昆嵛山国家级自然保护区森林防火工作实践探讨

昆嵛山国家级自然保护区作为山东省唯一一个森林生态系统类型的国家级自然保护区,生物多样性丰富,是胶东半岛重要的生态屏障,守好昆嵛山的绿水青山是践行习近平生态文明思想的实际举措。因此,昆嵛山把森林防火作为压倒一切的“一号工程”。本文探讨了昆嵛山保护区森林防火的重要意义,分析了保护区防火工作实践现状,并提出了开展今后工作的建议。

基于GF-5高光谱数据的昆嵛山区域森林胁迫研究

为更好地分析森林植被胁迫的生理过程,建立有效的森林监测系统,使用GF-5号高光谱数据对昆嵛山区域植被应力进行遥感健康度估测,GF-5号高光谱数据能够使非破坏性监测叶绿素、类胡萝卜素和花青素含量等叶片色素等重要指标反映植被健康成为可能,适用于当前研究区域的动态健康监测系统。结果显示,混交林健康度均值最高,其次为落叶阔叶林,常绿针叶林和落叶针叶林健康度均值相当;阳坡森林健康度均值最高,其次为半阴坡与半阳坡的森林健康度均值相当,阴坡森林健康度最低;植被健康度与土壤类型呈现一定相关性,与砂土呈现正相关,与粉砂土、黏土呈现负相关关系。研究表明使用与植被冠层中不同类型与胁迫有关的遥感指数来定量表示植被特殊状态、生物物理和生物化学特性,使森林资源的调查监测和管理得以实现。

森林防火治理能力现代化初探——以山东昆嵛山国家级自然保护区威海片区为例

以山东昆嵛山国家级自然保护区威海片区为例,阐述了森林防火的工作举措和方法,旨为其他森林生态系统自然保护区实现森林防火治理能力现代化提供借鉴。

烟台市昆嵛山林场森林经营方案编制探讨

昆嵛山林场森林经营方案编制工作以习近平生态文明思想为指导,以保护森林资源、改善生态环境为目标,以建设美丽昆嵛山为宗旨。经营方案的经理期为10年(2021~2030年),提出了实施封山育林、低效林改造、林业有害生物防控、森林防火、非木质资源经营等森林经营措施。方案结合林场森林资源现状,通过科学培育和积极保护,增强林地生产力和森林生态系统的整体功能,确保森林资源的生态、经济和社会等多种效益的发挥,为实现国有林场森林资源可持续发展奠定基础。

渗透红色教育的地理研学课程设计--以昆嵛山为例

2013年国务院办公厅印发《国民旅游休闲纲要(2013-2020)》[1],首次提出了研学旅行的概念;2016年教育部等多部门联合发布《关于推进中小学研学旅行的意见》[2],使研学旅行在学校教育中快速推广。研学旅行是学科课程的有机延伸,是培养学生学科核心素养和学生发展核心素养的重要途径[3]。

昆嵛山天然林13年演替动态--生物多样性变化、物种周转与食叶害虫的短期干扰

依托昆嵛山森林生态定位观察站所设立的40块永久性样地,比较了群落自然演替13 a的林内灌草多样性指数、物种周转率以及食叶害虫昆嵛山腮扁叶蜂的危害程度,评判食叶害虫对林分结构变化的短期潜在功能作用。结果表明:赤松纯林内灌草Shannon多样性指数和均匀度指数分别为2.50和0.79,分别低于1996年的2.69和0.85;黑松混交林内灌草Shannon多样性指数和均匀度指数分别为2.27和0.79,分别高于1996年的1.85和0.77。赤松和黑松混交林下的灌草种类13 a的整体物种周转率达到125.9%;昆嵛山腮扁叶蜂发生严重林分(虫口密度>25头.株-1)的树木死亡率(平均13.35%)极显著高于腮扁叶蜂发生较轻的林分(P=0.003 8),树木死亡率与腮扁叶蜂虫口密度呈显著的正相关,并与林分郁闭度显著相关,但与林分密度不相关;腮扁叶蜂发生严重林分的树木胸径平均增长量略高于发生较轻的林分,但两者之间差异不显著。从本研究结果看,在昆嵛山,与未发生腮扁叶蜂的林分相比,腮扁叶蜂危害导致树木死亡率升高有可能加速林分密度的调整。

赤松林上调力及群落结构对昆嵛山腮扁叶蜂的调控机制及作用

赤松作为昆嵛山腮扁叶蜂的主要寄主,赤松林上调力及群落结构对该食叶害虫种群密度的调控机制一直是昆嵛山区森林生态系统研究的核心问题之一,也是有害生物可持续控制的重要理论基础。本文把昆嵛山赤松林生态系统作为研究对象,以赤松林林分特征和以寄主植物的多样性、树种组成、邻近木和物种联结性为主的群落结构为主线,阐明了赤松林上调力及群落结构调控昆嵛山腮扁叶蜂的作用和机制,为研究昆嵛山腮扁叶蜂与寄主植物及其群落结构的关系开辟新思路和新领域,进而为真正实现森林食叶害虫的可持续控制提供依据。

烟台市昆嵛山林场森林经营方案编制探讨

本研究全面回顾和分析了近十年来森林生态经济的相关文献,在此基础上,通过扎根理论的方法对森林生态经济贡献的实践路径展开了研究,探索并建构出森林生态经济贡献的实践路径模型。研究发现,森林经济价值是森林生态经济贡献的资源基础条件,而森林产品开发和森林经济产业是森林生态经济贡献的实现途径。同时,森林生态效益货币化可作为森林生态经济贡献实践路径的一个补充。结合未来实践,本研究为设计制定森林生态经济贡献的政策措施提供了参考。

昆嵛山自然保护区生态系统服务功能价值评估

昆嵛山自然保护区是中国的赤松原生地和天然分布中心,分布有我国面积最大、保护最为完整的天然赤松林生态系统。以昆嵛山自然保护区的自然生态系统为研究对象,从物质量与价值量的角度,采用影子工程法、机会成本法、市场价值法等研究方法,对其生态系统服务功能的直接价值和间接价值进行了评估。结果表明,昆嵛山自然保护区的生态系统服务功能价值达4.99×108元/a,其单位面积的经济价值为32351元/(hm2.a),其中直接价值为0.32×108元/a,仅占到总服务功能总价值的6.42%,而间接价值高达4.67×108元/a,两者之比接近1∶15,间接价值中大小顺序依次为:涵养水源>净化空气>维持生物多样性>土壤保持>固碳释氧>娱乐文化价值。昆嵛山自然保护区面积仅占到烟台市牟平区的9.71%,但贡献的生态服务价值可相当于牟平区2003年GDP的7.00%,从人均来看,当地每人每年可获得其生态服务价值达1039元。研究结果表明,昆嵛山自然保护区对维持当地可持续发展具有举足轻重的作用。

胶东昆嵛山杂岩中高锶花岗岩地球化学成因及其意义

华北克拉通性质的胶东陆块之间。本文主要对其中具定向构造的垛崮山与瓦善高锶花岗岩体的地球化学成因及其地质意义的研究。垛崮山岩体岩性主要为花岗闪长岩,瓦善岩体主要为二长花岗岩。岩石化学特征表明两岩体为亚碱性岩石,属钙碱性系列和高钾钙碱性系列。SiO_2=69～71％,高Al(Al_2O_3>15％,SiO_2=70％),富碱:Na_2O=3.54～4.88％, K_2O=2.11～4.44％,K_2O+Na_2O=5.65～9.02％。Na_2O/K_2O=0.9～1.9,表明属Na质花岗岩。富集大离子亲石元素,如Ba、Sr(Ba>1440μg/g,Sr>650μg/g),而亏损高场强元素(如Nb、P、Ti以及Y<18μg/g、Yb<2μg/g),具右倾陡斜的稀土配分模式(La_n/Yb_n>12),无Eu异常或Eu异常不明显。上述地球化学特点与Adakite、太古宙TTG、秘鲁科迪勒拉布兰卡钠质花岗岩以及中国东部大量中生代花岗质岩石类似。然而,本文中的花岗岩石化学显示与钠质花岗岩最为相近,其钙碱性演化趋势不同于TTG、埃达克岩通常所显示的奥长花岗岩演化趋势。前人报道的同位素特征(Sr^(87)/Sr^(86) i=0.7097～0.7098,ε_(Nd)(t)=-19.6～20.0)和700～800Ma的继承锆石特征以及胶东区域地质上没有与之同期甚至早期的基性岩浆伴生共同表明,昆嵛山高锶花岗岩不可能来自幔源岩浆混合或基性岩浆的结晶分异,也不可能是新生玄武质?

昆嵛山森林群落数量分类、排序及多样性垂直格局

根据野外样方调查和主要立地因子数据,采用双向指示种分析(TWINSPAN)方法,对昆嵛山森林群落进行分类和采用除趋势对应分析(DCA)和典范对应分析(CCA)方法进行排序,并分析植物分布与立地因子的关系及物种多样性沿海拔梯度分布格局。结果表明:物种累积曲线分析方法显示40块标准样地抽样充分;TWINSPAN方法将昆嵛山森林群落分为9种类型;样方的DCA排序明确地揭示各群落类型境地分布范围;样地和物种CCA排序较好地揭示立地因子对森林类型和物种分布格局的影响。物种丰富度随海拔升高而增加,在中海拔(300m)出现最大值,至450m处趋于平缓。Shannon-Weiner指数和Simpson指数随海拔升高而增加,但增加趋势不十分明显;Pielou's均匀度指数在海拔500m以下分布平缓,500m以上随海拔升高而呈增加趋势。

赤松纯林林分特征对昆嵛山鳃扁叶蜂发生量的影响

为探讨昆嵛山鳃扁叶蜂的发生与天然赤松纯林的林分特征及其自然分布的关系,依托昆嵛山森林生态定位研究站所设立的40块永久性样地,比较了群落自然演替13 a的赤松种群特征以及林内灌草多样性指数,并分析了虫口密度与赤松林分特征的关系。结果表明,13 a自然生长,赤松种群的径级分布和高度结构出现显著变化。赤松种群中占总数60%的林木径级为5 cm<DBH≤25 cm,比1996年高51%;而约占67%的赤松个体高度在2 m到10 m之间,比1996年高57%。同时种群密度从1996年的平均超过13000株/hm2降到了2008年的平均2377株/hm2。赤松林内灌草Shannon多样性指数(H)和均匀度指数(JS)分别为2.50和0.79,分别低于1996年的(H)2.69和(JS)0.85,暗示赤松纯林生物多样性有降低的趋势。昆嵛山鳃扁叶蜂的虫口密度与赤松林分的郁闭度和赤松分布的海拔高度呈极显著相关关系、相关系数分别为R=0.931、P=0.002和R=0.924、P=0.003;与林分密度(R=0.780,P=0.038)、林木胸径(R=0.816,P=0.025)呈显著相关关系,而与树高以及树龄关系不显著。昆嵛山鳃扁叶蜂虫口密度的分布格局似乎非常符合"资源集中"假说。

昆嵛山不同林分类型土壤质量状况及评价

目的]探究昆嵛山国家级自然保护区内4种不同林分类型(日本落叶松林、蒙古栎-日本落叶松混交林、赤松林、杉木林下土壤质量状况。[方法]采用野外调查结合室内分析的方法,对不同林分下土壤剖面各层次土壤理化及生物学性质进行测定分析,运用土壤质量综合指数法结合主成分分析对不同林分土壤质量进行综合分析与评价。[结果]随土层深度的加深,不同林分土壤密度随之增加,总孔隙度随之显著降低(P<0.05);日本落叶松林、赤松林土壤毛管孔隙度均随土层深度增加而显著减小,蒙古栎-日本落叶松混交林、杉木林反之;不同林分土壤p H值均介于4.135.07之间,为酸性土壤;有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效钾含量总体上均呈随土层深度增加而降低的趋势,呈现出土壤养分的表聚性特征;4种林分各土层全钾含量总体上无显著差异(P<0.05),日本落叶松林2040 cm、4060 cm层土壤全钾含量(2.22 g·kg^(-1)和2.34 g·kg^(-1))显著高于其他林分;除杉木林外,其他林分各土层有效磷含量均随土层深度增加而增加;除土壤蔗糖酶外,其余3种土壤酶活性在不同林分中均随土层深度的增加而减小;4种林分土壤质量综合指数大小排序为:日本落叶松林(0.792)>蒙古栎-日本落叶松混交林(0.639)>杉木林(0.353)>赤松林(0.267)。[结论]不同林分对土壤剖面各层次理化性质影响显著,不同林分类型土壤质量状况各异,其中日本落叶松林土壤质量最好,赤松林土壤质量最次。

山东昆嵛山植物区系初步研究

昆嵛山地处胶东半岛 ,属于暖温带气候类型 ;植物种类丰富 ,有维管植物 1 32科 ,5 71属 ,1 0 5 8种。地理成分复杂 ,区系类型多样 ,现有 5 71个属可分为 1 5个分布型及 1 2个变型。区系组成的大科及主要科共 1 6科 ,即菊科 ,禾本科 ,豆科 ,蔷薇科 ,莎草科 ,百合科 ,十字花科 ,蓼科等 ,共有植物 2 85属 ,61 2种 ,占昆嵛山种子植物总属数的 5 1 .82 % ,总种数的 5 9.94% ,它们构成了昆嵛山植物区系的基本框架。Raunkiaer生活型组成依次为高位芽植物 ( 34.40 % ) >地面芽植物 ( 2 7.1 3% ) >一年生植物 ( 1 9.66% ) >隐芽植物 ( 9.64% ) >地上芽植物 ( 9.1 7% )。本文在主要区系地理成分分析的基础上 ,得出本区系植物具有以下 4个特点 :( 1 )植物种类丰富 ,温带成分优势明显 ,热带成分比例较大 ( 2 )分布类型多样 ,地理成分复杂 ,显示出多方植物交汇的特点 ( 3)区系成分具有一定的古老性 ,单种属成分较多 ,区系的特有程度较低 ( 4 )珍稀濒危种类丰富 。

昆嵛山森林群落下灌草层结构与多样性研究

利用双向指示种分析法(TWINSPAN)和除趋势对应分析(DCA)对昆嵛山不同林分类型下的灌木层和草本层进行了数量生态学分析.TWINSPAN分类将灌木层和草本层分别分为14个类型和10个类型,分类的结果与林分类型之间存在着较好的对应关系.DCA排序将不同林分下的灌木层和草本层都分为了4个生态类型,其中,灌木层生态类型的区分环境因子是光照和水分,而草本层生态类型的区分环境因子则是水分.不同林分类型下的物种多样性指数并不是都存在显著差异,只有Gleason丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数在不同林分间的差异达到显著.

昆嵛山典型林下灌草层植物种间关系研究

用χ2检验、Ochiai关联度指数、Pearson相关和Spearman秩相关指数对昆嵛山典型林下灌草层植物的种间关系进行了研究.结果表明:(1)负相关的种对数远远大于正相关的种对数,呈显著相关和极显著相关的种对数所占比例较少,昆嵛山灌草层群落还处于演替当中.(2)Pearson相关检验在研究中有较大偏差,Spearman秩相关检验的灵敏度要大于χ2检验、Ochiai关联度检验和Pearson相关检验.(3)极显著相关的种对数:灌木和草本层之间的种对数>灌木层的种对数>草本层的种对数,灌木的存在为草本提供了良好的生存空间.(4)不同林型下灌草层物种的种间关系有所差异,杂木林的演替程度最高.

昆嵛山典型植物群落生态学特性

在群落调查的基础上,采用优势度、丰富度、物种多样性、均匀度和种间相遇几率几个指标,对昆嵛山主要的天然植物群落和人工植物群落的生态学特性进行研究。结果表明不同植被类型中,灌草层物种数不同,物种的优势度和占优势的物种也各不相同;表征群落生态学特性的各个指数之间有很强的相关性,其中Shannon-Wiener指数H与其它指数的相关性最高;在以H为代表的不同层次多样性的比较中发现,不同植被类型,灌木层和草本层多样性的关系不同,但它们的平均值趋于稳定,即灌木层和草本层的物种多样性有很强的互补性;同一植被类型的不同群落间由于环境的异质性,多样性往往也不同;天然或者人工抚育强度小的4种植被类型比较,灌草层物种多样性的顺序是杂木林>赤松林>黑松林>麻栎林,在赤松林和黑松林中加入人工管理或者人工管理加强以后则变为黑松林>赤松林>杂木林>麻栎林,同时,黑松林和赤松林中乔木层的生长也受到了很大的影响,中度干扰理论在其中起了重要的作用,综合看来,对赤松林的管理达到了中度干扰的水平,而对黑松林的管理则有些过度。

昆嵛山天然赤松次生林空间结构特征的研究

为研究天然赤松次生林的空间结构特征,在昆嵛山国家级自然保护区内设立了一块6 hm2的永久性监测样地,并对林内树种组成及其分布进行调查分析。用角尺度、混交度和大小比数3个参数,对天然赤松次生林空间结构特征进行分析研究。结果表明:赤松是绝对的优势种,麻栎为次优势种,与其他16种乔木共同构成了赤松麻栎林生态群落;赤松次生林的平均混交度为0.44,主要以弱度混交与中度混为主,林分的平均大小比为0.50,且各部分频率分布比较均匀,说明乔木层的树种稳定性较好;全林角尺度平均值为0.54,林木水平格局为团状分布;虽然阔叶树种在混交度上稍好于针叶树种,但是其在胸径大小上明显小于针叶树种,说明其受针叶树种压迫较为严重。该研究可为该地区的展开森林有害生物调控机理研究和天然赤松次生林的合理经营提供参考依据。

森林空间结构对昆嵛山腮扁叶蜂虫口密度的影响

【目的】明确天然赤松次生林中昆嵛山腮扁叶蜂虫口密度与森林空间结构之间的相关性,探索利用空间结构指标调控森林害虫的生态控制技术。【方法】在昆嵛山天然麻栎-赤松次生混交林中设置面积为6 hm2的样地,测定昆嵛山腮扁叶蜂寄主赤松、黑松、多脂松的空间结构指标树种角尺度、大小比数、混交度和虫口密度,分析各指标与虫口密度之间的关联性。对每株样木分别从上、中、下层,东、南、西、北4个方向统计虫巢数量,以虫巢数的3倍作为株虫口密度。【结果】赤松上昆嵛山腮扁叶蜂虫口密度与角尺度呈显著正相关(R^2=0.821,P=0.034),与胸径大小比数(R^2=0.903、P=0.013)和树高大小比数(R^2=0.906、P=0.013)均呈显著负相关,与混交度相关性不显著(R^2=0.177、P=0.481);黑松上昆嵛山腮扁叶蜂虫口密度与角尺度呈显著正相关(R^2=0.858,P=0.024),与胸径大小比数(R^2=0.043、P=0.739)、树高大小比数(R^2=0.237、P=0.406)均呈负向相关关系,但相关性不显著,与混交度相关性也不显著(R^2=0.251、P=0.390);多脂松上昆嵛山腮扁叶蜂虫口密度与角尺度(R^2=0.032、P=0.772)、胸径大小比数(R^2=0.180、P=0.447)、树高大小比数(R^2=0.194、P=0.458)、混交度(R^2=0.653、P=0.098)等各空间结构指标均无显著相关性。3个树种中,赤松和黑松的虫口密度与空间结构的相关性强于多脂松;不同空间结构指标相比较,虫口密度与角尺度和大小比数的相关性强于角尺度。【结论】空间结构指标角尺度和树种大小比数对昆嵛山腮扁叶蜂的生态调控作用优于混交度。森林经营实践中可以充分利用昆嵛山腮扁叶蜂虫口密度与空间结构指标之间的关系,通过尽量降低角尺度即营造均匀的松属树种林分以提高对虫害的抵御能力,同时尽量提高树种大小比数即改善林木生长状况以抑制昆嵛山腮扁叶蜂的发生。

昆嵛山腮扁叶蜂取食对赤松生长的影响

依托昆嵛山森林生态定位观察站40块永久性样地,以昆嵛山腮扁叶蜂虫口密度代表为害程度,比较不同样地赤松2006—2008年的平均胸径生长量的差异,并比较了赤松枝条受到连年连续取食或分年度取食后的生长差异,从中评判昆嵛山腮扁叶蜂为害对赤松林分的局部与整体的影响。结果表明:遭受连年取食和分年度取食后的赤松,当年生枝条长度差异显著;同时,生长率差异也显著。根据赤松枝条在3 a受到的为害情况看,赤松枝条当年的生长不受当年昆嵛山腮扁叶蜂取食的影响,但受前一年取食影响:即当前一年虫口密度较大时,赤松当年生枝条的生长受到一定的抑制,反之则影响不大。腮扁叶蜂连续在前年和去年为害2年,会严重降低赤松当年生枝条生长量。通过比较2006年至2008年37块样地赤松胸径的增长量,赤松胸径在不同虫口密度为害下,增长量没有显著差异。这说明昆嵛山腮扁叶蜂为害对树木生长的影响是局部而非整体,在短期内仅从赤松枝条的生长上难以评判其对林分生长的影响。