Species composition and minimum sampling area of a riparian mixed broadleaved-Korean pine forest in Changbai Mountain Nature Reserve

Riparian areas are unique although often small component of the overall watershed landscape. The structure of riparian forests along Erdaobai River on the north slope of Changbai Mountain were investigated by using field data collected from eight sampling transects perpendicular to the Erdaobai River channel. Two kinds of species-area saturation curves were used to examine the relationship between species number and minimum sampling area. The results showed that riparian gymnosperms accounted for a high proportion of all gymnosperms in the Changbai Mountain Nature Reserve while riparian ferns and angiosperms accounted for a relatively low proportion. The average minimum sampling areas of riparian forest that included 60%, 80%, and 90% of the community species pool were about 85, 185, and 328 m 2 , respectively; while those for nonriparian forest were about 275, 390, and 514 m 2 , correspondingly.

长白山地区土壤水蚀时空演变特征及驱动因素分析

探讨长白山地区受极端降水、地形复杂、植被破坏等因素影响造成的土壤侵蚀状况,可以研判该地区水土流失情况,为当地水土生态保护提供科学参考。利用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)、趋势及相关分析法,定量分析长白山地区土壤水蚀的空间格局及时空分布特征,并探究土壤水蚀与气候、植被覆盖度及地形驱动因子的关系。结果表明:2000-2020年长白山地区土壤水蚀模数均值总体呈“西南高,东北低”的空间格局。相较于其他地类,草地、未利用地、林地更易发生土壤水蚀。近21 a来,土壤水蚀模数平均以0.0255 t/(hm^(2)·a)的速度上升,土壤水蚀模数表现为上升趋势的地区占研究区总面积的68.3%,侵蚀等级总体以微度和轻度为主,且轻度侵蚀比例也呈增加趋势,表明该地区土壤侵蚀状况趋于好转,未来吉林市中北部和延边州部分地区的水土流失风险较高。土壤水蚀与降水、海拔高度及坡度具有较为显著的正相关关系,而与气温、植被覆盖度的相关性以负相关为主。海拔大于1000 m或坡度大于20°的草地、林地区域是水土防治的重点地形区。

长白山区生态保护修复实施现状、存在的问题及对策建议

本文记述了长白山区生态保护修复的实施现状,深入分析了当前长白山区生态保护修复存在的问题,针对问题提出了对策建议。

长白山区7种薹草属植物种子特点

本文综述了长白山区7种薹草属野生植物的应用及其种子特点,测定了种子容重、千粒重和尺寸。

南长白山集体林区森林生态系统修复的途径

南长白山集体林区泛指通化市和白山市所辖各县、市、区的除森工及国有林场以外的归农村集体经济组织所有的森林资源,通过对南长白山集体林森林生态系统的现状进行剖析,解读存在的问题及成因,并切合实际就今后如何修复提出见解。

吉林省长白山地区林下经济增长质量时空分异及影响因素研究

新常态背景下,我国经济增长从关注速度转向关注质量。发展林下经济是我国对绿色经济高质量发展提出的新要求,也是实现资源永续利用的重要举措。本研究基于2011—2018年吉林省长白山地区重点国有林场数据,探讨吉林省长白山地区10个县级空间单元的林下经济增长质量时序变化,评价分析其空间分异特征及空间相互作用,同时构建“地理—经济”距离下空间权重矩阵,借助空间计量模型对林下经济增长质量空间效应和影响因素进行分析。通过分析得出以下研究结论:2011—2018年,吉林省长白山地区各个空间单元林下经济增长质量呈现波动上升的趋势。高增长质量区以抚松县为代表,集中连片分布于中部地区;中增长质量区紧邻高值区分布;少数低增长质量区零散分布在边缘地带。空间相互作用力呈现网状拓扑结构,强弱分布与空间等级分布一致对应,即高增长质量区之间具有强空间相互作用力,低增长质量区之间空间相互作用力弱。本研究选取了5个影响因素,即资本投入因子、产业投入因子、经济结构因子、福利投入因子及环境投入因子,影响因素均纳入“地理—经济”距离下空间权重矩阵进行分析,得出经济结构因子对林下经济增长质量的提升最有效,资本投入因子为阻碍空间集聚效应的最显著因素。最后,本研究根据时空分异特点和影响因素的显著性区别,提出吉林省林下经济增长质量的具体提升路径。

长白山6种阔叶树测定树木叶面积的最适叶片数量

2019年7—8月份,在长白山阔叶红松林中选取假色槭(Acer pseudo-sieboldianum)、色木槭(Acer mono)、蒙古栎(Quercus mongolica)、紫椴(Tilia amurensis)、糠椴(Tilia mandshurica)、拧筋槭(Acer triflorum)6个阔叶树种为研究对象,在采集叶片前将树木大小划分为3个径级(小径树木(D_(1))、中径树木(D_(2))、大径树木(D_(3))),由于6种阔叶树的性状差异,树木大小3个等级对应的胸径(D)大小不一致(假色槭,D≤10 cm为D_(1)、10 cm<D≤15 cm为D_(2)、D>15 cm为D_(3);拧筋槭,D≤10 cm为D_(1)、10 cm<D≤20 cm为D_(2)、D>20 cm为D_(3);其余4个树种,D≤15 cm为D_(1)、15 cm<D≤30 cm为D_(2)、D>30 cm为D_(3)),每个等级选择3~4棵样树,每个树种选取10株;针对选取的样树、新鲜倒木,将树冠划分为上、中、下3部分,应用高枝剪等工具在树冠中部的东、西、南、北4个方位以及树冠底部、树冠上部2个方位,共6个方位,分别选取生长状况良好的叶片20片,每株树共计选取120片叶片,6个树种共采集叶片7165片(假色槭1193片、糠椴1162片、蒙古栎1139片、拧筋槭1216片、色木槭1311片、紫椴1144片),作为抽样总体。应用Excel进行数据基础分析,获取6个树种、3个胸径等级、6个取样方位的叶面积平均值和标准误差;应用R 4.2.3中的单因素方差分析法(ANOVA)对6个树种的叶面积进行方差分析,并通过多重比较法(Tukey HSD法)分析不同树种之间叶面积的差异性;应用t.test函数计算不同胸径等级、不同取样方位的差异性,分析不同树种在区分胸径等级和取样方位时叶面积均值与总体叶面积均值的差异;应用t检验法和随机抽样法,分析不同树种确定树木叶面积的最适叶片取样数量、6个树种在区分胸径和取样方位时确定树木叶面积的最适取样数量。结果表明:①不同树种的最适叶片取样数量不同,与种内的叶片变异系数密切相关。②6个树种的最适叶片取样数量分别为,假色槭644片、色木槭750片、蒙古栎677片、糠椴648片、紫椴697片、拧筋槭701片。③在径级和取样方位时对叶片取样,除了紫椴选择中等胸径树木的西方位取样,其余5个树种在野外工作环境时可选取中等胸径树木的下方位进行取样,最适叶片取样数量分别为,假色槭30片、色木槭46片、蒙古栎17片、糠椴65片、紫椴39片、拧筋槭66片。④综合试验研究结果,在野外采样时,应针对树种、胸径和取样方位,选择最适叶片取样数量,不应统一选择理论数据的25~40片叶片。

坡向对长白山区西南部蒙古栎林净初级生产力和净生态系统生产力的影响

以长白山西南部地区(地理中心坐标:125°58′54″E、41°44′31″N)为研究区域,以蒙古栎(Quercus mongolica)天然次生林为研究对象,分别在代表研究区域主要植被特征的同一座山、同一海拔高度的阳坡和阴坡,各设置固定样地3块(20 m×30 m)。在两坡向样地内分别设置3个样方(10 m×10 m),阳坡3个样方蒙古栎样木分别为17、13、17株,阴坡3个样方蒙古栎样木分别为13、19、10株,在生长季晚期测量样方内蒙古栎样木胸径、树高;利用生长锥(内径5 mm)钻取样方内所有树木的微生长芯,利用Lintab6年轮分析仪还原树木历年胸径。利用异速生长方程,结合树木年代学方法,测算两坡向蒙古栎林生物量、净初级生产力(NPP);在生长季初,利用挖壕法在各样地中随机设置3个异养呼吸样方(1 m×1 m),样方内随机放置土壤环1个(环高5.0 cm,内径19.5 cm),利用LGR便携式温室气体分析仪配备土壤呼吸气室,观测土壤异养呼吸速率;结合微气象法,整合森林净初级生产力及土壤异养呼吸速率数据,综合估算净生态系统生产力(NEP)。依据试验测试数据,分析坡向环境对蒙古栎林净初级生产力和净生态系统生产力的影响。结果表明:(1)两个坡向蒙古栎林净初级生产力呈现逐年增加的趋势。径向生长在生长初期较快,随着树龄增长生长速度趋于平缓,生长旺盛期在2~10 a。(2)目前,蒙古栎林两坡向生物量,由大到小依次为树干、粗根、树枝、树叶、细根;蒙古栎林两坡向净初级生产力,由大到小依次为树叶、树干、细根、树枝、粗根,阳坡蒙古栎林净初级生产力为840.21 g·m^(-2)·a^(-1)、阴坡蒙古栎林净初级生产力801.22 g·m^(-2)·a^(-1),两坡向蒙古栎林净初级生产力没有显著差异。(3)阳坡土壤异养呼吸通量分别为172.30 g·m^(-2)、阴坡土壤异养呼吸通量212.95 g·m^(-2),阳坡显著低于阴坡(P<0.05)。(4)当前,阳坡净生态系统生产力为667.91 g·m^(-2)·a^(-1)、阴坡净生态系统生产力588.27 g·m^(-2)·a^(-1),阳坡比阴坡高13.54%。(5)近20 a,蒙古栎径向生长速率先快后慢,净初级生产力呈现逐年增长趋势,1998—2017年阳坡净初级生产力显著高于阴坡。土壤异养呼吸通量显著低于阴坡;但阳坡和阴坡的净生态系统生产力,差异不显著。(6)坡向通过影响水热因子的再分配,导致蒙古栎林净初级生产力、土壤异养呼吸通量、净生态系统生产力的高空间异质性,致使其碳封存能力评估和比较还存在很大的不确定性。

长白山区朝鲜百合引种驯化试验

开展朝鲜百合引种驯化过程中的物候、土壤处理、繁殖、田间管理、病虫害防治研究.结果显示:朝鲜百合野生资源属种群持续衰退种;喜暗棕色森林腐殖土,pH为5.5~7.0可以正常生长;物候期约140 d,群花期约22 d;种子萌发为子叶出土型;有性繁殖人工辅助授粉可以有效提高种子成熟率,无性繁殖鳞片需进行消毒处理,栽培土壤基质需消毒;病害以危害鳞茎的青霉病为主,虫害主要是东方蝼蛄,林区秋季需防护野猪拱食鳞茎.

长白山火山的构造制约

火山活动是构造运动的表现形式之一,构造运动对火山活动起着控制性作用,制约火山发生的空间位置,影响火山喷发的时间。研究长白山地区构造运动对火山活动的制约,有助于加深了解长白山火山的形成、演化过程,并为预测火山灾害提供科学依据。在前人工作基础上,通过野外实地考察,发现长白山地区发育了NE、NW、SN、近EW向的8条大型断裂带,这些断裂带的活动与火山活动的时空变化存在一定关联,从中新世持续到全新世,既是断裂活动的活跃期,也是火山活动的活跃期,断裂带多形成于火山活动之前,火山多产于断裂交汇处或者沿着断裂带分布。

基于NAM模型的长白山北景区泥石流降雨阈值研究

泥石流严重影响山区生活和建筑环境安全,建立泥石流降雨I-D阈值可以有效降低泥石流灾害的影响。但是现有的建立曲线的统计方法高度依赖于大量的泥石流和降雨事件,对于缺乏观测数据的山区来说是非常困难的,且以统计方法建立起来的阈值曲线精度有限。该文采用由NAM模型和物理模型耦合的阈值模型,其中NAM模型是集总式概念性水文模型,模拟的是流域范围内发生的降雨径流过程,可以模拟出降雨所引发的径流值。该模型在长白山北景区得到验证,长白山北景区是一个典型的泥石流沟谷,历史上记载了数次泥石流事件。利用历史引发泥石流的降雨观测数据,对提出的阈值模型进行了验证,该新模型的精度被确定为85.72%,证明该模型在泥石流预测预警方面具有很大的应用潜力。

长白山天池火山区黑石沟玄武岩墙成因及其构造意义

为了进一步了解天池火山黑石沟地区与中晚更新世火山活动有关的玄武岩墙的成因及构造背景,在遥感解译和野外地质调查基础上,开展了岩体的元素地球化学、全岩Sr-Nd同位素和年代学分析。结果表明:1)玄武岩墙主量元素具有偏高的MgO、CaO质量分数和低的Na_(2)O质量分数,属于钾质、准铝质、亚碱性玄武岩系列。其显著富集Li、Cs、Be、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素(LILE),弱富集Nb、Ta、Zr、Hf、U、Th等高场强元素(HFSE),对应高场强元素Zr/Hf、Nb/Ta和Th/U值分别为40.92~45.10、15.77~16.34和3.49~3.76。2)全岩中的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)与(^(143)Nd/^(144)Nd)_(i)值范围分别为0.704 570~0.704 690和0.512 552~0.512 571,对应的εNd(t)值范围在0.87~1.45之间。岩墙中K-Ar成岩年龄(0.35~0.34 Ma)及火山区岩浆-构造演化现有认识综合表明,该期次玄武质岩浆作用在晚更新世千叶阶段,成岩母岩浆具有富集Ⅰ型地幔源特征,岩浆上升过程中有少量下地壳组分加入,整体显示出洋岛玄武岩(OIB)特点。鉴于火山区玄武岩墙的形成及同期次火山活动发生在0.35~0.34 Ma的挤压构造环境中,推测其可能与太平洋板块俯冲到欧亚东北部陆块之后的回撤或下沉有关。

不同恢复程度的长白山风灾区地下火阴燃特征和发生概率模拟

【目的】基于室内模拟点烧试验分析长白山风灾区地下火阴燃特征并建立发生概率预测模型,为该地区地下火防控提供理论依据。【方法】以长白山风灾区不同恢复程度(恢复区、半恢复区、未恢复区)的地下可燃物为研究对象,设置不同地下可燃物含水率梯度(0%、5%、10%、15%),通过室内模拟点烧试验,分析不同恢复程度的地下火阴燃温度和蔓延速率变化特征;采用双因素分析方法,确定不同恢复程度和含水率对地下火阴燃峰值温度和蔓延速率的影响;使用含水率和深度2个因子,基于Logistic回归模型建立风灾区地下火阴燃发生概率预测模型。【结果】长白山风灾区恢复区和未恢复区地下火阴燃的极限含水率为10%,半恢复区地下火阴燃的极限含水率为15%。不同恢复程度的地下火阴燃温度较低,自我维持燃烧的时间随可燃物含水率升高而增加,高含水率条件下的熄灭时间最短;地下火阴燃蔓延速率缓慢,最快仅为3.25 cm·h^(-1)。恢复程度和含水率交互作用对地下火阴燃峰值温度的影响存在显著差异,含水率0%和5%条件下不同恢复程度的峰值温度之间存在显著差异,恢复区不同含水率之间的峰值温度存在显著差异;地下火阴燃的蔓延速率受恢复程度和含水率影响,二者交互作用对蔓延速率的影响不存在显著差异。地下火阴燃发生概率预测模型拟合效果较好,预测精度高(P<0.01,AUC=0.917)。【结论】长白山风灾区恢复区和半恢复区的地下火阴燃温度较高,最高温度分别为640.57℃和602.02℃,未恢复区的地下火阴燃蔓延速率最快(3.25 cm·h^(-1)),基于Logistic回归建立的地下火发生概率预测模型具有较高预测精度。

长白山区牛皮杜鹃研究进展

综述长白山区牛皮杜鹃分布、生境、遗传多样性、形态、繁殖等研究现状.结果显示:牛皮杜鹃为杜鹃花科常绿杜鹃亚属常序杜鹃亚组,国内分布以长白山高山苔原带为主,吉林省二级保护植物,濒危种;气候变暖及雪斑线上升引起牛皮杜鹃种群沿海拔上移、扩张,群落内物种间竞争显著;土壤动物对牛皮杜鹃及群落植物凋落物分解作用明显;遗传多样性丰富,不同地带牛皮杜鹃遗传差异较大;有性、无性繁殖均可获取种源.建议加强牛皮杜鹃繁殖研究;开展以小叶章为代表的草本植物种群快速扩张引起的牛皮杜鹃种群衰退研究;建立长期样地,监测牛皮杜鹃种群变化.

长白山火山区上地幔地震各向异性特征

1研究背景。长白山火山区是中国最大的新生代火山区,位于NE走向的敦化—密山断裂、鸭绿江断裂、图们江断裂和NW走向的白山—金策断裂系统的交会处,其内部变形特征复杂多变。地震各向异性是了解壳幔变形的有效方法之一,王椿镛等(2014)研究了中国东部上地幔变形机制,认为其可能与中国大陆受印度板块和欧亚板块的碰撞以及太平洋板块和菲律宾海板块向欧亚板块下方的俯冲的共同作用有关。Chen等(2017)分析了中国东北地区的SKS分裂参数,认为地幔变形较弱,且延迟时间与岩石圈厚度呈正相关,该区域各向异性可能是由岩石圈变形引起的。目前针对长白山火山区的精细上地幔各向异性研究尚少,已有的一些研究分辨率较低,因此需要进一步聚焦火山区探讨深部地幔变形演化,从而为地震与火山灾害预警提供理论支持。

外来宗教与近代长白山地区汉族移民的底层生活

近代传入的外来宗教,由于与移民紧密联系,不仅展现了移民的特点,而且反映了汉族移民适应社会的地域特色。近代长白山地区汉族移民的生活以及他们对外来宗教的信仰,包括对伊斯兰教、基督教、天主教,以及其他民间宗教的信仰,这种信仰有其独有的特点,并带有民族化的共同性。

基于BehavePlus的草地火行为模拟研究

基于春季和秋季防火期的野外调查数据,利用BehavePlus林火行为预测系统,分别对长白山风倒区春季和秋季防火季的火行为进行了模拟,研究了长白山风倒区火行为特征.结果表明:风倒区4个重要火行为指标(火蔓延速率、火线强度、火焰长度和火蔓延距离)的模拟结果春季都明显高于秋季;火行为与坡度关系较小,与风速关系较大;春季火灾非常容易达到重度火势,难以进行扑救,春季防火期火灾预防尤为重要.结合保护区的实际情况,从扑救人员和扑救物资的合理布局,改善现有扑救装置和促进风倒区林地演替等方面提出了火灾预防和扑救的建议.

长白山地区落叶松毛虫生态学特性及综合防控监测技术

落叶松毛虫会对针叶树种造成严重危害,了解和掌握落叶松毛虫的生态学特性,能够使虫害防治措施更加具有针对性,对于林木保护和林区发展均有积极的促进作用。在研究长白山地区落叶松毛虫生态学特性的基础上,分析了现阶段常用的防控技术及其效果,以期为我国东北地区森林管理提供参考。

2000～2008年长白山地区植被覆盖变化对气候的响应研究

利用2000～2008年MODIS/NDVI数据,结合谐波分析、影像处理和基于像元的空间统计方法,分析了不同时间尺度下长白山地区的植被覆盖年内和年际变化与气温、降水的空间相关性。结果表明,近10a来长白山地区气温和降水都均呈增加趋势;年内和年际变化过程中,长白山地区植被覆盖受气温影响的程度要高于降水;长白山地区春季和秋季植被覆盖与气温呈正相关,夏季主要呈负相关;不同月份的相关统计与年统计和分季节统计相比,更能细致地反映植被覆盖与气候的响应关系。

长白山地区近50年平均最高和最低气温变化

利用线性趋势法对长白山地区13个气象台站建站以来的逐日温度资料进行分析,确定该区域的气温变化趋势,同时通过Mann-Kendall方法确定突变点位置,并结合t检验法进行检验。结果表明:区域的年平均最高气温和最低气温都有极为显著的增加趋势,分别为每10年增加了0.23和0.46℃(α=0.001);近50年的最高气温和最低气温的时间系列都有一个突变点,其中最高气温的突变点出现在1995年左右,最低气温的突变点在1985年前后。这种变化使得温度日较差表现出明显的减小趋势,并在1972年出现一个突变点,前后平均相差0.8℃。区域各月最高、最低气温及气温日较差与日照百分率均有极为显著的相关关系,一定程度上反映了温室效应持续增强的迹象。