2017-2018年河南宝天曼天然栎林碳水通量观测数据集

基于微气象学理论的涡度相关通量观测技术,直接测定了亚热带暖温带过渡区天然栎林生态系统尺度的生产力、能量分配和水分利用等功能和过程,为研究森林生态系统碳水循环过程机理提供了重要的数据基础。本研究选取位于河南宝天曼森林生态站的天然栎林作为研究对象,使用涡度相关系统和环境梯度系统进行长期定位观测,并对2017年1月至2018年12月的监测数据进行了整理、质量控制和分析。本数据集包括空气温湿度、土壤温湿度、风速、风向、光合有效辐射、向上/向下的短波辐射、向上/向下的长波辐射、净辐射、显热通量、潜热通量和碳通量等观测指标,形成了半小时、日尺度、月尺度和年尺度的数据产品,以期为研究亚热带-暖温带过渡区典型森林生态系统对气候变化的响应和适应及其机制提供数据基础。

辽宁东部山区天然栎林单木生物量模型研究

以辽宁东部山区天然栎林为研究对象,根据野外采集的标准木数据,建立了天然栎林单木各分量(包括树干、树枝、树叶、根系和全树重)的预测模型。结果表明,拟合出11种模型的树木器官生物量和总生物量的回归方程,计算与分析效果最好的是幂回归模型,该模型无论是对不同器官的生物量还是树木总生物量的拟合效果均较好,适用性较强,可很好地用于预测天然栎林单木的生物量。

秦岭天然油松、锐齿栎林根系-土壤互动效应研究

通过对油松林、锐齿栎林、草丛等不同植被类型下土壤物理性质研究表明 :土壤形成发育过程中 ,森林群落改善土壤物理性质的作用明显大于草本群落 ;阔叶林对土壤物理性质的改善作用强于针叶林。在 0～ 1 0 cm土层深度 ,>5 mm粒级的水稳性团聚体含量的增量锐齿栎林为 2 7.8% ,油松林为 1 4.0 % ,草丛为 5 .7% ;1～ 2 mm粒级的土壤水稳性团聚体含量的增量锐齿栎林为 6.0 % ,油松林为 1 1 .1 % ,草丛 8.6%。森林植被增加直径 >5 mm和 2～ 5

2种栎类天然次生林凋落物观测研究

为探讨天然林保护引起森林养分归还和生态经济的变化,采用时空替代法,研究2015—2020年仙人洞和草河口不同林龄、坡度、海拔的栎林凋落物空间分布及动态。结果表明:2种天然栎林凋落量基本呈双峰分布,表现为5月上旬为繁殖器(花序)凋落高峰,8月中旬至11月初为叶凋落高峰;采用最近邻元素模型来探讨气温对栎林凋落量的影响,草河口枝凋落量与气温的线性方程为y=1.65x+197.39,仙人洞y=1.953x+127.04,得出模型预测能力的“真实”估计值,草河口、仙人洞“枝”的凋落量分别为3~66 kg·hm^(-2)和30~280 kg·hm^(-2);Pearson相关分析表明在0.01水平上“枝”与“叶”凋落量极显著相关,“皮”与“繁殖器”的凋落量显著相关,由此认为栎林“皮”的凋落量与成熟期的相关性较大。

基于哑变量的秦巴山区天然栎类林胸径和树高生长模型研究

利用全国森林资源连续清查数据,选取秦巴山区天然栎类林作为研究对象,基于竞争指数确定优势木及其竞争等级;根据优势木和立地主导因子确定立地质量等级;将竞争等级和立地质量等级作为哑变量逐步参与胸径、树高生长过程拟合,确定最优生长模型。研究发现:栎类天然林的立地主导因子为海拔、坡向和土壤厚度;胸径、树高生长模型的最优基础模型均为Gompertz模型;胸径生长模型以竞争等级哑变量位于参数a,c时拟合结果最好,其中R2值和Pa值分别为0.834和98.17,较基础模型分别提高13.16%,0.59%;树高生长模型以立地质量等级哑变量位于参数a,b时拟合结果最好,其中R2值和Pa值分别为0.717和98.26,较基础模型分别提高16.59%和0.65%;当胸径和树高模型引入第二类哑变量时,模型精度虽有提升但效果不明显。分析秦巴山区不同生长条件下天然栎类林的胸径和树高生长规律,建立林分生长模型,以期为天然栎类次生林修复与林分质量提升提供重要参考。

燕山地区栎林的经营

该文对燕山地区的天然栎林生态现状进行了分析评价,依据林分现状、经营目标和适宜的经营措施将其划分为封育补植型、抚育培育型、抚育调整型和更新改造型4个经营类型;以生态保护优先和培育优质森林、遵循森林植被的自然发育规律为指导,提出了具体的经营措施;其中封育补植型以封育和补植措施为主,抚育培育型以林木密度结构调控为主,抚育调整型以树种结构调控为主,更新改造型以大强度疏伐结合冠下造林为主。

短时降雨对辽东半岛天然栎类林土壤剖面水分的动态影响

以辽东半岛天然栎类林(Quercus L.)为对象,利用2019—2022年降雨和土壤水分连续观测数据,定义土壤湿润事件。采用定量计算和统计分析法,探究短时降雨时土壤剖面水分的反应时间、反应速率、反应增量特征。结果表明:不同降雨量时,土壤开始反应时间由高到低依次为小雨、中雨、大雨、暴雨。不同土层反应时间随土壤深度的加深逐渐延长,土壤湿润事件发生概率逐渐增大。不同降雨量时,土壤剖面水分反应速率由低到高依次为小雨、中雨、大雨、暴雨,且随着降雨等级增加,总体反应速率逐渐增加;同等级降雨时,土壤剖面水分的反应速率呈现波动式变化,总体呈降低趋势。不同降雨量下土壤剖面水分增量由低到高依次为小雨、中雨、大雨、暴雨,且随着降雨等级增加而逐渐增大;同等级降雨时,土壤剖面水分增量总体呈逐渐降低趋势,且与降雨量变化趋势相近。小雨、中雨、大雨时,土壤剖面水分反应速率和反应增量与降雨速率显著相关(P<0.05),而暴雨时其相关性不显著。土壤剖面水分对降雨的反应时间、反应速率、反应增量变化主要受降雨时间、降雨强度、土壤深度的影响。

辽东栎垂直层含水特征与全碳分析

为探讨不同林型含水差异对天然林碳含量的影响,本研究以仙人洞辽东半岛森林生态系统国家定位观测站长期监测样地的天然次生栎林为典型林型,研究2016—2020年辽东栎不同组分及地上凋落物含水率分布特征。结果表明:1)乔木层的含水率表现为辽东栎叶的含水率最大,在67.84%~69.01%之间,树上死枝含水率最低;按垂直分层比较,平均含水率排序为草本层>灌木层>乔木层。2)树龄与各组分含水率相关系数呈负向分布,辽东栎乔木层各组分的含水率由小到大依次为树干<叶<皮<根<枝。3)11-12月蒙古栎皮的凋落物全碳含量影响较大,6—8月蒙古栎叶和繁殖器凋落物全碳含量呈显著的正相关,可能是栎林在最佳生长时需要碳水平衡。