秦岭火地塘林区不同海拔森林土壤理化性质

为了探究海拔高度与土壤理化性质之间的关系,对秦岭火地塘林区不同海拔高度土壤理化性质进行研究。在不同海拔高度设置样地,对土壤进行分层取样,室内测定土壤pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、有效氮、有效磷和有效钾含量。结果表明:(1)在不同采样深度下,随着土壤深度增加,除土壤pH值逐渐升高外,有机质、全氮、有效磷和有效钾的含量逐渐降低,其他指标无明显变化规律;(2)土壤pH值、有机质、全氮和有效磷含量与海拔之间有显著的相关关系,土壤pH值随海拔升高先逐渐升高,最高点出现在海拔1 800～2 000m,后随海拔升高逐渐降低;有机质、全氮含量随着海拔升高而升高;有效磷含量随海拔升高而下降;有效氮、全磷、全钾和有效钾的含量和海拔之间不存在明显的相关关系。该林区应结合当地森林植被类型状况,针对不同海拔林地土壤的特点,调整林分模式,改善林地土壤性质,以维护该区林地的可持续发展。

火地塘林区大型真菌生态分布及资源评价

对秦岭火地塘林区的大型真菌进行了调查和鉴定,结果表明,火地塘大型真菌 97种,隶属于 52属、26科,其中食用菌 45种,药用菌 21种,毒菌 16种,菌根菌 14种。按照生态位,发生于枯落物L层的大型真菌有 50种,发生于F层的有 45种,发生于H层的有 25种。针叶林内大型真菌丰富多样,尤其以华山松林种类最多,占已鉴定大型真菌总数的 44. 33%;其次为油松林,占 34. 02%;锐齿栎林种类最少,仅占 8. 25%。

秦岭火地塘林区土壤剖面碳氮垂直分布规律的研究

采用野外采样、室内分析并结合相关的方法,探讨了火地塘林区土壤碳、氮的垂直分布规律。结果表明:供试土壤碳、氮含量随深度的增加而减少;A层的碳、氮含量比B、C层高,且差异显著,A层有机碳含量最高可达68.10 g.kg-1,而C层最低,只有2.61 g.kg-1;同一剖面随着深度的增加,A层碳、氮含量最高,而B、C层之间含量变化不大,差异性明显减小;土壤碳氮比均小于25∶1,随着海拔升高先增加后减少,在土壤剖面中的分布随海拔不同而有所差异。因气候特征、林分类型和土壤类型的不同,土壤碳氮、含量垂直分布差异较大。层间差异显著,显著性沿剖面减小。

秦岭火地塘林区油松群落乔木层的碳密度

为精确估计秦岭火地塘林区油松群落乔木层的碳储量,在外业调查的基础上,采用TOC-VTH-2000A型TOC分析仪测定了油松(Pinus tabulaeformis)、华山松(Pinus armandi)、锐齿栎(Quercus alienavar.acuteserrata)、华北落叶松(Larixprincipis)干、皮、枝、叶、根的含碳率,结合已建立的乔木不同器官生物量模型,计算了不同树种各器官的碳储量和乔木层的碳密度,分析了不同含碳率下各树种各器官碳储量的差异。结果表明:不同树种各器官含碳率明显不同;在相同生物量下,以实测含碳率、0.45和0.50作为植物的平均含碳率计算的油松的干、皮、枝、叶、根,锐齿栎的枝,华北落叶松的皮、枝、叶、根的碳储量有显著差异;油松群落乔木层碳密度为6.594 Mg.hm-2。

火地塘油松群落中9种植物光合特性研究

测定了秦岭火地塘林区人工油松林下 9种植物 (漆树、木姜子、鹅耳枥、三桠乌药、锐齿栎、水榆花楸、尖叶四照花、白檀、披针叶苔草)的光合速率、叶绿素含量以及环境因子、光合速率的日变化和季节变化,并对 9种植物的光响应曲线进行了拟合。结果表明: (1)林下 9种植物光合速率的日变化整体上呈“单峰”曲线。(2)年平均光合速率从大到小的顺序是:漆树、木姜子、鹅耳枥、三桠乌药、锐齿栎、白檀、水榆花楸、尖叶四照花、披针叶苔草。 (3)叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总含量鹅耳枥均最大,三桠乌药其次,披针叶苔草最小,其他植物差异不显著。本研究支持植物叶绿素含量及成分特点是对不同光照强度的生理适应这一观点。 (4)按照光响应曲线拟合参数将 9种植物分为 4类:①耐阴喜光型:漆树、木姜子、鹅耳枥。②中性:三桠乌药、锐齿栎。③阴性:水榆花楸、尖叶四照花、白檀。其中,尖叶四照花最耐阴。④阳性:披针叶苔草。

秦岭火地塘林区景观格局破碎度分析

秦岭火地塘林区原生森林景观曾因森林主伐遭到严重破环,经过20多年的恢复,到1988年该地区基本形成以次生天然林和人工林为主的森林景观格局。利用该地区1988年森林资源二类调查资料,对天然及人工干预形成的火地塘林区景观格局破碎化程度进行了分析。结果表明:天然林的破碎化程度比人工林低,并且主要林分破碎度明显低于其它林分,同样外界干扰下,树种的生长习性决定其破碎化程度。

秦岭火地塘林区锐齿栎群落中6种植物光合特性研究

用Li-6400便携式光合测定系统测定了火地塘林区主要成林树种锐齿栎群落中6种植物的光合特性.结果表明:(1)从林冠层到草本层,光合有效辐射强度明显减弱,并且乔木层、灌木层和草本层之间的差异均达到了显著水平(P<0.05);(2)乔木层锐齿栎的光合速率日变化为双峰"曲线,表现出明显的午休"现象,而林下植物灌木层和草本层光合速率日变化整体上呈单峰"曲线,无午休"现象;(3)光饱和点和光补偿点均表现为乔木>灌木>草本.表明植物光合午休"现象是由中午高光强、高气温和低湿度引起的,并非某些植物的特性,植物的光合特性与其生境特点相符.

秦岭火地塘种子植物区系及其与毗邻地区的关系分析

采用植物区系地理学研究方法,结合野外调查数据和文献资料对秦岭火地塘林区种子植物区系的组成、地理成分特征进行分析,并与其它7个毗邻地区植物区系间的关系进行比较研究。结果表明:(1)火地塘林区有种子植物136科,547属,1 283种;(2)该区的种子植物主要以温带区系成分为主(335属,占总属数61.2%),热带性质的植物次之(135属,占总属数24.7%)。该区植物种类丰富,地理成分复杂,具有明显的热带亚热带到温带的过渡性质;(3)火地塘林区种子植物区系成分与青木川、天华山、牛背梁、周至老县城植物区系亲缘关系较近,与东段的伏牛山次之,与西段的小陇山以及北部的子午岭有一定差异,表明秦岭植物区系成分的经向地带性,即经度越低,温带-北温带成分越高,经度越高,热带-亚热带成分越高。

秦岭火地塘林区油松和华山松林的空间分布格局及碳储量与碳密度研究

利用火地塘林区森林资源清查资料估算油松和华山松林的C储量和C密度,并用GIS软件Citystar 4.0对这两种森林类型的空间分布特性进行分析。结果表明,油松和华山松林的总C储量分别为0.0018 TgC和0.0510 TgC,且人工林的C储量和C密度均大于天然次生林。在森林空间分布上,油松林主要分布在海拔1800m以下,华山松在林区中部的整个海拔范围内均有分布,人工林主要分布在沿公路一侧的地段。

秦岭火地塘林区主要森林类型的现存量和生产力

本交通过建立森林各器官的生物量、材积和叶面积的估计方程，量化地反映了火地塘林区5个主要森林群落的异速生长规律。火地塘林区5个森林类型的平均现存量为133．42t／hm2，平均蓄积量为166．825m3／hm2，平均生产量为3．757t／hm2·a；平均材积生长量为7．138m3／hm2；死地被物量为89．512t／hm2。在各森林类型的适生垂直带内，随着海拔升高，现存量和现有生产力呈下降趋势。同一树种人工林的生长优于天然林，具有更大的生物量和生产力。

基于马尔柯夫模型的火地塘林区景观格局变化研究

利用火地塘林区1958、1988年两期森林资源二类调查资料,获取该地区景观格局转化数据,应用马尔柯夫转移矩阵模拟该地区景观的动态变化过程。结果显示:火地塘土地利用格局变化和主要林分的土地利用格局变化与实际值均无明显差异(p>0.05),可以用该模型模拟火地塘景观未来的变化情况,但是对火地塘土地利用格局变化的模拟结果要明显好于对主要林分的土地利用格局变化的模拟。

秦岭火地塘林区不同林分类型生态系统服务功能评价与分析

根据森林生态系统结构与功能特征,探讨森林资源二类调查资料与定位观测资料相结合的森林生态系统服务功能评价方法,并以秦岭火地塘林区为例,将有林地小班按优势树种划分为12个林分类型,并对各林分的供给功能、调节功能、文化功能和支持功能进行评价。研究结果表明:(1)1990年火地塘林区森林生态系统服务功能价值总量为877.28万元·a^(-1),单位面积价值量为469 1元·hm^(-2)·a^(-1),其中产品服务价值为613元·hm^(-2)·a^(-1),调节功能价值为103 8元·hm^(-2)·a^(-1),文化功能价值为52元·hm^(-2)·a^(-1),支持功能价值为298 8元·hm^(-2)·a^(-1),总的生态效益是经济效益的6.65倍。(2)不同林分类型之间以及生态系统的不同服务功能之间,功能与价值均存在较大差异,阔叶树种的服务功能要高于针叶树种,其中杨类总的生态系统服务功能价值最高(809 9元·hm^(-2)·a^(-1)),冷杉林总的生态系统服务功能价值最低(264 8元·hm^(-2)·a^(-1)),并且生态系统的支持功能明显高于其它服务功能。

火地塘大型真菌区系地理成分初步分析

对火地塘的大型真菌区系进行了初步分析。结果表明:含10种以上的科为口蘑科、丝膜菌科、多孔菌科、鬼伞科、马勃科、红菇科、蘑菇科、球盖菇科;含5种以上的属为杯伞属、小皮伞属、马勃属、小脆柄菇属、丝膜菌属、丝盖伞属、小菇属、乳菇属、红菇属、花褶伞属、环柄菇属、蘑菇属、环锈伞属、韧革菌属、灵芝属、蜡伞属、马鞍菌属;从属的区系地理成分上可分为:(1)广布成分(46.1%);(2)泛热带成分(6.1%);(3)热带亚洲-热带非洲成分(0.7%);(4)北温带成分(13.0%)4个分布型。表现出典型的温带区系特征。

基于GIS的森林资源信息管理关键技术

用现代高新信息技术对森林资源信息进行科学、高效地管理,为森林资源可持续经营战略决策搭建先进的技术支撑平台,是森林资源可持续经营研究的重要内容,根据目前森林资源信息管理存在的问题和现状,以火地塘林场为例,探讨对森林资源信息进行科学管理的两个关键技术:(1)基于GIS集成管理图形数据和属性数据;(2)建立资源模型库,运用模型实施森林资源数据的动态更新和预测,从而避免了传统的森林资源信息管理方法中存在的一些问题,更加有利于指导森林资源的可持续经营。

火地塘林区华山松景观格局的人工神经网络模型研究

以火地塘林区森林资源二类调查资料为主要数据源,选取华山松林小班的面积、坡度、坡向、海拔、地形指数、灌丛盖度、草本盖度、土层厚度、小班蓄积和优势木年龄10个调查因子作为输入变量,以小班分维数作为输出变量,建立了火地塘林区华山松景观格局的BP神经网络模型,并应用该模型对部分华山松景观格局进行了预测。结果表明,该模型网络收敛效果理想,泛化能力强,为林区森林景观分析提供了一种新的研究方法。

人为干扰对秦岭火地塘林区景观格局的影响

以秦岭火地塘林区1958年、1988年和2004年森林资源二类调查资料为主要数据源,利用景观结构分析软件,分析比较该林区3个时期景观格局变化情况,探讨人为干扰对林区景观格局的影响。研究结果表明:火地塘林区高强度的外界干扰,增加了该地区的景观多样性和丰富度;干扰形成的次生森林景观比原生森林景观类型数增多,同时引起部分景观类型的消长变化;森林采伐后林区景观分维数降低,斑块形状变得规则,但随着植被的恢复,各景观类型的斑块形状逐渐复杂,景观的异质性增加。火地塘林区景观格局的变化充分反映了外界干扰对森林景观格局的影响,以及森林自主恢复的动态过程。

火地塘林区主要景观类型地形格局及其解释

运用典范对应分析(CCA)方法分析了地形对火地塘林区主要森林景观类型分布格局的影响;同时引入每个样本的空间坐标,定量分离了地形、空间及其交互作用等因素对景观格局总体变异的影响。研究结果表明,地形、空间及其交互作用解释的植被结构变异分别为4.465%,15.659%和3.78%,总共解释了全部植被结构变异的23.906%,尚有76.094%的变异不能得到解释。

不同海拔油松和华山松林乔木层生物量与蓄积量的动态变化

【目的】探索秦岭火地塘林区不同海拔油松和华山松林林分生长变化趋势,为森林经营措施的制定提供理论依据。【方法】通过树木年轮学的方法,运用已有的生物量和材积回归方程,反演出1977-2011年秦岭火地塘林区不同海拔油松和华山松林乔木层生物量、生产力和蓄积量的动态变化特征。【结果】35年间不同海拔油松和华山松林乔木层生物量和蓄积量均增长迅速,且油松的增速一直快于华山松;油松林的生物量和蓄积量在海拔1 550~1 650m最大,生物量从1977年的44.40t/hm2增长到2011年的214.67t/hm2,蓄积量从54.98m3/hm2增长到237.50m3/hm2;华山松林的生物量和蓄积量在海拔1 850~2 000m最大,生物量从1977年的16.74t/hm2增长到2011年的182.75t/hm2,蓄积量从25.20m3/hm2增长到225.14m3/hm2;2种森林类型的生产力均随林龄的增大波动上升,在2001年左右达到最大值,随后生产力呈现下降趋势,同一树种不同海拔生产力波动趋势较一致。【结论】环境差异、人为干扰是造成不同海拔间林分生物量、蓄积量产生差异的主要因素;生物学特性和林分环境的共同作用导致了不同森林类型生物量和蓄积量的差异;不同海拔间生产力波动变化的一致性,在一定程度上反映了树木生长对气候因子的响应。

秦岭火地塘林区多孔菌区系地理成分初步分析

对秦岭火地塘林区内的多孔菌区系进行了初步分析。结果表明,秦岭火地塘多孔菌有93种或变种,隶属于45属。秦岭火地塘多孔菌的优势属是栓菌属,有12种(占12.90%),其次是附毛菌属,有6种(占6.45%),第三是革孔菌属、褐褶菌属、多孔菌属和干酪菌属(各占5.38%)。从种的区系地理成分上可划分为:广布成分(29.03%)、北温带成分(38.71%)、温带-亚热带、热带成分(13.98%)、热带亚洲-热带美洲成分(6.45%)、东亚-北美间断成分(8.60%)、东亚成分(2.15%)、中国特有成分(1.08%),表现出典型的温带区系特征。

秦岭火地塘林区红桦林生物量和蓄积量变化研究

以秦岭火地塘林区红桦林为研究对象,设置20m×20m调查样地48块,获得地形和林分的相关数据。采用树木年轮学方法分析其生物量、蓄积量和生产力的动态变化,使用差异性分析研究不同海拔、坡度、坡向间红桦林生物量、蓄积量和生产力的变化,运用相关性分析和偏相关分析研究林龄和林分密度与红桦林生物量、蓄积量和生产力参数的关系,采用主成分分析和回归分析研究红桦林生物量和蓄积量的主要影响因子并得出回归模型。结果表明,红桦林生物量、蓄积量和生产力随海拔增大而减小,随坡度增大而增大,不同海拔、坡度间生物量和蓄积量差异性显著(p<0.05),生产力差异性不显著(p>0.05),不同坡向间,阳坡红桦林生物量、蓄积量和生产力均显著大于阴坡;相关性分析表明,红桦林生物量、蓄积量和生产力与林分年龄呈显著性正相关关系;偏相关分析表明生物量、蓄积量和生产力与林分密度呈显著性正相关关系;主成分分析表明,特征值>1的3个主成分对林分生物量和蓄积量的方差累积贡献率为79.95%;回归分析表明,海拔、坡度、坡向、林龄和林分密度是影响红桦林生物量和蓄积量的主要因子;估算红桦林生物量的模型为B=0.137fd+10.627sta-2.855sla+0.007g+0.002e-307.311,估算红桦林蓄积量的模型为V=0.125fd+12.308sta-10.174sla-0.320g+0.013e-369.848。