重庆四面山不同林分土壤抗蚀抗冲特征

为探讨重庆四面山地区不同林分土壤抗蚀抗冲特征,采用水浸试验和冲刷试验,计算土壤抗蚀指数与抗冲系数,对四面山4种林分类型(针叶林、阔叶林、针阔混交林和楠竹林),共9个不同植物组成的林地土壤抗蚀抗冲特征进行研究。结果表明:1)阔叶林的抗蚀指数最大,楠竹林抗蚀指数最小,随着土壤深度的增加,土壤抗蚀性能减弱,天然针阔混交林土壤抗蚀指数上下层差异最大(1.92倍)。2)二次多项式函数能高度拟合不同林分土壤抗蚀指数与水浸时间的关系(R2>0.95),随着水浸时间的增加,不同林分土壤抗蚀性能下降。3)土层越深,土壤抗冲系数越大,抗冲性能越强,坡面上层土壤抗冲系数为下层的1.05~5.79倍。阔叶林的抗冲性优于其他林分。4)≤1和>1~3 mm根径的根系总根长与根长密度与土壤抗蚀指数显著正相关(P<0.05),与土壤抗冲性呈显著负相关(P<0.05)。土壤抗蚀性和抗冲系数与总根质量、根质量密度呈显著负相关(P<0.05)。研究结果可为重庆四面山水土保持措施布设、选择合理的植被恢复模式及配置方式提供理论依据。

重庆四面山不同作物农田土壤根系分布与水分入渗特征

研究重庆四面山地区根系分布对农田土壤水分入渗的影响,对当地的农田植被管理具有重要意义。选取玉米地、茄子地和南瓜地3种典型农田,通过野外双环入渗实验测定土壤的水分入渗量和入渗率,并分层采集土壤中的植物根系,计算植物根系特征指标,采用灰色关联度分析土壤根系与水分入渗的关系。结果表明:1)玉米地、茄子地和南瓜地的初始入渗速率分别为258、213和285 mm/h,平均入渗速率分别为154.99、136.84和203.07 mm/h。南瓜地的水分入渗量和入渗率相对最大,茄子地相对最小;2)3种农田的根系主要为直径3 mm以下的细根,粗根数量较少,各径级根长密度、根质量密度和根孔数量的最大值均出现在0~20 cm土壤处,深层土壤的根系含量较少;3)土壤中的植物根系对水分入渗有着一定影响,各根系特征指标与各土壤水分入渗指标的灰色关联值均大于0.6,细根对入渗的影响大于粗根。根系与外部供水在土壤中的运动息息相关,在农田管理中,作物根系是不可忽略的影响因素。

重庆四面山常绿阔叶林建群种种子雨、种子库研究

对重庆四面山常绿阔叶林建群种种子雨、种子库的研究表明,建群种早期和晚期的种子雨无活力;种子偏早或偏晚成熟及大籽粒的树种,其种子雨被取食的比例大;种子雨、有活力种子雨、种子库三者的数量变化不一致;有活力种子雨量较大的栲、石栎、小叶青冈、扁刺栲、香桂等,其种子库密度在早期以近几何级数的方式增长,元江栲、银木荷种子库小,存在时间短,翌年无一年生萌发苗;种子库数量动态、消减率动态决定于种子被取食的强度、种子衰老的速度以及种子对病菌、逆境的抗性和种子萌发的整齐性.

重庆四面山亚热带常绿阔叶林种子库研究

对重庆四面山亚热带常绿阔叶林不同海拔、不同类型、不同土层的种子库中种子种类、数量、分布特征进行了研究。结果如下：1）种子库中种子种类和数量随海拔升高而减小；2）低海拔的种子库生态优势度最高，高海拔次之，中等海拔最低。生态优势度高的种子库物种多样性指数和群落均匀度都低；3）种子密度随土层加深而减小；4）山脊林窗种子库数量和种数最少，但损耗率最低．萌发率最高。

重庆四面山几种林地土壤颗粒分形特征及其影响因素

运用分形模型研究了重庆四面山几种林地土壤颗粒的分形特征,并探讨了分形维数与粒级分布的关系及其影响因素。结果表明:①0-60cm土壤分形维数平均值的顺序为:针叶林>针阔混交林>楠竹林>阔叶林,阔叶林和楠竹林土壤具有相对疏松、通透性好的结构,而针叶林和混交林地土壤质地较细,具有较好的持水保肥性能。②随着土层深度的增加,阔叶林地土壤的分形维数减小最为显著,楠竹林地呈增大的趋势,而针叶林和针阔混交林地减小不显著。这种变化与4个剖面上粘粒含量的变化规律完全一致。③分形维数能够表征土壤颗粒的大小和数量,但对不同粒级颗粒含量的反映程度不同,主要由粘粒含量决定(R=0.964),与砂粒含量显著负相关(R=-0.873),与粉粒含量相关关系不显著(R=-0.004)。④多元回归分析表明,分形维数与有机质含量、全氮、有效磷、速效钾、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、饱和含水量、毛管持水量和田间持水量具有一定的相关性。

重庆四面山5种森林类型林冠截留影响因素浅析

【目的】探讨三峡库区影响不同森林类型林冠截留的各因素的主次关系。【方法】观测了2009年5-9月份25场降雨的相关数据,采用灰色关联分析法,对重庆四面山温性针叶林、针阔混交林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和暖性针叶林5种类型林分林冠截留的影响因素进行了研究。【结果】①不同类型林分的总林冠截留率大小顺序为暖性针叶林(42.70%)>温性针叶林(39.35%)>针阔混交林(39.05%)>常绿落叶阔叶混交林(36.28%)>常绿阔叶林(27.73%);平均林冠截留率大小顺序为暖性针叶林(50.08%)>针阔混交林(44.91%)>温性针叶林(44.18%)>常绿落叶阔叶混交林(42.13%)>常绿阔叶林(31.33%)。②各气象因子对温性针叶林林冠截留量的影响程度顺序为降雨量>降雨强度>风速>气温>空气湿度;对针阔混交林林冠截留量的影响程度顺序为降雨量>风速>降雨强度>空气湿度>气温;对常绿阔叶林林冠截留量的影响程度顺序为降雨量=降雨强度>风速=气温>空气湿度;对常绿落叶阔叶混交林林冠截留量的影响程度顺序为降雨量>降雨强度>风速>气温>空气湿度;对暖性针叶林林冠截留量的影响程度顺序为降雨量>降雨强度>风速>气温>空气湿度。③该地区各类型林分林冠截留量与降雨量呈幂函数关系,温性针叶林、针阔混交林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和暖性针叶林达到饱和截留量时的降雨量依次为102.4,55.4,52.2,101.4,102.4mm。【结论】不同类型林分的林冠截留能力大小不同,截留能力顺序为暖性针叶林>温性针叶林>针阔混交林>常绿落叶阔叶混交林>常绿阔叶林。

重庆四面山杉木群落物种多样性研究

通过对重庆四面山杉木(Cunninghamia lanceolata)林样地的调查,运用丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数,分析了该地区杉木群落物种多样性特征,将该地区现存杉木群落划分为2个群系组(杉木林和杉木针阔混交林),8个群系,10个群丛。结果表明,杉木群落可分为乔木层、灌木层和草本层。在杉木林群系组中,丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均表现为灌木层>草本层>乔木层。在杉木针阔混交林群系组中,丰富度指数表现为灌木层>乔木层>草本层;多样性指数多数表现为灌木层>乔木层>草本层;均匀度指数变化较为复杂,没有统一规律。杉木群落各层的丰富度指数随海拔高度的升高总体上呈下降趋势。群落各层的多样性指数随海拔高度的升高在特定区间内表现出一定规律性:在海拔1180m以下低海拔区域,随海拔高度的升高呈下降趋势;在海拔1180～1351m范围内,随海拔高度的升高呈波动状态;而在海拔1351m以上高海拔区域,又呈下降趋势。群落各层的均匀度指数随海拔梯度变化较为复杂,未表现出明显规律。

重庆四面山5种不同配置模式人工林生物多样性研究

应用物种多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson指数)、均匀度指数(Pielou)和物种丰富度指数对重庆四面山地区5种人工水土保持林群落进行多样性分析。结果显示:(1)5种人工林群落以枫香+木荷+石栎+香樟+灌木混交林的物种多样性最为丰富,纯杉木林最次。(2)各多样性指数在不同群落间的变化以乔木层的枫香+木荷+石栎+香樟+灌木混交林、灌木层的石栎+木荷混交林、草本层的纯杉木林等的生物多样性最为丰富。(3)不同林型的物种多样性不同,其生态效益、环境效益也有较大差异。建议在四面山地区以及类似生态区的退耕还林过程中选择以常绿阔叶林和针阔混交林为主的乔-灌结合混交林模式,以提高人工林群落的物种多样性,实现理想的水土保持林功能。

重庆四面山5种人工林保土功能评价

森林的保土功能是其生态功能的重要体现。在对重庆四面山5种林分枯枝落叶层和土壤层保土功能指标定性评价的基础上,通过坐标综合评定法对不同林分保土功能进行综合评价。结果表明:不同林分之间存在明显的功能差异,其中保土综合能力最强的林分类型是杉木-马尾松-木荷针阔混交林(其综合评定值为1.1581),杉木-马尾松针叶混交林(1.4152)和石栎-木荷阔叶混交林(1.4595)差别不大,杉木纯林(2.5580)保土综合能力最弱,明显弱于其他林分。从排序可看出,树种组成丰富、枯落物储量多的针阔混交林保土能力最强,要优于针叶混交林或阔叶混交林,单一针叶林保土功能最差。

重庆四面山4种类型天然林枯落物水文效应

为探讨长江三峡库区的森林水文作用,并为三峡库区营建水土保持型森林体系提供依据,通过野外取样和室内试验,对重庆四面山针叶林、阔叶林、针阔混交林和楠竹林4种类型天然林枯落物的水文效应进行了分析。结果表明:阔叶林枯落物对降水的拦蓄效果最佳,针阔混交林枯落物的拦蓄效果最差;楠竹林枯落物由于其自然含水率最低拦蓄效果也较好。

重庆四面山植被类型对坡面产流的影响

为研究长江三峡库区植被类型对坡面产流的影响,在重庆四面山布设针阔混交林、阔叶林、楠竹林、灌丛和农耕地5种不同植被类型的标准径流小区。对天然降雨过程和由降雨产生的地表径流进行观测。结果表明:不同植被类型林地地表径流量的平均值,从大到小依次为农地、灌丛、楠竹林、阔叶林和针阔混交林,分别是6·45、4·12、2·91、2·34和1·57mm。3种以乔木为主的林地地表径流量,均小于农地的地表径流量,不同乔木林地地表径流量差异不显著。不同植被类型林地地表径流量与降雨量存在显著的相关关系,与降雨强度也存在极显著的相关关系,并且都表现为多项式或幂函数关系。在同一降雨条件下,不同植被类型林地(包括农地),地表径流变化趋势存在一定差异,且均是农地地表径流量最大。

重庆四面山五种人工林土壤有机碳储量研究

对重庆四面山杉木纯林、杉木×马尾松、杉木×马尾松×木荷、木荷×石栎×枫香×香樟、木荷×石栎人工林进行了有机碳储量研究。运用网格取样法取样,每个样地各层各取样81个,共计取样810个。结果表明:(1)林分类型不同,A层土壤有机碳含量总体差异显著(p<0.05)。在此五种林分类型中,土壤平均有机碳含量以杉木人工纯林为最高,石栎木荷枫香香樟人工混交林为最小;B层土壤有机碳含量总体差异不显著(p>0.05)。在垂直剖面上,五种人工林均差异显著(p<0.05),且表现出随着土层深度的增加,林下土壤有机碳含量随之减小,体现出土壤有机碳含量的表聚作用。(2)有机碳储量规律基本与土壤有机碳含量规律一致。在垂直剖面上,此五种人工林有机碳储量均差异显著(p<0.05),表现出随着土层深度的增加而减小的规律。不同林种类型、同一土层深度或是不同土层深度、同一林种类型其有机碳储量变异系数大小均不一样,这说明此五种林地土壤普遍存在空间异质性且其异质程度不一样。(3)就A土层而言,本研究区五种人工林平均有机碳密度为5.34 kg:m-2,比相关研究的重庆市土壤有机碳密度3.11 kg:m-2,全国森林土壤有机碳密度4.24 kg:m-2,全国土壤有机碳密度2.67 kg:m-2等分别多出71.70%,25.94%,100%。

重庆金佛山表土孢粉组合与植被关系的初步研究

通过对金佛山山顶以药池坝为中心的5个不同植被类型的表土样品的孢粉分析,研究了该区表土孢粉组合特征及其与现代植被类型的关系.结果显示:研究区孢粉组合以马尾松(Pinus massonianaLamb)、银杉(CathayaargyrophyllaChun et Kuang.)、流苏树(Chiananthus retususLindl.)、峨眉栲(Castanopsis plautycathaHayata.)、珍珠栗(Castanea henryiRehd.et Wils.)、银叶杜茎山(Maesa argenteaA.DC.)、山枇杷(Zanthoxylum dissitumHemsl.)、十大功劳(Mahonia japonicaDC.)、大楼梯草(Elatostema umbellatumBl.)、清明草(Gnaphalium multi-cepsWall.)、什科洛费里蕨(Phyllitis scolopendriumNewmann.)、肾蕨(Nephrolepis cordifoliaPresl.)、粗糙鳞蕨(Microlepia hirtaPr.)和介蕨(Dryoahyrium boryanumChing.)等为主,这与该区域内的实际植被情况大致相同.运用LuoPacias孢粉鉴定系统将孢粉鉴定到种,共225种,为今后在这一地区开展第四纪古植被、古气候和古环境等研究提供参考性据.

典型岩溶区不同土地利用方式下雨季、旱季岩溶作用研究

2006年4月—2007年4月,通过野外溶蚀标准试片法,测试得出重庆金佛山岩溶区山腰碧潭泉和山顶水房泉两泉域5种典型土地利用方式下的6个测试点雨季和旱季溶蚀量。测试结果表明:雨季溶蚀量明显高于旱季,位于生态保护良好的山顶原始生态区测试点溶蚀率高于保护区、非保护区交界地带且受人类活动影响较大的山腰测试点;同一时段内不同土地利用方式下的测试点溶蚀速率也存在较大差异;6个测试点的年均溶蚀量由大到小依次为:水房泉竹林地>水房泉林地>水房泉草地>碧潭泉林地>碧潭泉灌草丛>碧潭泉耕地。从测试点的土壤基本理化性质分析得出,在研究区域内局地气候(降雨量、温度)影响的基础上,除了土壤CO2浓度,土壤有机质也是控制两泉域岩溶速率的主要因素之一。

缙云山森林土壤速效N的分布规律

研究了缙云山森林生态系统4个演替阶段的土壤速效N分布变化规律．结果表明，①土壤速效N在不同群落中均具有明显的层次性，即A（腐殖质层）＞B（沉积层）＞C（母质层）相关分析结果表明，土壤速效N含量与土壤厚度呈极显著负相关（P＜0．01）．②A，B层土壤速效N含量随演替的方向逐渐增加，即灌草丛＜马尾松纯林＜马尾松－川灰木混交林＜常绿阔叶林．这是因为土壤速效N含量与土壤含水量、有机质含量、枯枝落叶厚度呈正相关．③物种多样性指数随演替方向逐渐升高，但在灌木层、草本层略有波动相关分析结果表明，其与A，B两层土壤速效N含量存在不同程度的相关关系．

重庆四面山常绿阔叶林物种多样性研究

基于四面山常绿阔叶林从山麓到山顶（海拔８５０～１５５０ｍ）的２１个样地数据，运用群落物种丰富度Ｓ，物种多样性ＳｈａｎｏｎＷｉｅｎｅｒ指数Ｈ′，物种均匀度指数Ｊ以及Ｓｉｍｐｓｏｎ生态优势度Ｄ研究其物种多样性变化．结果表明，几种指数能较好地反映四面山常绿阔叶林物种多样性变化．随着海拔升高，乔木层、灌木层、草本层以及整个群落的物种多样性Ｈ值与均匀度Ｊ值有减小，生态优势度Ｄ值有增大的趋势．物种多样性与物种丰富度，均匀度呈正相关，与生态优势度呈负相关．运用５种β多样性指数计算了各群落间的物种多样性变化．结果表明，沿海拔梯度的变化，各群落间的物种差异较大，相同种类少．

重庆四面山地区几种不同配置模式水土保持林生物多样性研究

以重庆四面山地区5种人工林群落调查资料为基础,用物种多样性指数(Shannon-Wienner指数、Simpson指数)、均匀度指数(Pielou)和物种丰富度指数对这几种人工林群落进行多样性分析。结果表明:(1)5种人工林群落物种多样性排序为:枫香+木荷+石栎+香樟-灌木混交林>石栎+木荷混交林>杉木+马尾松+木荷混交林>杉木+马尾松混交林>杉木纯林;(2)多样性指数在不同群落间的变化幅度均为草本层>灌木层>乔木层。且乔木层以枫香+木荷+石栎+香樟-灌木混交林的生物多样性最高;灌木层以石栎+木荷混交林的生物多样性最高;草本层以杉木纯林的生物多样性最高;(3)不同林型的物种多样性不同,其生态效益、环境效益也有较大差异。建议在四面山地区以及类似生态区,今后退耕还林过程中选择以常绿阔叶林和针阔混交林为主的乔-灌结合混交林模式,以提高人工林群落的物种多样性,实现理想的水土保持林功能。

缙云山常绿阔叶林固定样方群落结构和物种多样性动态研究

研究了缙云山顶极群落常绿阔叶林固定样方的结构和物种多样性16年后的发展变化．结果表明，固定样方中的维管束植物有45种，35属，19科．固定样方的群落结构变化不明显，群落层次清楚，银叶木荷为建群种，小叶栲、白毛新木姜子、川山研等为第Ⅱ亚层优势种．物种多样性有所降低，Simpson指数λ＝0．17，Shannn－Wiener指数H'＝1．90，但群落的均匀度较高而且相对稳定．

重庆金佛山地下水的氮污染源研究

为了研究重庆金佛山地区地下水的氮污染情况,于2007年7月采集21个水样,利用阴离子色谱仪和ICP-OES分析主要阴、阳离子,再利用EA-Conflo-IRMS联机测试δ15N-NO3-,分析得知:金佛山地区地下水已经受到NO3--N的威胁,尤其是Group1,污染严重;判断地下水的主要氮污染源有粪肥、化肥、天然土壤、工业废弃物和生活污水等,初步得出该区δ15N的变化范围,为以后深入研究金佛山地区地下水质提供基础。这一研究对金佛山部分村镇居民寻找和饮用地下水具有一定的指导意义。

重庆四面山森林植物群落数量分类和排序

采用双向指示种分析法(TWINSPAN)和除趋势典范对应分析法(DCCA)对重庆四面山森林植物群落进行数量分类和排序。TWINSPAN等级分类将四面山50个调查样地划分为14类,代表14个群系,分类的结果比较全面地概括了四面山的森林植被类型,属亚热带性质的次生植被类型。DCCA二维排序的结果与TWINSPAN分类结果较为一致,TWINSPAN分类所得到的14个群系在DCCA二维排序图上均有其相应的分布范围,但不同的森林植物群落间没有显著的分界界线。由海拔决定的土壤水分和温度的综合梯度是决定四面山植物群落分布格局的主要环境因素,坡度和坡位对植物群落的分布也有一定的影响。另外,大面积人工营造杉木林也对植物群落分布起到较大的影响作用。