基于地球物理数据融合的大兴安岭中段东缘地壳结构研究

位于中亚造山带东段的兴安地块和松辽锡林浩特地块被晚古生代贺根山-黑河缝合带分开。随后,大兴安岭与松辽盆地被中新生代嫩江-八里罕断裂分开。在大兴安岭中段,这两构造带的位置及板块拼合时间尚不明确。为研究大兴安岭中段东缘重要构造断裂、构造单元及结晶基底属性特征,在扎兰屯-阿荣旗地区采集处理一条长60 km的重力、磁法和大地电磁数据,重新处理了1:20万扎兰屯幅、阿荣旗幅区域布格重力异常数据。通过多种地球物理数据融合,解译了7条重要断裂,其中庞家街断裂和红星断裂是控制贺根山-黑河缝合带的深大断裂。北西向阿伦河断裂为深大断裂,至少切割到中地壳。发现了两个中地壳低阻带,其中C2异常解释为贺根山-黑河缝合带。通过1:25万阿荣旗幅地质填图资料,证实了地球物理数据融合的推断结果,为大兴安岭中段东缘构造带演化研究提供了重要支撑。

不同年龄兴安落叶松单木径向生长对气候变化的响应

量化不同年龄兴安落叶松径向生长与气候因子之间的关系,为兴安落叶松天然林的适应性经营和管理提供决策依据。为此,以黑龙江省大兴安岭地区塔河林业局盘古林场2022年收集的159株兴安落叶松(Larix gmelinii)天然林单木样芯数据为基础,以树木年龄为标准,采用系统聚类方法将样木划分为幼龄组、中龄组和老龄组;运用树木年轮学方法建立标准年表,进而比较和分析不同年龄树木径向生长与气候因子的关系,并采用多元逐步回归法构建对气候敏感的单木径向生长预测模型。结果表明,1)4组(整体组、老龄组、中龄组、幼龄期)兴安落叶松树轮宽度年表的总体样本解释量(EPS)、平均敏感度(MS)和信噪比(SNR)均较高,表明所建立的兴安落叶松标准年表保留了较丰富的气候信息;2)兴安落叶松径向生长主要限制因子为当年8月份温度、前一年8—10月份温度以及当年2、7月份和前一年7、12月份降水量;3)不同年龄兴安落叶松对气候因子的响应存在显著差异,其中,老龄组树木的径向生长不仅受当年夏季温度的制约,还受前一年夏季温度和降水的影响,呈现出显著的滞后效应,而幼龄组和中龄组兴安落叶松则受环境因素的影响相对较小。

大兴安岭北部主要乔木树种叶片-土壤碳氮磷生态化学计量特征

以大兴安岭北部多年冻土区典型森林群落主要乔木为研究对象,分析叶片和土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及生态化学计量特征,探讨叶片和土壤C、N、P生态化学计量之间的关系,为该地区森林生态系统养分循环研究提供理论依据。结果表明,4种乔木叶片C∶N范围为25.66~47.92,C∶P范围为323.83~603.86,N∶P为10.21~20.59,兴安落叶松叶片C∶P和N∶P均最低,樟子松叶片C∶N和C∶P均最高,白桦C∶N最低,山杨N∶P最高;4种乔木叶片C∶N和C∶P都高于全球植物平均水平,表明这些乔木叶片具有较高的N、P利用效率,同时山杨叶片N∶P>20,其生长主要受P素限制;不同的群落土壤C∶N为13.89~18.46,C∶P为35.43~77.19,N∶P为1.96~5.26,山杨林C∶P和N∶P均为最高,而C∶N最低。白桦林C∶N最高,N∶P最低。樟子松林C∶P最低。冗余分析结果显示,4种乔木叶片C、N、P生态化学计量与土壤之间存在显著相关关系,土壤C、N、P含量及化学计量对乔木固碳及氮磷吸收具有显著影响。由此可见,我国寒温带4种乔木具有较高的N、P利用效率,但山杨生长受到P的限制,叶片C、N、P生态化学计量与土壤生态化学计量显著相关。

内蒙古大兴安岭3种主要火源引发森林火灾次数和面积的时空分布特征

以内蒙古大兴安岭1981—2020年森林火灾资料为基础,分别分析3种火源的时间变化特征;通过MK突变检验进行趋势分析;使用多距离空间聚类分析与核密度分析方法分析3种火源的空间分布格局。结果表明:内蒙古大兴安岭1981—2020年间雷击火的辐射范围最广,吸烟火与农事用火相对集中;3种火源(除雷击火频次在增加)的发生频次与危害均在减小;雷击火高发于夏季,以5—7月最为活跃,且在00:00—0:59发生次数最多,04:00—4:59危害最大,吸烟火与农事用火高发于春季,以4—5月份最为活跃,且在08:00—19:59期间多发频发并具有一定危害性;雷击火重点防范地区为北部原始林区、满归、阿龙山、莫尔道嘎、根河、甘河、克一河、伊图里河林业局,吸烟火与农事用火的重点防范地区为大杨树和毕拉河林业局。随着内蒙古大兴安岭火源管控、林火监测和扑救能力的逐渐加强,致使3种火源在近年来造成的火场总面积都有大幅度下降;3种火源引发的森林火灾多发生于春季和夏季,引发的森林火灾在空间上都呈显著聚集分布。

大兴安岭古代多文种摩崖题记铭文

作者及考察组自2019年以来以大兴安岭地区为重点,开展广泛的古代多文种摩崖题记铭文调查研究,在赤峰市、兴安盟、通辽市、呼伦贝尔市、锡林郭勒盟等游牧山区以及呼和浩特等古代通道相关地点进行历史遗迹踏查,发现60多处600余条辽、金、元、明、清时期形成的题记碑刻铭文,涉及汉文、契丹大字、契丹小字、女真文、回鹃文、回鹃蒙古文、八思巴文、叙利亚文、梵文、波斯文、藏文等多文种。这些摩崖题记铭文多数为墨书题记,国内属于首次发现,文种多样并且规模惊人,是极为珍贵的中国古代北方地区多文种历史文化文献史料群。

林火强度对兴安落叶松林土壤氮循环功能基因的影响

为了探究林火强度对土壤氮素循环的影响,本研究以内蒙古大兴安岭兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,通过DNA提取及定量PCR分析测定了不同火烧强度样地内土壤氮循环功能基因丰度以及土壤基本的理化性质。结果表明:固氮nifH功能基因丰度随着火烧强度的增加而减少,而硝化amoA-AOA和amoA-AOB功能基因丰度呈相反变化趋势;反硝化nirS,nirK和nosZ功能基因丰度在重度火烧后显著降低,在轻度火烧后显著升高。火烧同样也会对土壤基本理化性质产生显著影响,RDA分析和Pearson相关性分析表明土壤氮循环功能基因与土壤理化因子之间存在密切的联系,有机碳、速效磷、全氮含量和pH值是影响火后土壤氮循环功能基因差异变化的主要因子。本研究为火干扰对土壤氮素循环的影响机制和火后植被快速更新提供数据支撑。

大兴安岭地区多年冻土区不同深度土壤碳分布特征

高纬度多年冻土区是对气候变化响应最敏感的区域,多年冻土退化严重影响土壤碳循环过程,揭示不同地表覆盖类型下多年冻土区土壤有机碳的垂直分布规律,对于预测未来多年冻土区土壤碳库变化有重要意义。本研究以大兴安岭高纬度多年冻土区森林、森林沼泽、灌丛沼泽为研究对象,利用钻探法采集土柱(7~8m),对3种不同植被下的土壤碳(有机碳、可溶性有机碳)进行测定,进一步分析土壤碳含量的垂直分布特征。结果表明,随着深度增加,土壤碳含量降低,有机碳含量变化范围为14.55~95.98g/kg(森林沼泽)、17.48~132.93g/kg(森林)、2.58~396.50 g/kg(灌丛沼泽),但在多年冻土层中也存在较高碳含量的情况;活动层土壤有机碳和可溶性有机碳平均含量均表现为:灌丛沼泽>森林>森林沼泽,多年冻土层土壤有机碳和可溶性有机碳平均含量均表现为在森林沼泽>森林>灌丛沼泽;各组分碳在活动层的变异系数表现为30.31%~114.26%,各组分碳在多年冻土层的变异系数表现为30.23%~192.09%;相关分析表明,土壤碳与深度和pH呈负相关,与土壤水分显著正相关。

应用机器学习算法模型预测兴安落叶松地上生物量

为了准确预测兴安落叶松地上生物量,以小兴安岭201株兴安落叶松地上生物量作为研究对象,以胸径(D)和树高(H)为变量,构建随机森林(RF)、人工神经网络(ANN)、支持向量回归(SVR)和梯度提升回归树(GBRT)等4种机器学习模型,并将机器学习算法的预测结果与传统二元生物量模型的预测结果进行对比分析。结果表明:对比传统生物量模型,4种机器学习算法的拟合效果与检验精度均有了大幅度提高。模型拟合精度由高到低的顺序为随机森林、梯度提升回归树、人工神经网络、支持向量回归、传统生物量模型;RF模型在各模型中的拟合精度最高,相对于传统生物量模型,RF模型的确定系数(R~2)提升了3.72%,均方根误差(R_(MSE))降低了44.47%,平均绝对误差(M_(AE))降低了42.81%,相对误差绝对值(M_(PB))降低了42.80%,赤池信息准则值降低了18.17%。模型检验精度由高到低的顺序为随机森林、人工神经网络、梯度提升回归树、支持向量回归、传统生物量模型;RF模型在各模型中的预测精度最高,与传统生物量模型相比,RF模型的确定系数(R~2)提升了1.08%,均方根误差(R_(MSE))降低了10.95%,平均绝对误差(M_(AE))降低了10.34%,相对误差绝对值(M_(PB))降低了10.34%,赤池信息准则值降低了5.20%。因此,相对于传统生物量模型,4种机器学习算法模型均可以提高兴安落叶松地上生物量的预测精度,RF模型的预测精度最高。

大兴安岭重度火烧迹地不同林龄落叶松人工林土壤团聚体养分特征

[目的]为探寻大兴安岭重度火烧迹地植被恢复后不同林龄落叶松人工林下土壤团聚体养分含量与分布的变化。[方法]以大兴安岭1987年发生特大森林火灾形成的重度火烧迹地上分别在1989年、2000年、2010年种植的落叶松人工林(11,21,32年)作为研究对象,通过测定土壤团聚体各粒级有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾的含量,开展土壤团聚体养分分布特征研究。[结果](1)在重度火烧迹地上不同林龄的落叶松人工林中,土壤各粒级团聚体有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效钾的含量均随着粒径的减小逐渐上升,<0.5 mm粒级含量最大。(2)随着落叶松人工林林龄的增长,土壤各粒级团聚体有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量均逐渐上升。32年落叶松人工林土壤团聚体有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量相较于11年落叶松人工林分别显著增加77.35%~130.24%,77.61%~143.36%,105.84%~147.98%,94.58%~155.96%,206.98%~537.09%(p<0.05)。21年落叶松人工林土壤各粒级团聚体有机碳含量高于11年落叶松人工林,但二者无明显差异。(3)土壤各粒级团聚体有机碳与全氮和碱解氮极显著相关(p<0.01),土壤有机碳和碱解氮含量与<0.25 mm粒级含量相关性最强,全氮、全磷、速效磷和速效钾与>0.25 mm粒级含量极显著相关(p<0.01)。[结论]落叶松人工林土壤团聚体养分呈表聚现象。大兴安岭重度火烧迹地上种植的落叶松人工林,随着林龄的增大土壤团聚体养分含量增加,种植32年的落叶松人工林显著提升土壤团聚体的养分含量,研究结果可为大兴安岭重度火烧迹地人工植被恢复工作提供科学依据。

基于MODIS时序数据的大兴安岭火烧迹地时空变化及其森林恢复研究

林火是对森林生态造成影响的最主要干扰因素之一,探究林火时空变化规律及森林恢复具有一定的社会学和生态学意义。大兴安岭拥有我国面积最大的原始林区,也是林火频繁发生的重点区域。本研究使用MODIS火烧迹地、土地覆盖以及总初级生产力(gross primary productivity,GPP)时间序列产品对大兴安岭2002—2021年火烧迹地分布信息进行提取,并对火后森林恢复情况进行统计。结果表明:2002—2021年间,大兴安岭森林地区火灾次数整体呈下降趋势,但火烧迹地面积呈现波动性变化,其中2003年无论是过火面积还是火灾频率都为最高,2008年次之,2019年过火面积最小;林火主要集中在春秋两季,3月过火面积和过火次数都为最高,9月的过火次数较高;同时林火在空间上由东北向西南呈不均匀分布,主要集中在黑龙江大兴安岭地区和内蒙古呼伦贝尔市,且内蒙古地区的林火面积远远大于黑龙江地区。对过火地区的林种分析可知,阔叶林的过火区域最大,其次是混交林,最后是针叶林。通过对过火区域的GPP时间序列分析得出,一般灾后第一年GPP数值恢复最快,但需要近7 a时间才能完全恢复到过火前的生长水平,且不同森林类型在灾后恢复速度存在明显差异,阔叶林地恢复速度较快,其次是针叶林,之后是混交林。了解林火的时空分布能够为布置和调整防火、灭火力量提供数据支撑,灾后森林的恢复研究可为森林重建和持续发展提供科学依据。

黑龙江大兴安岭林区雷击火与人为火发生规律及变化趋势

【目的】对比分析黑龙江大兴安岭林区雷击火与人为火发生规律的差异性变化,为研究区针对性的开展火源管理及合理制定火灾防控政策提供科学依据和参考。【方法】基于研究区1966—2021年间发生的森林火灾数据,按火因归类筛选出雷击火和人为火,通过方差分析、线性拟合等方法对比分析雷击火与人为火在不同时间尺度上的发生差异、规律变化及火灾季的变化趋势。【结果】1966—2021年间研究区共发生森林火灾1887起,其中雷击火932起,人为火503起,占比分别为49.39%和26.66%。雷击火与人为火在发生年份、月份和时段等不同时间尺度上均有显著差异。研究区雷击火数量呈波动增加,而人为火数量呈波动减少的趋势,尤其是1987年之后研究区雷击火数量逐渐高于人为火,但从整体看研究区森林火灾总数变化并不显著。从火灾面积来看,研究区雷击火面积整体呈增加趋势,而人为火和总森林火灾面积呈减少趋势。研究区雷击火集中发生在6、7月份,人为火多发生于4、5月份,且呈现夏季防火期雷击火数量显著增多,但雷击火面积变化并不显著,春季防火期人为火数量和面积显著减少的变化趋势。从发生时段上看,研究区人为火高发时段为10:00—15:00,而雷击火高发期在12:00—17:00。雷击火和人为火在不同时间尺度上的变化差异造成了研究区火灾季节的变动,其中雷击火灾季呈延后扩张的趋势,人为火灾季呈逐渐缩短的趋势,总森林火灾季呈收缩变短的趋势。【结论】受气候变化及防火政策的影响,黑龙江大兴安岭雷击火与人为火之间的发生规律具有明显的差异性,根据不同火灾类型的发生特点和变化趋势,开展针对性的火灾防控工作是有效降低研究区森林火灾风险的必要前提。

蒙古—鄂霍次克洋俯冲的火成岩记录:来自大兴安岭花岗岩类的证据

大兴安岭地区出露大规模的中生代花岗岩类岩石,它们的形成与蒙古—鄂霍次克洋或古太平洋的关系仍具有争论(杨华本等,2020;王亚东等,2023)。本研究通过野外调查采样,对大兴安岭北部黑河—白石砬子一带附近出露的18个花岗岩类岩石样品进行了岩石学、地质年代学和地球化学研究。

兴安落叶松天然林林木竞争研究

【目的】兴安落叶松是我国寒温带的优势树种,基于不同竞争指数对其开展竞争研究,为天然林的可持续经营提供依据。【方法】采用四邻体法和泰森多边形法(即Voronoi图)确定每株对象木周围与其最邻近的竞争木,计算Hegyi简单竞争指数和建立在简单竞争指数基础之上的综合竞争指数,采用Kendall、Spearman相关性分析和曲线拟合的方法对简单竞争指数和包含多项林木因子的综合竞争指数的优劣性进行比较分析,并探讨泰森多边形法在兴安落叶松天然林中的适用性。【结果】1)竞争指数在与3种林木因子(胸径、树高和冠幅)的拟合中,简单竞争指数和综合竞争指数的拟合都呈极显著负相关关系(P <0.01);2)在确定竞争单元方法相同的前提下,简单竞争指数与各林木基本因子的拟合度都低于综合竞争指数的拟合度;3)泰森多边形法构建的综合竞争指数、简单竞争指数与林木基本因子的拟合度分别优于传统四邻体法构建的综合竞争指数和简单竞争指数。【结论】对比4种竞争指数,基于泰森多边形法的综合竞争指数最优,此竞争指数与各林木因子的拟合度最好,更适合该天然林林木竞争的研究。当林木个体胸径达到20 cm,树高和冠幅分别达到20 m和6 m前可以实施一些必要的抚育、管理措施。研究结果可为今后兴安落叶松林的合理经营与保护措施的制定提供参考依据。

2015—2020年黑龙江省大兴安岭地区蓝绿空间土地利用变化及其对碳储量的影响

[目的]预测黑龙江省大兴安岭地区蓝绿空间用地变化并分析其对碳储量的影响,为实现大兴安岭“双碳”目标提供科学参考。[方法]基于2015,2020年黑龙江省大兴安岭地区土地利用数据,通过二元Logistic回归检验的驱动因子引入PLUS模型,预测2030年蓝绿空间用地格局,耦合InVEST模型分析蓝绿空间变化对碳储量的影响,量化并验证蓝绿空间对碳储量波动的主要驱动地类。[结果]①2015—2030年蓝绿空间持续增长,林地均达蓝绿空间转入的60%以上,占绝对优势。②2015—2020年蓝绿空间占碳储量增长空间总面积的96.52%,2030年自然发展、蓝绿空间保护、城镇快速发展情景碳储量分别为1.4594×10^(9),1.4831×10^(9)和1.4647×10^(9)t,主要为大量非蓝绿空间向林地、草地的转入,其中蓝绿空间保护对碳储量增加作用最明显。③蓝绿空间中林地、草地、水域聚集程度与碳储量呈显著正相关,林地、草地为碳储量变化第一、第二主导地类。[结论]未来应延续优良生态政策,对黑龙江省大兴安岭地区蓝绿空间进行重点保护,提高林地、草地结构完整性,助力该地区实现“双碳”目标。

小兴安岭阔叶红松林次生演替不同阶段空间结构特征研究

选取小兴安岭凉水自然保护区内阔叶红松林次生演替序列中的天然枫桦次生林、次生阔叶林、次生针阔混交林以及原始阔叶红松林为研究对象,采用空间结构参数(角尺度、大小比数、混交度)的一元和二元分布,分析林木的空间结构特征。结果表明:一元二元分布中,林分角尺度均呈现相对正态分布,在W=0.5时频率最高,4个阶段的平均角尺度分别为0.577、0.557、0.634、0.589,均以轻度聚集分布为主;并随着演替进行,聚集趋势上升,到原始阔叶红松林后聚集程度又下降;4个演替阶段林木之间呈现混交状态为极强混交,强度和极强度混交的比例依次为69.94%、70.08%、65.56%、63.64%,混交林木的比例随着演替序列呈现先上升后下降的趋势。从不同演替阶段的优势种空间分布来看,前5位优势树种呈集聚分布,树种混交程度都较高,但阳性先锋树种和耐阴树种林木的大小分化差异较大。可见,阔叶红松林4个演替阶段的变化说明演替前期林木的角尺度和混交度较大,后期尤其是原始阔叶红松林中聚集程度降低,随机分布比例上升,有利于群落长久稳定发展。

基于InVEST模型的大兴安岭天保工程区碳储量时空变化研究

为给大兴安岭天保工程区生态系统保护和土地利用规划提供科学依据,以大兴安岭天保工程区为研究区,基于研究区2000—2020年土地利用数据和各地类碳密度数据,运用InVEST模型碳储量模块对大兴安岭天保工程区2000—2020年生态系统的碳储量进行估算,并通过土地利用转移矩阵分析土地利用类型之间的相互转化对碳储量的影响。结果显示:(1)研究区2000、2005、2010、2015、2020年碳储量分别为569.87×10^(7)、573.22×10^(7)、573.69×10^(7)、572.42×10^(7)、573.14×10^(7) t,呈增加趋势,累计增加3.27×10^(7) t;(2)碳储量较高的地区主要分布在北部和中部,较低的区域主要分布西部、南部、东南角和东部小区域;(3)林地是研究区最重要的碳库,其碳储量占研究区固碳总量的93.31%,林地和耕地面积的增加是大兴安岭天保工程区碳储量增加的主要原因。研究结果表明:天保工程促使大兴安岭林地面积保持稳定并且呈现出一定增长趋势,提高了大兴安岭的整体固碳能力。在未来,大兴安岭应当继续实施和巩固天然林保护工程,继续坚持退耕还林还草政策,通过合理的行政规划,调控草地和耕地向建设性用地转换;此外,通过人工种植、草畜平衡的政策,围栏封育和优化种苗的方式来缓解草地退化,修复草地生态系统;而耕地则通过间作套作、改良品种、合理使用肥料等方法提高产量。

大兴安岭南段北大山岩体的年代学和地球化学:对岩石成因及成矿潜力的指示

大兴安岭南段发育包括维拉斯托、黄岗、安乐、大井、毛登和边家大院等锡多金属矿床,是我国北方最重要的锡多金属成矿带。北大山岩体是该锡多金属成矿带规模最大,出露最完全的花岗质侵入体,其北部主要为石英二长斑岩,南部为黑云母花岗岩,且南部岩相中常见电气石和绿柱石,被认为是区内锡多金属矿床的成矿母岩。然而,目前对该岩体岩石成因及其稀有金属成矿潜力的认识却存在较大争议。本文在对北大山岩体开展岩相学观察和锆石U-Pb定年的基础上,通过全岩地球化学和锆石Hf同位素分析,结合MELTS热力学模拟计算,试图阐明该岩体的成因类型、源区特征和演化过程,并讨论其成矿潜力。锆石U-Pb定年结果显示,北大山岩体北部的石英二长斑岩形成于143.4±1.3Ma,南部黑云母花岗岩形成于142.6±1.3Ma,与大兴安岭南段早白垩世锡多金属成矿年龄峰值相一致。北大山岩体中含自形富水矿物角闪石及黑云母、富碱(K_(2)O+Na_(2)O=8.58%~9.34%)、ACNK/CNK值介于0.97~1.02,P_(2)O_(5)含量低(<0.14%)且与SiO_(2)含量呈负相关,指示该岩体为高钾钙碱性I型花岗岩。岩体的锆石Hf同位素组成较为亏损(ε_(Hf)(t)值平均6.81,n=20),且全岩锆饱和温度较高(平均值为813℃),指示其为新生地壳物质高温熔融的产物。主量元素变化关系和MELTS模拟结果表明,北大山岩体为高钾钙碱性岩浆体系不同程度分离结晶的产物,其中北部石英二长斑岩样品之间结晶分异程度较低,而南部黑云母花岗岩的结晶分异程度较高。北大山岩体的形成时代、源区特征和氧化还原条件(△FMQ-2.5)与大兴安岭南段稀有金属花岗岩类似,具有一定的锡多金属成矿潜力,但其初融温度、挥发分组成(相对富B贫F)、分异演化程度(结晶分异和熔体-流体相互作用程度相对较低)明显不同于维拉斯托矿床成矿碱长花岗斑岩,不会是该矿床的成矿母岩。

大兴安岭中南段哈力黑坝岩体的年代学、地球化学及其构造拆沉作用

【研究目的】在区域地质调查基础上,本文探讨了大兴安岭中南段哈力黑坝岩体早白垩世花岗岩成岩年代、岩石成因类型、源区性质及地球动力学背景。【研究方法】本文基于显微镜、XRF和(LA-)ICP-MS等手段对哈力黑坝岩体早白垩世花岗岩进行了岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素组成研究。【研究结果】哈力黑坝早白垩世花岗岩主要包括中细粒黑云母花岗岩和细粒斑状黑云母花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为(139.1±0.7)Ma和(138.4±1.0)Ma。岩石主量元素具有高硅(74.09%~77.19%)、富碱(7.92%~8.46%),低CaO(0.35%~1.14%)和低MgO(0.15%~0.47%)的特征,属高钾钙碱性系列;其A/CNK值介于0.95~1.08,为准铝质—弱过铝质岩石。岩石相对富集轻稀土元素,(La/Yb)N=3.69~13.17,稀土配分模式图呈右倾海鸥型,具有较为明显的负铕异常(δEu=0.11~0.47)。岩石微量元素组成显示岩石富集Rb、U、Th、Zr、Hf等元素,强烈亏损Sr、Ba、Ti、P等元素。岩石具有高正的ε_(Hf)(t)值(+5.0~+11.2)和年轻的二阶段Hf模式年龄(408~731 Ma)。【结论】哈力黑坝岩体早白垩世花岗岩为铝质A型花岗岩,其源区主要为年轻地壳物质,并有老地壳物质的贡献,形成于伸展的大地构造背景,受控于岩石圈拆沉减薄过程。

基于结构方程模型的大兴安岭北部天然林林下草本物种多样性驱动力分析

林下草本层植物在森林群落结构稳定性的调节和生态功能的发挥上具有非常重要的作用,是森林生态系统不可或缺的组成部分。以大兴安岭北部天然林为研究对象,运用结构方程模型探究气候、土壤和林分空间结构等环境因子对林下草本物种多样性的相对重要性,并探讨影响因子之间存在的复杂关系对林下草本物种多样性的影响机理。结果表明,从整体上来看,气候、土壤和林分空间结构对林下草本物种多样性均有较强的影响作用,其中气候的影响强度最大,土壤次之,林分空间结构的影响作用最小。从中介效应上来看,气候变化会导致土壤和林分空间结构发生变化,进而影响林下草本物种多样性,除此之外,还发现林分空间结构的改变,也会导致土壤性质发生变化,进而影响林下草本物种多样性。从影响系数上来看,影响林下草本物种多样性的驱动因子因各影响因素的不同而存在差异,年均降水、有机碳含量、混交度是分别表征气候因子、土壤因子、林分空间结构影响林下草本物种多样性的主导因子。在大兴安岭林区开展林下草本物种多样性保护及修复工作时,可适当调整混交度,维持合理的林分结构,并综合考虑改善土壤养分的森林经营方案。

升温、光周期和氮添加变化对兴安落叶松幼苗叶黄期的影响

物候是气候变化敏感指标,是陆地生态系统模型的关键参数。目前关于气候变化对物候影响的研究较多,但关于多环境因子交互作用对秋季物候影响的研究尚不充分,制约着物候变化机制的认知与模型发展。以兴安落叶松幼苗叶黄期为研究对象,采用控制实验研究叶黄期对升温、光周期和氮添加变化及其交互作用的响应。结果表明:(1)升温对兴安落叶松幼苗叶黄期的影响较显著,升温使叶黄始期和叶黄普期显著提前,完全变色期不显著推迟;(2)光周期变化对叶黄期的影响极显著,光周期延长使叶黄始期和叶黄普期显著提前,完全变色期显著推迟;(3)叶黄期与氮添加量相关性不显著;(4)升温、光周期和氮添加变化双因子交互作用对叶黄始期和叶黄普期的影响均极显著且均存在极值,但对完全变色期的影响均不显著:升温与光周期延长交互作用使叶黄始期和叶黄普期提前,且在升温1.5℃、光周期14h时最显著;光周期延长与氮添加交互作用使叶黄始期和叶黄普期提前,且在施低氮(5g N m^(-2) a^(-1))、光周期10h时最显著;升温与氮添加交互作用使叶黄始期和叶黄普期提前,且在施高氮(20g N m^(-2) a^(-1))、升温1.5℃时最显著;(5)升温、光周期和氮添加变化交互作用对叶黄始期和叶黄普期影响极显著,对完全变色期的影响不显著。这表明,升温、光周期延长和氮添加将延长兴安落叶松幼苗叶黄期,从而增加兴安落叶松幼苗的固碳时间。研究结果可为物候模型发展以及森林生态系统碳估算提供依据。