大兴安岭山地樟子松天然林土壤水分物理性质及水源涵养功能研究

对大兴安岭山地樟子松天然林土壤水分物理性质及水源涵养能力进行研究,结果表明,0-20 cm土层土壤含水量、土壤毛管孔隙度、总孔隙度、枯落物蓄积量和蓄水量均表现为：坡下〉坡中〉坡上,土壤含水量变化范围为278.71~377.98 g/kg,平均值为327.67 g/kg;整个坡面土壤毛管孔隙和总孔隙度平均值分别为29.08%和53.15%;枯落物蓄积量和最大蓄水量分别为16.72,53.24 t/hm2。0-20 cm土层土壤容重随坡位降低有减小趋势,其平均值为0.84 g/cm3。土壤非毛管孔隙、土壤毛管蓄水量、有效蓄水量、最大蓄水量均表现为：坡下〉坡上〉坡中。整个坡面平均毛管蓄水量、有效蓄水量和最大蓄水量分别为625.90,499.05,1 130.29 t/hm2。樟子松天然林林地蓄水能力也表现为：坡下〉坡上〉坡中,坡下为1 358.51 t/hm2,坡上为1 102.09 t/hm2,坡中为1 058.85 t/hm2,平均蓄水量为1 183.54 t/hm2。由此可见,山地樟子松天然林蓄水能力受坡度和坡位影响较大。

大兴安岭地区天然樟子松林降雨截留再分配特征

为研究大兴安岭地区樟子松林冠截留分配特征，选择黑龙江漠河森林生态系统定位研究站天然樟子松林固定样地，对其大气降雨、穿透雨、树干径流进行定位观测。通过26场降雨的观测分析，结果表明：天然樟子松林在观测期内林冠截留总量为123．48mm，占同期降雨量的25．04％。与全国其他森林类型的平均林冠截留率（11．14％～36．15％）相比，天然樟子松林的林冠截留率处于中等偏上水平。观测期内穿透雨总量和树干径流总量分别为362．85mm和6．79mm，分别占大气降雨量的73．58％和1.38％。观测发现，当降雨量Pc〉5．2mm时，樟子松才会产生树干径流，且树干径流量随树干径级的增加呈增大的趋势。运用修正的Gash模型模拟林冠截留，模拟值低于实测值5．12mm，相对误差为4．15％，说明修正的Gash模型适用于大兴安岭地区天然樟子松林。

大兴安岭山地樟子松天然林不同坡位土壤养分特征及相关性研究

以大兴安岭地区典型山地樟子松天然林为材料，研究了不同坡位土壤养分特征及其相关性，研究得出：坡位对土壤速效养分影响较大。樟子松天然林0～20cm土层土壤有机质含量与土壤水解氮含量均有：坡上〉坡下〉坡中，二者含量平均值分别为1．24％和573．45mg／kg；土壤全氮含量表现为：坡下〉坡上〉坡中，其含量平均值为2．504g／kg。土壤全磷和土壤速效磷含量变化规律为：坡上〉坡中〉坡下，其土壤全磷含量分别为：2．469、2．180和2．160g／kg；土壤速效磷含量分别为607．80、509．76和443．84mg／kg。土壤全钾含量变化为：坡下〉坡中〉坡上，平均值为50．41g／kg；土壤速效钾含量变化为：坡上〉坡中〉坡下，其值分别为：500．16、476．00和443．15mg／kg，平均值为473．10mg／kg。相关分析结果表明，土壤有机质与其他养分元素含量呈正相关，除与土壤全钾和速效钾相关性较差，其余相关性均较好。在不同坡位上，土壤全量养分间的差异不显著，速效养分间差异显著。

樟子松固沙林土壤水分动态对降雨入渗的响应

[目的]分析樟子松固沙林土壤水分动态对降雨入渗过程的响应,为深入研究沙地人工林土壤水分管理提供科学依据。[方法]采用Watchdog土壤水分自动监测系统测定了浑善达克沙地2个生长周期内沙地樟子松林和流动沙丘0—120cm土层水份含量的动态,并选择3种降雨事件探讨樟子松林土壤水分对降雨入渗的响应过程。[结果]在降雨量19.4mm时,樟子松林地降雨入渗到达20cm所需要时间为4h,而流动沙丘为5h;降雨量30.2mm时,樟子松林地降雨入渗到达40cm所需要时间为13h,而流动沙丘为9h;降雨量47.1mm时,樟子松林地降雨入渗到达80cm所需要时间为27h,而流动沙丘为24h。降雨19.4~47.1mm时樟子松林地降雨入渗深度可达80cm,而流动沙丘在降雨19.4mm时降雨入渗深度则超过80cm,降雨30.2mm或47.1mm时,降雨入渗深度则超过120cm。[结论]不同降雨事件对樟子松林不同土层降水入渗进程和降水入渗深度有明显影响。

樟子松固沙林动力效应的研究

在人工林生态系统中,植被与大气之间以湍流的形式不断地进行动量、热量和水分交换,交换过程与下垫面的某些空气动力特征有关。

联合GF-6和Sentinel-2红边波段的森林地上生物量反演

光谱反射率能反映地物差异,是森林地上生物量(Aboveground Biomass, AGB)遥感反演的理论基础。红边波段处于近红外与红光波段交界处快速变化的区域,能对植被冠层结构和叶绿素含量的微小变化做出快速反应,对植被生长状况较敏感。研究以GF-6和Sentinel-2多光谱影像作为数据源,结合野外调查AGB数据,构建落叶松和樟子松AGB线性和非线性估测模型,通过比较模型精度选择最优模型进行森林AGB反演和空间分布制图。结果表明:GF-6和Sentinel-2影像红边波段反射率与落叶松、樟子松AGB均呈显著相关(P<0.05),红边波段对AGB估测较敏感。多变量估测模型整体估测效果优于单变量模型,所有模型中多元线性回归模型取得了最优的决定系数(落叶松R2=0.66,樟子松R2=0.65)和最低的均方根误差(落叶松RMSE=31.45 t/hm^(2),樟子松RMSE=54.77 t/hm^(2))。相比单个数据源,联合GF-6和Sentinel-2影像构建的多元线性回归模型估测效果得到了显著提升,模型RMSE对于落叶松和樟子松AGB估测分别最大降低了22.9%和11.2%。增加红边波段进行AGB估测能显著提高模型估测精度,三组数据源分别加入红边波段信息后进行建模,模型RMSE得到了显著降低。GF-6拥有800 km观测幅宽和高效的重访周期,可以快速地提供大尺度时间序列数据,在森林地上生物量反演和动态监测方面有着很大潜力。

樟子松天然母树林疏伐强度与种子产量的关系

通过对樟子松天然母树林的４种不同疏代强度标准地的林木开花结实与气象因子观测，进行了疏代强度对母树林种子产量影响的研究。结果表明：（１）疏伐可有效的促进母树林的开花结实；（２）疏伐强度与母树林单位面积产种量相关密切；（３）疏伐促进林木结实其主要影响因素是光照、地面温度等气象因子；（４）樟子松天然母树林定株疏伐的最佳密度为１９０株／ｈｍ２。

红花尔基樟子松林国家级自然保护区松鼠的生境选择特征

采用样线法以巢址为指标在红花尔基樟子松林国家级自然保护区对松鼠的生境保护选择进行了定量研究。使用样线法进行调查,共获取147个巢样方和160个对照样方,对每个样方分别测定了8个环境参数。主成分分析结果表明,影响松鼠巢址选择的诸因素重要性依次为:林型、生境的郁闭程度、生境所处坡向坡位。松鼠显著倾向于在利用苔草樟子松林,随机利用其他类型樟子松林,而对杨桦林等则倾向回避。松鼠巢树周围的树木密度和多样性显著高于对照样方。巢址生境多位于南向的中、下坡位。