祁连山区青海云杉林碳汇特征及调控因子

祁连山区是我国西部重要的生态安全屏障和固碳场所。为准确评估祁连山区青海云杉林生态系统生长季碳汇特征,利用涡度相关技术并结合增强回归树模型与结构方程模型,研究生长季其碳通量变化特征及其环境影响机制。结果表明,青海云杉林生长季净生态系统碳交换(net ecosystem carbon exchange,NEE)日变化呈“V”型,CO_(2)通量变化范围在-0.71~0.08 mg CO_(2)·m^(-2)·s^(-1),季节尺度NEE变化范围在-20.93~11.75 g C·m^(-2),月均碳吸收量(188.27±17.85)g·m^(-2),生长季累积碳吸收941.34 g·m^(-2)。增强回归树模型揭示植被指数对净生态系统碳交换量相对贡献率最高,为50.3%,其次是净辐射,为15.9%。结构方程模型表明,植被指数与相对湿度对净生态系统碳交换量的直接作用系数分别为0.61与-0.17。多元逐步回归模型表明植被指数与相对湿度对NEE具有显著影响(R^(2)=0.74,P<0.01)。随着植被指数增加,祁连山森林生态系统碳汇功能显著增强。结果为准确评估祁连山区青海云杉林生态系统碳汇能力提供科学依据。

影响宁夏大罗山青海云杉林烟翅腮扁叶蜂发生的关键因子

明确烟翅腮扁叶蜂Cephalcia infumata Zhang&Wei的发生与青海云杉Picea crassifolia Kom.林林分因子和立地因子间的关系,探索影响烟翅腮扁叶蜂虫口密度的关键因子,对监测青海云杉林烟翅腮扁叶蜂虫口密度具有重要的指导意义。2022年-2023年在宁夏大罗山烟翅腮扁叶蜂主要分布区域的不同林型中设立16块20 m×20 m的样地,调查林分因子、立地因子,以及烟翅腮扁叶蜂虫口密度。通过逐步回归分析筛选出草本盖度(x_(7))、郁闭度(x_(2))和冠幅(x_(5))是影响2022年-2023年烟翅腮扁叶蜂发生的关键因子,建立了虫口密度的线性预测模型,y=-50.205-50.758 x_(7)+111.633 x_(2)+2.916 x_(5)。其中,草本盖度与烟翅腮扁叶蜂幼虫平均虫口密度呈极显著负相关关系(P<0.01,t=6.169),郁闭度与烟翅腮扁叶蜂幼虫平均虫口密度呈极显著正相关关系(P<0.01,t=3.345),冠幅与烟翅腮扁叶蜂幼虫平均虫口密度呈显著正相关关系(P<0.05,t=5.724)。因此在宁夏大罗山青海云杉林郁闭度和冠幅大、草本盖度低的林地烟翅腮扁叶蜂易发生,应作为监测重点区域,为提前预防虫害的发生做准备。

利用混合线性模型对青海云杉无性系生长性状进行早期评价

通过对100个青海云杉无性系不同树龄(7、9、13、14 a)时期的生长性状进行遗传测定及选优,为甘肃省天水小陇山地区青海云杉的良种选育与推广应用提供基础。采用完全随机区组设计,营造5个区组2株小区建立100个青海云杉无性系对比试验林,对试验林7、9、13、14 a时期生长性状,如树高、新梢、胸径、冠幅进行调查,并通过数据整理分析及遗传参数估算,选择优良无性系。结果表明:青海云杉无性系7、9、13、14 a树高、新梢、胸径、冠幅均呈极显著差异(P<0.01)。通过各树龄的树高方差分析可以看出,树龄、区组、无性系、树龄×无性系互作效应、区组×无性系互作效应均有显著差异(P<0.05),树龄效应方差分量占比为77.5%,受树龄效应影响较大。不同树龄时无性系各性状表型变异系数为22.07%~60.37%,遗传变异系数为7.55%~29.78%,重复力为0.36~0.86。采用最佳线性无偏估计法计算无性系树高遗传值,从100个无性系中选出5个青海云杉无性系,其入选率为5%,树高遗传增益为15.65%。青海云杉无性系生长性状存在广泛遗传变异,无性系对树高的方差分量占比逐年提升,生长性状受很强的遗传因素控制。根据树高育种值筛选的5个优良无性系分别为:08青大039、08青大035、08青大012、08青大018、08青大007。

地被物对祁连山青海云杉林土壤呼吸的影响

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,对环境变化响应的敏感性受地被物强烈影响,并显著影响生态系统的碳源/汇功能。应用Li-8100A土壤碳通量自动测量系统,对祁连山青海云杉林下土壤呼吸进行野外测定,研究环境因素和不同地被物(苔藓和凋落物)对土壤呼吸动态变化的影响。将去除苔藓和凋落物的样地与对照组进行对比,并收集0~<20 cm、20~<40 cm、40~60 cm土壤温度和土壤含水量、光合有效辐射、风速风向、相对湿度和大气温度等数据。在日尺度上,土壤温度和空气温度是影响该地区土壤呼吸日变化的主要驱动因子,但与土壤含水量的变化没有显著相关性。在季节尺度上,20~60 cm土壤温湿度的变化是土壤呼吸季节变化的主要影响因素。研究区日均CO_(2)排放量约为311.66~728.61 mg·m^(-2)·h^(-1),去除苔藓生长季土壤碳排放减少约12%,而去除凋落物土壤碳排放减少约32%。移除苔藓或者凋落物可以显著增加土壤呼吸的温度敏感性(Q_(10))。研究结果表明青海云杉林下的苔藓和凋落物对土壤呼吸有显著影响,在估算区域土壤碳排放时应区分考虑。

祁连山大河口青海云杉胸径变化关系的研究

胸径是林业调查中最重要的指标之一,可表征森林资源的生长变化规律。以甘肃省张掖市民乐县第八次和第九次森林资源连续清查中青海云杉6个固定样地为研究对象,通过分析对前后两期每木检尺胸径数据间的相关关系,旨在揭示青海云杉胸径变化规律。回归分析结果表明:青海云杉后期胸径与前期胸径的最优拟合公式为二次模型(D_(后)=0.369+1.038 D_(前)-0.001D^(2)_(前),D_(后)为第九次连续清查的胸径,即后期胸径;D_(前)为第八次连续清查时的胸径,即前期胸径)。模型方程计算结果与2023年实际测量的胸径数据较为吻合。由此可见,二次模型能够较好地反映祁连山区青海云杉胸径的生长变化关系,将为今后青海云杉种群预测提供理论依据。

祁连山东部青海云杉死亡和存活个体径向生长对气候变化的响应差异

研究建立了祁连山东部青海云杉(Picea crassifolia)存活个体与死亡个体的树轮宽度年表和断面生长增量(BAI)序列,对青海云杉存活个体与死亡个体的径向生长特征及其对气候要素的响应关系进行了比较,尝试厘清青海云杉径向生长与气候要素之间的响应机制。结果表明:青海云杉死亡个体的径向生长速率明显低于存活个体(P<0.001),尤其是在20世纪80年代快速升温后,这一差距进一步加大,青海云杉死亡率也大幅增加。在1951—1986年期间,青海云杉径向生长主要受生长季前(上一年9月到当年2月)干湿状况的影响;而在1987—2020年期间,青海云杉径向生长则更多受生长季(当年6—8月)干湿状况的影响。并且与活树相比,死树对区域干湿状况表现出更高的敏感性,对气温的负响应也更强。随着气候变暖加剧,高温及其带来的干旱胁迫已成为区域内限制青海云杉径向生长的主要气候因素,青海云杉的死亡率可能会继续升高。

祁连山青海云杉林空气负氧离子浓度变化及其对气象因素的响应研究

为更好地助力祁连山国家森林康养产业发展,选取祁连山排露沟流域分布的青海云杉林为研究对象,利用固定式大气负氧离子浓度自动监测仪和自动气象站,对其林内的空气负氧离子浓度与温度、相对湿度和降雨量等气象因素进行分析。结果表明,1)祁连山青海云杉林内空气负氧离子浓度年平均值为1429 cm^(-3),变化范围120~3480 cm^(-3),变异系数43.3%。2)春、夏、秋季负氧离子浓度分布均呈“W”形变化趋势,而冬季负氧离子浓度分布呈“M”变化趋势。春、秋、冬季负氧离子浓度峰值均出现在8:00-11:00,而夏季负氧离子浓度峰值出现在19:00-23:00。3)空气负氧离子浓度日变化平均值变化规律为夏季>春季>秋季>冬季,其中冬季变化幅度最小,夏季变化幅度最大。4)Pearson相关系数法分析表明,降雨量和相对湿度与负氧离子浓度均呈极显著性正相关(P<0.001),温度与负氧离子浓度呈正相关,但不显著(P>0.05);负氧离子浓度与温度、相对湿度、降水量均呈线性关系,其中与温度的线性函数拟合效果差;负氧离子浓度随相对湿度和降水量的增加呈递增趋势。

祁连山青海云杉林叶面积指数的空间异质性

叶面积指数(leaf area index,LAI)在山地森林具有高度的空间异质性。基于大样地尺度的山地森林叶面积空间异质性的研究较少,而且不涉及LAI对地形的响应研究。基于LAI的空间异质性和地形因子的相关性,确定取样尺度,可为提升区域尺度上LAI的空间遥感精度提供依据。本研究依托祁连山大野口流域10.2 ha(340 m×300 m)的青海云杉林动态监测样地,使用CID CI-110植物冠层数字图像分析仪对样地内255个20 m×20 m样方进行五点法LAI测定,分析LAI的空间异质性特征和空间分布格局及其与地形因子的相关性。研究结果表明:(1)LAI具有中等变异性,指数模型是变异函数的最佳理论模型,具有强烈的空间自相关,变程为16 m,南—北方向上是LAI分布的优势格局。(2)LAI的空间分布格局相对简单,具有一定的斑块性,LAI为0.56~1.43的斑块所占面积最大。(3)LAI与海拔和坡度均呈极显著负相关(P<0.01),与坡度和曲率的相关性均不显著(P>0.05)。(4)青海云杉林的LAI空间异质性与尺度和方向有关,部分地形因子对LAI存在着显著影响。研究结果可为青海云杉林生态过程分析以及遥感技术反演LAI参数提供依据。

祁连山浅山区青海云杉人工林与天然林水文过程研究评述

祁连山是甘肃河西走廊重要的水源区,浅山区是连接山地森林生态系统和绿洲生态系统的关键地带,祁连山水资源对维系河西走廊绿洲社会经济发展和生态安全具有不可替代的作用。研究评述了祁连山浅山区人工林与天然林土壤水分观测技术、土壤水分运移、土壤水分连通性、水源涵养能力以及人工林与天然林水文过程差异等方面的研究进展,提出在未来的研究中,应借助新的观测和模拟手段,围绕祁连山浅山区青海云杉Picea crassifolia人工林与天然林土壤水文功能分异这一核心科学问题,开展人工林与天然林土壤水分运移过程分异规律及机制,人工林与天然林水源涵养能力差异及关键控制因素等问题研究,明晰人工林与天然林土壤水分变化过程以及人工林建设如何影响局地水分循环过程,确定祁连山植被建设和区域生态系统管理策略。

青海云杉的育苗技术及苗期管理研究

青海云杉的繁殖培育中,育苗及苗期管理是重点也是难点,其中涉及较多的技术要点、管理措施及注意事项。在青海云杉的育苗中,主要技术包括苗圃地建设、种子的处理、播种作业及播种后管理。进行青海云杉的苗期管理时,关键在于遮阴处理、除杂草、松土、排水与灌水、病虫害防治、出圃管理。需要极力凸显青海云杉的育苗与苗期管理的重要地位,为青海云杉的繁殖培育奠定坚实基础。

青海云杉的容器育苗技术要点

文章介绍了观赏树种青海云杉的容器育苗方法,主要包括选地整地、作床、营养土配置、种子消毒催芽、播种、苗期管理、病虫害防治等关键环节,在实际应用中,种植者需要加强对温度、湿度、光照等因素的调控,及时补苗、间苗,并做好施肥、除草等工作,营造良好的育苗环境。本文还针对容器育苗中常见的病虫害列举了防治措施,主要包括蚜虫、蚧壳虫等,以帮助种植者提高育苗质量。

青海云杉叶锈病发病规律及防治措施

为了有效促进青海地区的林业稳定发展,需要准确考虑云杉种植与生长的实际情况,规范云杉种植流程,确保云杉的健康生长,对云杉生长的各种病害问题进行准确分析,总结云杉叶锈病的发病规律,做好整体防治和管理,不断扩大青海云杉的种植面积,获得更多的生态效益。本文主要对青海云杉的特点和叶锈病发病情况进行分析,结合叶锈病发病的主要原因以及叶锈病的发病规律,在此基础上提出具体的叶锈病防治措施,具有一定参考意义。

青海云杉种实害虫可持续控制的策略措施研究

本文针对青海云杉种实害虫问题,提出了可持续控制的策略,通过深入了解害虫生物学特性和发生规律,可制定出综合性的控制方案。本研究中,重点强调了物理防治的重要性,如人工捕捉、诱捕器诱杀、阻隔法等,旨在直接减少害虫数量,并列举了相应的生物防治策略,包括天敌昆虫、病原微生物,以及鸟类等捕食性动物等,以实现生态平衡。在检疫方面,通过加强云杉苗木及种子的检疫工作,建立完善的害虫监测体系,采取应急措施,可建立起青海云杉种实害虫的可持续控制体系,保护云杉林健康生长,维护生态平衡。

祁连山东端青海云杉有害生物防治措施分析

加大对祁连山东端青海云杉有害生物防治探究,对于维护祁连山林区生态安全,促进森林健康发展尤为重要,同时,也是落实祁连山国家公园自然保护地生态文明建设的重要工作之一。基于此,分析了祁连山东端青海云杉有害生物为害现状及频发原因,并探讨了具体的防治措施,旨在为相关人员提供有益的参考,促进祁连山林区持续健康发展。

祁连山自然保护区青海云杉锈病发生规律及防治药剂筛选

为探究祁连山自然保护区青海云杉锈病防治方案,分析了青海云杉锈病发生规律,并通过相关试验筛选出防治药剂。结果表明,青海云杉锈病在6月中旬-7月上旬进入多发期,发病率受降雨影响显著;发病率与海拔呈正相关关系,与郁闭度呈负相关关系,其中,海拔3000m地带及郁闭度达到0.3时,发病率最高。基于发病率与海拔和郁闭度的关系,分别建立青海云杉锈病发病率预测方程,均通过了显著性检验(P<0.01),且拟合效果良好。不同药剂类型和施药次数均可显著影响防治效果,3种药剂中,推荐使用三唑酮施药2~3次防治青海云杉锈病。

青海云杉(Picea crassifolia)种群格局的分形特征及其影响因素

应用计盒维数、信息维数和关联维数对祁连山主要森林类型青海云杉（Picea crassifolia）种群空间格局进行的研究表明：青海云杉种群格局计盒维数在0.992～1.938之间,平均值为1.716,信息维数在0.996～1.860之间,平均值为1.632,关联维数在1.418～1.759之间,平均值为1.568。计盒维数与样地海拔和土壤水分含量呈显著的负相关,与样地坡向呈显著的正相关,信息维数与样地海拔呈显著负相关而与坡向呈显著的正相关,关联维数与样地坡度呈显著的负相关,主成分分析表明,海拔和土壤含水量是影响青海云杉种群格局分形维数第一主成分,坡向是第二主成分,坡度是第三主成分,这3个主成分累计解释率为87.6%。

祁连山不同海拔青海云杉林土壤碳氮磷生态化学计量特征

探究土壤理化特性及生态化学计量比在不同海拔梯度和土壤深度的变化趋势,为祁连山青海云杉林的保护研究提供理论依据和数据支撑.以祁连山大野口流域青海云杉林(Picea crassifolia)林地为研究对象,分别设置4个海拔梯度(2700,2900,3100,3300 m),利用梅花五点法和剖面法采集0~10,10~20,20~30 cm的土壤分层样品,测定不同海拔梯度和土壤深度的土壤有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)含量并分析其生态化学计量特征.青海云杉林土壤C和N随着海拔的升高呈先增加后减小的趋势,P则无明显变化趋势.土壤C∶N随着海拔的升高逐渐增大;C∶P和N∶P在海拔梯度上无明显变化规律.随着土壤深度的增加,土壤C,N,P逐渐降低;不同海拔土壤C,N,P及生态化学计量间存在显著差异(R=0.716,P=0.001),不同土壤分层间差异不显著(R=0.39,P=0.175).青海云杉林有机碳含量高于全国平均水平,全氮有效性高而磷素缺乏;研究区C∶N和N∶P含量主要受土壤全氮的影响,因此在青海云杉林的管理中如何调控土壤全氮显得至关重要.研究结果为进一步研究祁连山青海云杉林C,N,P的作用规律和区域生态安全以及全球气候变化提供基础资料.

阿尼玛卿山地不同海拔青海云杉(Picea crassifolia)树轮生长特性及其对气候的响应

利用位于同一坡面的青海云杉树芯样本,建立了4个海拔高度的树轮宽度指数年表。分析结果表明年表序列特征值大都因海拔而不同,各年表序列对气候因子的相关性在不同高度也表现出一定的差异:树木生长都与前一年10月份月均温显著正相关,与前一年8月份和当年5、6月份月均温显著负相关;与前一年9、10月份和当年5月份的降水量都呈显著正相关,但都随海拔升高呈波状变化。树轮宽度指数与不同时段的温度和温暖指数都呈负相关,表明5～9月是该地区青海云杉生长较为活跃的季节。响应函数分析结果表明该地区低海拔生长的青海云杉受温度和降水的影响都比高海拔生长的更显著,显然不同于以前研究的森林上下限树木的生长模式。4a表主成分中的第一主分量贡献率为81.071%,表明同一坡面影响树木生长的大环境因子是一致的。第一主分量与气候因子的相关分析同样显示出前一年生长季末和当年生长季初的水热组合是树木生长的主要限制因子,区域模拟也进一步证明了这一点。并认清了同一坡面青海云杉树轮记录的共性和差异,为今后树轮采样和研究提供一定的理论依据。

祁连山青海云杉(Picea crassifolia)夜间树干液流特征及影响因素

利用SF-300树干液流仪对祁连山中段青海云杉(Picea crassifolia)2011年生长季树干液流进行监测,研究了在典型天气条件下青海云杉的夜间树干液流特征,以及气象因子和树形特征对其夜间液流变化的影响.结果表明:典型晴天、阴天,夜间树干液流速率分别在(2.78±0.64)^(5.02±1.06)g·cm-2·h-1、(2.31±0.62)^(3.94±1.22)g·cm-2·h-1之间波动,其平均值分别为(3.55±0.28)g·cm-2·h-1、(3.06±0.24)g·cm-2·h-1;夜间树干液流量分别占当日总液流量的(34.51±6.20)%、(46.06±11.20)%.夜间树干液流速率与饱和水汽压差、气温呈显著相关关系,与风速相关性不显著;夜间树干液流与胸径、树高、边材面积、胸径平方与树高之积呈显著线性相关,与冠幅相关性不显著.青海云杉夜间树干液流的变化是其生理特征与环境因素综合作用的结果,夜间树干液流可能用于夜间蒸腾和植物体内部的水分补充.

祁连山青海云杉(Picea crassifolia)林土壤有机碳与化学性质的相互关系

通过对祁连山大野口流域的青海云杉林大样地进行土壤剖面取样,分析了样地土壤有机碳与p H值、养分和阳离子交换量等基本化学性质的变化规律及其相互关系.结果表明：随土层深度不断增加,土壤有机碳含量逐渐减小,在20~30 cm以下趋于稳定（P〉0.05）;土壤p H值不断增大,仅在0~10 cm与10~20 cm差异显著（P〈0.05）;土壤全氮、速效氮、全磷和阳离子交换量不断减小,全氮含量在30~40 cm以下趋于稳定（P〉0.05）,速效氮含量变化剧烈（P〈0.05）,全磷含量差异性不显著（P〉0.05）,阳离子交换量与有机碳含量变化规律相同;土壤速效磷、全钾和速效钾含量没有明显的变化规律,速效磷和全钾含量差异性不显著（P〉0.05）,速效钾含量仅在0~10 cm与10~20 cm差异显著（P〈0.05）.土壤有机碳与全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效钾和阳离子交换量之间呈极显著和显著正相关,与土壤p H值和全钾含量之间呈极显著和显著负相关.土壤有机碳与其他基本化学性质的回归方程具有较高精度（R2=0.793）,影响土壤有机碳含量的主要化学因子依次为土壤阳离子交换量、速效钾和全磷含量.