下植被多样性和土壤因子的动态变化,为有效指导该区森林经营提供依据。结果表明:相同立地条件下中度间伐(林分密度从6 255株/hm^2调整为2 850株/hm^2)后油松林生物量具有显著增长,林下物种数量有所增加,草本层生物多样性和地上植被鲜质量均呈上升趋势,多样性指数、均匀度指数及优势度指数上升;年份和间伐对土壤物理性质均有显著影响,土层只对土壤容重、非毛管孔隙度和饱和含水量有影响;不同年份对枯落物和活地被物生物量有显著影响,间伐能够增加活地被物持水量。