武汉市九峰国家森林公园森林步道特征和森林康养应用设计

城市郊野公园是城市生态系统关键组成部分,对于调控城市气候、丰富市民日常休闲出行有重要的意义。为揭示郊野公园支撑森林康养建设的关键途径,本研究以武汉市九峰国家森林公园为研究区,系统分析了公园内7条森林步道的分布和特征,并在此基础上根据路线场地资源设计了适宜的森林康养活动,从提高森林质量、林相改造、步道铺设和场所布置等三个方面提出了提升公园康养环境的建议,以期为九峰国家森林公园森林康养发展和类似治理工作提供参考。

九峰国家森林公园主要森林类型夏季环境效应综合评价

通过对九峰国家森林公园几种主要森林类型中环境因素进行实地测定,构建夏季森林环境效应综合评价体系,为森林康养产业发展提供科学参考。选择园内5处有代表性的森林类型及对照点(CK),监测空气温湿度、大气颗粒物浓度及空气负离子浓度等多项因子,研究各因子日变化规律,分析比较不同森林类型之间的差异,采用主成分分析法对不同森林类型进行环境效应综合评价。结果表明:①各森林类型空气温度呈单峰型变化,湿度呈单谷型变化,比对照点平均降温2.63℃、增湿10.38%;人体舒适度呈早晚更舒适的日变化特征。②各森林类型大气颗粒物浓度均呈逐渐降低日变化特征,TSP、PM_(1.0)、PM_(2.5)和PM_(10)日均净化率分别达64.13%、35.26%、44.49%和56.75%。③各森林类型空气负离子浓度日变化基本呈现双峰型,日均值为899.21个·cm^(-3),为对照点的2.65倍。④空气负离子浓度与湿度、PM_(2.5)浓度、PM_(10)浓度、DIFN均呈负相关,与LAI呈正相关;PM_(2.5)浓度与PM_(10)浓度、湿度、DIFN呈正相关,与温度、LAI呈负相关。九峰国家森林公园典型森林类型夏季环境效应综合评价结果由高到低排序为:针叶和常绿阔叶混交林>常绿阔叶林>落叶阔叶林>针叶和落叶阔叶混交林>常绿落叶阔叶混交林;其中,综合环境效应最高的森林类型是以苦槠和湿地松为主的针叶和常绿阔叶混交林。对于不同森林类型来说,由于森林类型的树种组成、密度、年龄结构及树木个体在林地分布不同,森林对环境产生的效应就出现差异。

3S技术在森林火险等级研究中的应用

综合运用"3S"技术,以北京鹫峰国家森林公园林场的小班作为研究单元,综合考虑了立地条件因素、地形因素以及人为因素作为研究火险等级的依据,对火险等级进行描绘,生成了鹫峰林场的火险等级分布图。鹫峰地区火险等级划分为5级,经统计,较易燃烧(4级)和一般燃烧(3级)区域占80%,易燃(5级)区域占18.66%,难燃(1级)和可燃(2级)区域不到2%。"3S"技术在火险等级研究中的应用为该地区林场的林火防范提供了借鉴。

森林生态系统林木根系对优先流的影响

土壤水和溶质运移是土壤学和环境科学研究的难点和热点,优先流是一种常见的土壤溶质运移形式,绕过土壤基质而优先运移至地下水源,造成土壤养分的流失和水质的恶化。林木根系是土壤层的重要部分,其结构形态影响着优先流过程,为量化林木根系结构对土壤优先流的影响,以首都圈森林生态系统鹫峰定位监测站为研究区域,利用野外染色示踪与室内分析相结合的方法,定量分析根长密度和根系生物量在优先流区和基质流区的变化。结果表明:1)随着土层深度的增加,根长密度表现为减小的趋势,对径级d<1 mm,1<d<3 mm和3<d<5 mm根系而言,根长密度在优先流区大于基质流区发生概率分别为66.7%,88.9%和83.3%;2)根系d<1 mm对优先流贡献度最大,均值为94.8%,1<d<3 mm和3<d<5 mm根系对优先流贡献度较小,均值分别为4.3%和0.9%;3)研究点根系生物量进行统计,66.7%优先流区根系生物量大于基质流区根系生物量。开展根系对优先流的影响研究,有助于探明土壤水分运移规律,分析地表地下水质恶化根源,为生态环境安全提供理论指导和技术支持。

无人机摄影获取单木三维信息方法研究

随着无人机航空摄影测量技术的成熟和发展,改变了传统森林调查的手段,加快了森林调查的数字化、智能化发展。为提高单木因子的采集效率和精度,降低外业的工作强度,基于倾斜摄影测量技术,以多旋翼无人机为数据采集平台,实现了孤立单木的三维点云模型重建。在此基础上,建立了单木三维信息量测算法,提出切割法和投影法两种提取树冠投影面积的方法,并提取树高、树干任意处直径、树冠投影面积、冠幅、树冠表面积、树冠体积6项测树因子参数。结果表明:1)树木的总高度和第一枝下高的提取精度分别为96.28%和95.61%,胸径和上部直径的提取精度分别为96.24%和93.78%;2)利用切割法和投影法提取树冠投影面积的精度分别为96.28%和98.24%,提取冠幅的精度分别为89.65%和91.50%,提取树冠表面积的精度分别为96.78%和97.58%,提取树冠体积的精度分别为94.29%和96.14%;3)实践证明,该技术可很好地应用到古树名木的保护工作中,并可对森林调查的方式提供新的技术参考,具有较高的现实意义和实际应用价值。

北京市香山公园和鹫峰森林公园游憩承载力对比研究

为实现"宜居城市"的战略目标,北京市山区森林需要在保护生态环境的同时满足市民的森林游憩需求。选择香山公园和鹫峰国家森林公园进行了游憩承载力的对比研究。在2008、2009年问卷调查和实地踏查的基础上,定量计算与定性分析相结合,对两个景区的空间、生态、设施和社会承载力以及整体承载水平进行了综合评价。结果表明:香山的合理空间容量为13 000人次/日和4 745 000人次/年。在空间和设施方面香山为适载或超载(高峰期),生态和社会承载水平为超载,整体承载水平已接近饱和。鹫峰的合理空间容量为12 350人次/日和4 507 750人次/年,鹫峰森林公园除设施为适载状态外,其他3个方面均为弱载。建议打造大西山风景游憩区,加大鹫峰等森林公园的建设力度和宣传力度,引导市民前往这些相对弱载但很有特点的游憩地休闲游憩,以缓解香山等游憩地的压力。

北京鹫峰国家森林公园生态安全评价

在对生态安全相关研究进行综述的基础上,以生态安全理论为基础,运用压力-状态-响应(P-S-R)指标体系模型,对鹫峰国家森林公园2007年生态安全状况进行评价。结果表明:鹫峰国家森林公园2007年安全指数为0.8421,生态安全度较高。根据鹫峰国家森林公园的实际生态安全情况,提出最终实现可持续发展的保护及管理对策。

北京鹫峰国家森林公园健康评价研究

运用SPSS17.0数学统计软件,通过主成分分析法,在得到了可以反映鹫峰国家森林公园森林健康的各个主成分的基础上,根据各个主成分的贡献率计算出不同林分样地的综合得分,并按照得分的高低对健康状况进行排名。通过对评价结果进行分析,给出了一些有益于森林健康的措施,并说明了主成分分析在森林健康评价中的可行性与适用性。

基于“3S”技术的鹫峰森林公园立地分类及制图研究

选取北京市鹫峰森林公园作为研究区,在对野外调查数据进行整理分析的基础上,对基础图件进行处理及信息提取,对影响森林立地分类的相关因子进行定性和定量分析,确定影响森林立地分类的主导因子;对主导因子专题图进行叠加分析得到鹫峰森林公园立地类型分类结果及相关专题图件。结果表明:以海拔、坡向、土壤类型为立地分类的主导因子,将鹫峰森林公园共划分为15个立地类型。应用"3S"技术进行森林立地分类,实现了森林立地环境因子空间和属性数据的统一管理,为因地制宜、合理开发和持续利用林地资源、维护森林生态系统平衡、发展持续高效林业等提供了基础依据。

基于Rothermel模型的北京鹫峰国家森林公园潜在火行为

Rothermel模型以燃烧物理学为理论基础,基于能量守恒定律,属于物理机理模型。基于Rothermel模型,利用Behave Plus 5.0 5软件,采用自定义可燃物参数模型,通过输入不同的可燃物模型参数,包括不同时滞的地表枯枝负荷量、可燃物床层厚度、含水率、热值、风速、坡度等,研究计算了不同可燃物湿度条件下北京鹫峰国家森林公园潜在地表火行为状况,即蔓延速率、单位面积发热量、火线强度和火焰高度等。结果表明:4种林型火行为指标均随可燃物湿度、坡度增大而降低,油松Pinus tabuliformis林极易发生高强度地表火,侧柏Platycladus orientalis林易发生中强度地表火,华北落叶松Larix principis-rupprechtii因本身难燃,仅可能发生低强度地表火,栓皮栎Quercus variabilis林因地表凋落物累积较多,且林分通风条件好,在低湿度、干旱条件下易发生中等强度地表火,对林分结构造成破坏。因此,在护林防火工作中,我们要以油松、侧柏林防火为主,及时清理林下有效可燃物,减少可燃物累积,防止林火的发生与蔓延,最大程度减少森林资源损失。

北京西山地区森林土壤微形态的研究

为了解北京西山地区森林土壤微形态状况,在野外土壤调查的基础上,应用化学分析方法和土壤显微技术,研究了鹫峰国家森林公园下部和中上部的土壤化学性质、土壤骨骼颗粒、有机质、孔隙、土壤形成物及微结构等特征。结果表明:样区内土壤骨骼颗粒均以石英为主,形成物主要以铁锰浓聚物为主;公园中上部土壤各分解状态有机质含量丰富,具有多级团聚体,孔隙分布均匀,微结构发育良好,结构稳定,生态环境保护良好,C层发现有铁锰浓聚物出现,经研究证实有古红土存在。样区下部土层较薄,土壤粗骨骼颗粒大小不一,表层缺少团聚体,土壤发育程度较低,孔隙不匀,有机质形态单一,土层曾因植物造林运动和旅游开发遭到破坏。

鹫峰国家森林公园客源市场及游客行为特征研究

通过实地问卷调查资料,对鹫峰国家森林公园的游客结构及其行为特征进行分析,并得出结论:其主体客源为北京地区居民,游客以青年和中老年人为主且多为中高收入者,旅游活动多以休闲、健身为目的,但不同年龄和职业的游客旅游目的不同;森林植被是该森林公园的主体构景要素,接近88%游客的美感体验得到满足;但有少部分游客对公园配套设施不甚满意。针对上述结果,就鹫峰国家森林公园开拓客流市场、促销定位、促使其可持续旅游业发展提出理性建议。

鹫峰国家森林公园风景林健康评价研究

健康的风景林可以持续发挥森林的生态效益和经济效益,可以让人类找回失去的自然风光。对风景林的健康评价是风景林健康管理的前提。结合特尔菲法(Delphi),在对鹫峰国家森林公园风景林实地调查和查阅相关林业年鉴、林业发展战略、林业规划的基础上,提出了鹫峰风景林健康评价指标体系,并依据该指标体系对鹫峰风景林近10 a以来(2000-2009年)和未来10 a以后(2009-2020年)的健康状况变化进行了分析。分析结果表明:鹫峰风景林的健康状况比10 a前有1.25倍的改善;在10 a以后鹫峰风景林的健康状况将进一步增强,提高1.24倍,提高幅度与前10 a基本相同;评价体系中表现最为活跃的指标是年龄结构、服务设施、火灾恢复力、社会效益综合指标、经济效益综合指标。

北京鹫峰国家森林公园蜡梅品种调查及其园林应用

以北京鹫峰国家森林公园为研究对象,采用全面调查与系统诊断的方法,对北京鹫峰国家森林公园现有蜡梅进行了品种调查与分类,以期摸清北京鹫峰国家森林公园的蜡梅品种情况。结果表明:北京鹫峰目前栽培的蜡梅品种有13个,按照内被片紫纹的多少分为3个品种群,分别为素心蜡梅品种群(Ch.praecoxConcolor Group)、乔种蜡梅品种群(Ch.praecoxIntermedius Group)和红心蜡梅品种群(Ch.praecoxPatens Group),并分别描述了其主要特征;同时,蜡梅在北京各类园林中的应用已日趋多样。

鹫峰森林公园风景资源评价

应用美国风景资源管理系统对北京鹫峰森林公园的自然景观人文景观进行定量定性的评价,同时也对其森林旅游潜力、旅游开发利用条件、发展战略进行分析,提出开发建议。

北京市鹫峰森林公园昆虫多样性研究

2009年6～9月采用人工捕捉和灯诱的方法,调查了北京鹫峰国家森林公园的昆虫种类,初步鉴定出有昆虫15目130科883种。区系组成为典型的古北区特征。多样性分析表明,鹫峰国家森林公园昆虫种类丰富,生态系统群落稳定性较好。

九峰国家森林公园维管束植物区系研究

通过对九峰国家森林公园的调查分析得知:(1)九峰国家森林公园共有维管束植物139科,356属,484种,其中木本植物215种,草本植物269种,草本植物略占优势;(2)野生植物有95科,238属,314种;人工栽培植物77科,134属,170种,以野生植物占优势;(3)在科的组成上以小型科为主,物种数最多的科为禾本科,有31属38种;属的组成上以单种属和寡种属为优势,是本地区植物成分的重要组成类群;(4)植物区系成分复杂,在科级水平上,表现出了明显的热带性质,在属级水平上则表现出热带、温带成分并重的趋势,说明本植物区系具有明显的热带向温带过渡性质。

南平市延平区九峰山城市森林公园负氧离子调查研究

以南平市延平区内九峰山城市森林公园为调查对象,开展了森林公园空气中的负氧离子浓度测定统计与分析。研究发现,在九峰山城市森林公园内,空气中负氧离子浓度具有明显的时空变化规律:空气中负氧离子的浓度以及空气质量评价系数存在一定的日变化、月变化、季节变化的规律。在一年当中夏季空气中负氧离子浓度最高,冬季相对最低;在一天的变化中,早上最高,中午最低,傍晚介于两者之间。

鹫峰国家森林公园土壤系统分类研究

为填补鹫峰国家森林公园土壤系统分类研究空白,对鹫峰国家森林公园不同海拔下10个土壤剖面的形态特征、理化性质进行分析后,依据《中国土壤系统分类(第三版)》,将样区内土壤剖面划分为简育干润淋溶土、铁质干润淋溶土、简育干润雏形土和铁质干润雏形土4个土类;进一步划分为普通简育干润淋溶土、普通铁质干润淋溶土、普通简育干润雏形土、石质铁质干润雏形土、其他简育干润雏形土5个亚类。并将分类结果与中国土壤发生分类、美国土壤系统分类以及世界土壤资源参比基础进行参比。

鹫峰国家森林公园大气中VOCs的组成与特点

采用TCT-GC/MS方法对鹫峰国家森林公园大气中挥发性有机物(VOCs)的组成进行分析,共检测到175种挥发性有机化合物,主要成分包括烷烃类、芳香烃类、酯类、酸类、醛类、酮类和萜烯类等七类,平均相对含量分别为48.11%,15.67%,17.28%,3.13%,3.17%,1.36%和1.45%;活动区中检测到的挥发性有机化合物种类最多,缓冲区次之,非活动区最少,这与每个区中人类活动的频率相一致.同时分析了大气中的VOCs的时空分布特点.