祁连山东端林区森林和草原火灾发生规律调查及防范对策

为提高祁连山东端林区森林和草原火灾防范能力,调阅研究其2017-2021年不同地点、时间、植被类型、火源和受灾面积火灾发生次数。通过分析调阅资料,总结祁连山东端林区森林和草原火灾发生规律,并根据火灾发生规律,提出防范对策,对祁连山东端林区乃至整个祁连山地区森林和草原火灾防范具有一定指导作用。

国有林场自然资源确权登记操作规程研究

以祁连山国家公园肃南片区、榆中县贡井林场、洮河生态建设局作为国有林场自然资源确权操作规程研究区域,进行国有林场确权登记操作流程研究,划分了不同类型国有林场自然资源登记单元,确定了登记范围和边界,明确登记范围内自然资源的数量、质量、面积、公共管制等基本信息,查清单元内各类自然资源的所有权、用益物权等权属信息,通过确权登记操作规程的研究,形成了验证区各登记单元内自然资源分布成果。祁连山国家公园肃南片区登记单元内草原资源分布最多,贡井林场登记单元内森林资源分布最多,洮河生态建设局登记单元内森林资源分布最多。

青海云杉群落特征和动态的研究

根据祁连山林区青海云杉群落16块样地256个样方的调查结果,对青海云杉群落的频度分布、层片结构、种群结构和动态进行了研究,结果表明:青海云杉群落频度分布表现为A>B<C>D=E,群落具有分化和演替的趋势;群落季相与气候季节性变化相吻合,反映出群落对祁连山环境的适应性;受青藏高原寒冷气候的影响,生活型以地面芽植物占优势,具有寒温性针叶林的特征;群落结构基本合理,青海云杉呈稳定型种群。不同林型的种群结构和动态都存在较大的差异。

祁连山不同坡向草地蒸散量及其影响因子的分析

为了揭示祁连山山区草地的蒸散量变化规律,利用小型蒸渗仪(Micro-lysimeter)对祁连山西水林区不同坡向草地的蒸散量进行实测,并基于样地土壤调查数据和同期气象数据,对祁连山不同坡向草地的蒸散量变化规律及其有关影响因子进行了综合分析。结果表明:(1)不同坡向草地蒸散量季节动态规律均表现为单峰型,在7、8月达到蒸散量的峰值。(2)草地蒸散量变化规律:对照裸地蒸散量>草地蒸散量,阴坡草地蒸散量>阳坡草地蒸散量。(3)草地蒸散量以土壤蒸发为主;草地降水的绝大部分消耗于草地蒸散。(4)对草地蒸散量与影响因子的相关性进行分析,按相关系数排序,阳坡为:降水量(P)>气温(T)>空气相对湿度(HR)>风速(u2)>土壤含水量(θm)>太阳辐射(Ra);阴坡为:降水量(P)>气温(T)>太阳辐射(Ra)>空气相对湿度(HR)>风速(u2)>土壤含水量(θm);降水量、气温与草地蒸散量之间具有较高的线性相关(R2=0.861)。

祁连山林区大气降水特征与森林对降水的截留作用

通过对祁连山寺大隆林区定位站 1 975— 2 0 0 0年的降水特征与森林对降水的再分配分析 ,建立了祁连山寺大隆林区降水与温度、降水与湿度、林冠截留的关系式。该区多年平均降水量为 433 .5mm ,年变幅在 32 6 .4～ 539.7mm之间 ;降水量最大出现在夏季 ,占全年降水量的 65 .70 % ;海拔高度每升高 1 0 0m ,年降水量平均递增 4 .55 %。林区温度和湿度均与降水有较好的拟合关系。青海云杉林与祁连圆柏林林冠对大气降水的平均截留率分别为 37.5 %、 31 .7% ,灌木林的截留率平均高达 66 .5 %。青海云杉林林冠层平均截留率随着降雨量的增大逐渐减小 ,当降雨量为 1 8.67mm时 ,林冠截留量达到最大 ,为 1 4 .72mm ;青海云杉树干径流量占降水量的 0 .51 % ;当降雨量超过 1 2 .0mm时 ,才开始产生树干径流。青海云杉林枯枝落叶层对降雨的截留量随降雨量级增加而增大 ,截留率则随降雨量减小而增大 ,枯枝落叶层所具有的截留降雨和调蓄降雨作用使祁连山林区基本不发生地表径流。分析结果表明 ,祁连山林区对水源涵养和水流出山的时间调控有重要意义。

祁连山森林复合流域径流规律研究

祁连山是由森林、草原、冰川构成的复合生态系统，建立固定试验区长期（２２ａ）进行径流规律研究表明：该区林地很少发生地表径流，草地不同程度均有地表径流发生；河川径流年动态受降水和气温影响，一个水文年径流过程以月为时间单元划分为３个时期；森林植被的影响贯穿于径流全过程，减少地表径流、延长径流历时、消洪补枯、涵养水源，而且不减少河川径流总量；据此，提出对祁连山水源涵养林要实施可持续发展的经营战略，不断扩大森林面积，提高森林覆被率，进一步改善生态环境。

祁连山林区青海云杉群落种间相关和联结分析

选择了祁连山北坡6个林区具有代表性的青海云杉(Picea crassi folia)群落,设置400 m2的样地16块,对群落的种间联结性和关联度进行了研究。结果表明,青海云杉群落中96个种群总体表现出显著的正关联,主要种群间具有互利共存的关系;灌木-青海云杉林、草类-青海云杉林内种群间总体表现出不显著的负关联,藓类-青海云杉林内种群间总体表现出不显著的正关联,而青海云杉混交林中种群间总体表现出显著的负关联。群落中物种种间联结性不强,负联结种对数大于正联结种对数,仅5个种对为显著正联结,大部分种对间为不显著的负联结,不存在极显著和显著的负联结。种群间关联性较弱,且与种对数成反比,关联性越强种对数越少,种群具有相对独立分布的特性。青海云杉种群具有较强的独立性,构成的群落也能够容纳较多的物种,并使群落保持稳定。

基于InVEST模型的甘肃省祁连山林区乔木林碳储量时空变化研究

以祁连山林区乔木林为研究对象,基于甘肃省林地更新数据和中国土地覆盖及地形数据,运用InVEST模型估算和分析祁连山林区乔木林的碳储量时空变化特征。结果表明,1)研究区乔木林碳储量的分布呈现北部片状—中部点状片状—南部线状的分布特征。2)2016-2019年研究区乔木林碳储量增长了258.91万t,年均碳汇量86.30万t。3)2016、2019年云杉的碳储量占比最大,平均占比88.82%,且以最具未来碳汇潜力的中龄林和近熟林增长为主,主要分布在海拔2500~3500 m、坡度10°~40°的阴坡和半阴坡及半阳坡。4)2016-2019年,牧草地、耕地、未利用地、建设用地向林地转移1219.22 hm^(2),呈现牧草、耕地、未利用地、建设用地向林地回转的趋势。研究结果一定程度上反映了研究区森林碳汇功能向良性转变,表明了退耕还林、人工造林等生态治理工程的有效性。

甘肃省祁连山林区林地碳储量的分布特征和动态变化

基于甘肃省森林资源管理“一张图”年度更新数据,运用生物量扩展因子法、单位面积生物量法计算林地碳储量,并结合土地利用类型转移矩阵综合分析了2016—2019年甘肃省祁连山林区林地碳储量的时空变化特征。结果表明,牧草地、未利用地、建设用地向林地转移碳储量2.26万t,生态建设加强后呈牧草地、未利用地、建设用地向林地转回的趋势。乔木林地、疏林地、灌木林地的碳储量在2016—2019年共增加了19.20%,其中乔木林地碳储量增长占林地碳储量总增加值的98.26%,且以未来碳汇增长潜力较大的中龄林和幼龄林碳储量增长速度最快,分别为26.70%和26.34%。

景电灌区移民对祁连山植被恢复的相对生态价值

近些年来,生态系统的服务价值研究已成为生态学以及生态经济学领域中的一个热点问题。祁连山被称为伸进西北干旱区的一座湿岛,在我国"一带一路"建设中占有重要地位。景电灌区兴建以来从祁连山移出了大量农牧民。那么,景电灌区移民对祁连山植被恢复的生态价值如何呢?以景电灌区移民涉及到的祁连山东端景泰、古浪、天祝3县山区为研究区,用价值工程方法对从祁连山区向景电灌区移民退耕退牧还林还草的生态价值做了分析,并与模型因子当量法的计算结果进行了比较。结果表明:祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态价值为37.458 1×10~8元。其中,退耕还林还草的生态价值为37.438 6×10~8元,退牧后草场植被盖度增加的生态价值为194.79×10~4元。计算结果为用COSTANZA和谢高地模型因子当量法计算得的祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态服务价值40.054 0×10~8元的93.52%。两种方法计算结果祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态价值为景电工程年总成本1.45×10~8元的25.8~27.6倍。两种计算结果一致表明,景电灌区生态移民对祁连山植被恢复的生态价值十分突出。由此也可以看出,COSTANZA和谢高地模型因子当量法适用于祁连山的生态服务价值分析。

祁连山北坡森林资源变迁

祁连山森林是祁连山水源涵养生态系统的主体,了解祁连山森林资源变化,对于制定森林保护政策法规,有效保护和合理利用祁连山森林资源具有重要意义。2010-2013年,应用"3S"技术和搜集以往调查研究资料,对比分析了祁连山北坡森林分布范围及面积变化,结果表明:地质时期,随着祁连山快速隆升,气候变得寒冷干旱,森林分布范围逐渐缩小;早全新世以后,祁连山区森林退缩至酒泉以东山区。历史时期,祁连山北坡森林遭到4次较大规模人为破环,森林面积日渐建少。新中国建立以来至20世纪80年代末,祁连山北坡林区经过3次较大的毁林开荒行动,森林再次遭到严重破坏。改革开放以来,特别是20世纪90年代以来,国家和甘肃省加大了祁连山森林保护,祁连山北坡森林得到逐步恢复与扩展。目前,人为活动对祁连山北坡森林的干扰影响仍然严重,森林质量呈退化趋势。针对存在的问题,提出了森林保护与恢复对策。

祁连山寺大隆林区4种森林树种土壤酶活性变化特征

为给祁连山寺大隆林区水源涵养研究提供科学依据,采用野外采样,室内分析方法,对祁连山寺大隆林区4种建群森林树种土壤酶活性变化特征进行了研究。结果表明:4种森林树种土壤剖面0~40 cm土层脲酶活性、蔗糖酶活性、磷酸酶活性和多酚氧化酶活性均值由大到小的变化顺序依次为青海云杉林、祁连圆柏林、湿性灌丛林、干性灌丛林。

生态建设理念下祁连山林区的病虫害防治措施研究

在生态建设理念的指导下,病虫害防治研究成为保护林区生态系统的重要任务之一。因此,本文研究了生态建设理念下祁连山林区的病虫害防治措施。通过对病虫害生物学的研究,加强对病虫害的监测和管理,选育病虫害抗性品种,以及研究环境友好型防治方法,旨在减少病虫害的发生和危害,保护林区的生态系统和经济利益。

青海云杉群落空间结构特征研究

根据祁连山林区青海云杉群落16块样地256个样方的调查结果,对青海云杉群落的垂直结构、种群空间分布格局进行了研究。结果表明:青海云杉群落垂直结构分化明显,一般分为乔木层,灌木层,草本层和苔藓层4层;乔木层和青海云杉种群呈聚集分布格局,乔木种群聚集强度大小依次为:青海云杉混交林>青海云杉群落>灌木-青海云杉林>马先蒿-青海云杉林>苔藓-青海云杉林>草类-青海云杉林。不同林型的垂直结构、空间分布格局都存在一定的差异,草类-青海云杉林中乔木种群呈随机分布,其它林型和青海云杉群落中乔木种群均为聚集分布。苔藓-青海云杉林、草类-青海云杉林、灌木-青海云杉林中青海云杉种群都有随海拔升高由均匀分布向聚集分布逼近的特点。苔藓-青海云杉林是该群落中最稳定的林型,青海云杉种群对维持群落稳定起决定性作用。

祁连山东大河林区煤矿修复对地表甲虫多样性的影响

覆土和恢复草本植物可以快速改善高寒山区煤矿矿区环境,植被和土壤环境变化会强烈影响地表甲虫的分布及多样性,煤矿矿区海拔影响甲虫的群落结构变化。以地处祁连山中部的东大河林区为研究区,依据海拔选择宏达、头沟大坂和下泉沟3个典型煤矿作为研究对象,解析高寒山区煤矿人工修复对地表甲虫多样性的影响规律,确定影响地表甲虫分布的主要环境要素。结果表明:东大河林区人工覆土和恢复草本植被的煤矿矿区5年后,煤矿修复区和对照区地表甲虫群落组成还存在一定差异,海拔较高的下泉沟煤矿修复区和对照区地表甲虫群落的平均相异性(84.4%)高于海拔较低的宏达(54.6%)和头沟大坂(57.2%)煤矿。煤矿修复显著提高了头沟大坂和下泉沟煤矿地表甲虫的活动密度,地表甲虫的物种丰富度仅在下泉沟煤矿修复区显著高于对照区。煤矿修复对大、中型甲虫影响较小,但提高了小型甲虫的活动密度和物种丰富度,这在下泉沟煤矿表现尤为明显。海拔、坡度、草本盖度和土壤有机碳含量是影响煤矿修复区和对照区地表甲虫分布的主要环境因子,它们解释了地表甲虫群落变异的22.1%。大、中型地表甲虫分布与海拔和坡度密切相关,而小型地表甲虫分布与草本盖度变化有关。祁连山区煤矿修复改变了植被和土壤环境,提高了小型甲虫的活动密度和物种丰富度,而大、中型甲虫的分布则主要受海拔及坡度变化的影响,它们对煤矿修复及海拔变化的响应模式不同决定了地表甲虫多样性变化。