基于随机森林的川东北城市群臭氧污染预报研究

为探究川东北城市群气象因子间的非线性交互作用对近地层臭氧(O_(3))污染的影响,并开展未来1~10天的O_(3)浓度预报,本研究基于2017-2021年川东北城市群O_(3)浓度监测数据、气象数据与欧洲中心细网格模式预报资料,分析近5年川东北O_(3)污染时空特征,并以此为基础选取预报因子,经随机森林(RF)模型筛选关键特征因子作为模型输入数据,构建本地化动态时效RF臭氧预报模型。结果表明:1)2017-2021年川东北O_(3)浓度年评价值呈现“M”型的变化趋势;各月O_(3)超标天数与O_(3)浓度月评价值变化均呈现“双峰型”趋势;O_(3)浓度日变化则呈现“单峰型”趋势。2)特征选择结果显示川东北城市群影响O_(3)浓度变化的关键特征因子以气温、云量、起报天O_(3)浓度、海平面气压等变量为主。3)以川东北城市群整体来看,RF臭氧预报模型误差项处于合理范围内,预报性能良好,对川东北城市群O_(3)浓度有较高的解释性。

四川省70种常见树种枝叶燃烧性评价

[目的]评价四川省常见的树种枝叶的燃烧性。[方法]选择70个四川省常见的生态/用材/经济树种为研究对象,分别测定其枝条及叶片的燃点、热值、灰分、粗脂肪含量和含水率,通过主成分分析,综合评估各树种枝叶的燃烧性。[结果]不同物种间,枝叶的燃烧性差异显著。燃烧性较强的物种有油松、湿地松等,燃烧性较低的物种有杧果、苹果等。[结论]该研究为四川省的森林防火提供了数据支撑,低燃烧性物种可作为潜在防火树种。

川西北地区2种典型人工林森林质量评价

人工林是川西北森林生态系统的重要组成部分,为了解其森林质量状况,以云杉(Picea asperata)和辐射松(Pinus radiata)为优势树种的2种典型人工林为对象,采用因子分析和聚类分析开展了森林质量评价。研究结果表明:(1)通过因子分析提取出4个主成分,累积方差贡献率为76.877%,能较全面地反映森林质量状况;(2)4个准则层的权重值表现为林木生长因子>林下灌木因子>林分郁闭条件>林下草本因子,说明林木生长因子对森林质量评价指标体系的影响最大;(3)根据森林质量评价综合得分,各等级样地数量占比分别为优10%、良40%、中10%、差40%;(4)川西北地区不同树种人工林质量分化明显,其中云杉人工林质量以“良”为主,辐射松人工林质量以“差”为主。研究结果有助于掌握川西北地区人工林森林质量状况,从而为后续开展森林质量精准提升奠定基础。

乔木布局对川西林盘微气候的影响

全球气候变化导致持续升温和极端气候事件的频发,给人类居住环境带来了严峻挑战。传统聚落作为经历了自然选择与进化的人居环境形态,形成了一系列适应当地气候的独特建筑模式。因此,深入研究传统聚落的保护和规划,特别是其乔木空间对微气候的影响机制,对于探索地域低能耗的气候适应性理论和方法,以及提高未来人居环境建设的舒适性至关重要。基于实地调查和数值模拟的方法,以川西林盘及其衍生模型为研究对象,对其微气候进行了模拟,重点关注空气温度、相对湿度、风速、风向以及热舒适度等气象参数的空间分布特征与趋势,旨在分析乔木的空间格局与配置对聚落环境微气候的影响机制,探索基于自然的气候适应性解决方案。研究发现:随着乔木覆盖率的增加,林盘内部降温增湿效果越显著,但对空气流动具有限制作用,从而导致局部热浪效应和不适感。此外,乔木的数量和布局对气候适应性也具有较强的调节作用,分布于林盘上风向时可阻挡外部热空气进入并提供舒适感,但分布于林盘下风向时可能限制空气流动并增加内部热感受。

基于韧性视角下川西林盘活化建设实践路径启示——以成都大邑县南岸美村为例

随着近些年经济的快速发展、城镇化的快速推进的影响,川西林盘面临数量严重锐减、发展模式单一、生态环境破坏、林盘空心化严重、基础设施不足等种种困境。基于韧性视角,文章以成都大邑县南岸美村为例,在解析林盘韧性建设理念的基础上,分析林盘制度、经济、社会、生态、基础设施等多方面韧性建设,得出林盘活化利用启示,为传统林盘保护发展的实践提供参考。

四川森林植被碳储量的时空变化

利用平均木法建立森林生物量与蓄积量模型,结合四川森林资源二类调查数据,研究了森林碳密度和碳储量的时空变化.结果表明:四川森林碳储量从1974年的300.02 Tg增加到2004年的469.96 Tg,年均增长率1.51%,表明其是CO2的"汇".由于人工林面积的增加,森林植被的平均碳密度从49.91 Mg.hm-2减少到37.39 Mg.hm-2.四川森林碳储量存在空间差异性,表现为川西北高山峡谷区>川西南山区>盆周低山区>盆地丘陵区>川西平原区.森林碳密度由东南向西北呈现逐渐增加趋势,即盆地丘陵区<川西平原区<川西南山区<盆周低山区<川西北高山峡谷区.通过分区森林经营与管理将提高四川森林的碳吸存能力.

柏木低效林林窗自然更新状态与人工更新状态植物多样性对比研究——以川中丘陵区为例

林窗是森林结构调整的重要方式,也是森林群落演替过程的重要环节,对生态系统发展有着举足轻重的推动作用。为研究柏木低效林林窗自然更新状态与人工更新状态生物多样性,2021年3月砍伐形成50、100、150、200 m24种面积的林窗,并设置CK对照组。2021年7月、2022年7月2次采用样方调查法以林下植物为研究对象对不同大小林窗进行生物多样性调查和分析,在自然更新状态林窗中共记录植物11892株,49种,分属46属27科,在人工更新状态林窗中共记录植物15325株,56种,分属52属31科。分析结果表明,以人工更新状态下和自然更新状态林下植物多样性的物种丰富度Shannon-wiener指数、Pielou均匀度指数以及Simpson优势度为指标进行评价,柏木林窗林下植物的多样性在人工更新状态下优于自然更新状态下的林窗。因此,合理地进行间伐、树种引入、上层透光抚育等结构调控改善林分结构,有助于提高林分生物多样性,是柏木低效林经营的方向。

川西亚高山针叶林林窗特征的研究

为探讨川西亚高山针叶林的林窗干扰特征 ,对王朗自然保护区的这一植被类型进行了调查 ,分析了该类型森林中林窗的数量、大小、形状及其成因 ;林窗形成木 (GM )的类型、数量和物种构成。结果表明 ,在川西亚高山原始针叶林林区 ,大多数形成木都是因树木达到一定年龄后衰老等原因引起其抗性下降而死亡的 ;由树木基折形成的林窗最为普遍 ,占 5 1 2 3% ,由干折形成的占 2 0 37% ;单株形成木林窗几乎达到所调查林窗的一半 (占总数的 4 6 99% ) ,平均每个林窗拥有 1 95株形成木。扩展林窗大小多在 10 0～ 4 0 0m2 ,10 0～ 2 0 0m2 所占的数量比例最大 ,占 2 6 5 1% ;而 30 0～ 4 0 0m2 所占的面积比例则最大 ,占 2 2 6 4 %。冠空隙的面积多在 2 0 0m2 以下 ,其中以 5 0～ 10 0m2 所占的数量比例和面积比例均为最大 ,分别为 32 5 3%、17 72 %。冠空隙、扩展林窗的平均面积为 71 6 8m2 、15 4 14m2 。

川西亚高山针叶林林窗边界木特征的研究

为探讨川西亚高山针叶林边界木树冠对林窗干扰的响应,对王朗自然保护区的这一植被类型进行了调查,分析了该类型森林中边界木的数量、树高、胸径和偏冠率的分布。结果表明:一些林窗的个别边界木个体较小,但大多数边界木个体与群落乔木层中主要树木的个体大小相一致,一个林窗中边界木的平均高度可以用来表示林窗的高度;约1/5的边界木未出现偏冠现象,绝大多数边界木的偏冠率在0 5～0 7之间(占61 72%),不同树种间的偏冠有显著差异;单个林窗的边界木最少为5株,最多为17株,平均每个林窗拥有9 51株边界木。

四川围栏养殖林麝采食植物种类调查

对四川都江堰人工养殖围栏内林麝采食的野生及栽种植物种类进行调查。结果表明,围栏内共有林麝采食植物64种,隶属于31科,多属于农田野草、野菜,少数是栽种的饲草、树木。分析了林麝采食利用植物的特点及这些植物作为饲料在生产中的潜在应用价值。

川西天然林生态服务功能的经济价值

生态服务价值既是实施生态系统保育和管理、建立合理生态补偿机制的基础 ,也是全球经济的重要组成部分。作者根据四川省 1995年森林资源统计资料和其它有关文献 ,按照Costanza的生态服务功能系统初步估算了四川西部天然林生态系统的 17类生态服务价值。川西天然林生态服务功能总价值为 46 84× 10 8USD/a,其中生态效益、经济效益和社会效益分别占 77 5 1% ,17 10 %和 5 39% ,这反映了天然林生态系统具有极显著的生态功能。在生态效益方面 ,气体调节、侵蚀控制和层积物保持、养分循环、废弃物处理价值等生态功能尤其明显。川西天然林生态服务价值占全国总价值的 0 5 2 % ,但气体调节和遗传资源对全国生态服务功能的贡献很高 ,分别为 2 2 5 %和 2 76 %。由于天然林生态系统具有许多不确定性以及方法上的不成熟 ,因而本文得到的川西天然林生态服务价值只是一个保守的。

人为干扰对川西亚高山针叶林土壤物理性质的影响

研究了川西亚高山针叶人工林在几种不同强度人为干扰下林地土壤物理性质 .结果表明 ,随人为干扰强度的增加 ,土壤中细土 (粉粒、粘粒 )和大团聚体数量减少 ,小团聚体和原生土壤颗粒增加 ;土壤表层孔隙度减小 ,尤其是大孔隙明显减少 ;土壤有效水降低 ,持水供水能力减弱 ,渗透系数减小 .川西亚高山人工针叶林土壤生态功能随人为干扰强度的增加而减弱 ,建议在最易受人为干扰的造林地区 ,最好是在造林初期封山育林 .图 1表 5参

川南纸浆竹林土壤养分特征及其影响因子

对川南纸浆竹林土壤理化性质进行调查和测定,分析绵竹、慈竹、硬头黄竹林在不同区域和不同土壤深度的土壤养分特征及其影响因子。结果表明:随着土层深度的增加,土壤容重呈现增大的趋势,土壤pH值呈深层酸化加重趋势。不同养分指标随着土层深度的增加,变化趋势不同,总体表现为表层土壤养分含量高于下层土壤,全氮、有机质、速效氮含量随土层深度增加而递减的规律尤其明显,而全磷、全钾、速效磷、速效钾含量则随着土壤深度的增加变化不明显。根据全国第2次土壤普查养分分级标准,土壤中除速效磷含量处于“丰富”状态外,其余养分含量呈“适中”至“很缺”状态;土壤中全磷、全钾和速效磷含量严重缺乏;全氮和速效氮含量呈“适中”状态,尤其是表层土壤的速效氮含量呈“很丰”状态。同一区域不同竹种间土壤养分差异明显,宜宾的土壤全氮、全磷和有机质含量在3个竹种之间分别表现出较显著(P<0.05)、显著(P<0.01)、极显著(P<0.001)差异;硬头黄竹林土壤速效磷、速效钾含量在不同区域间差异明显,其中宜宾与泸州、乐山与泸州呈现极显著性差异(P<0.001)。环境因子对表层土壤养分的影响较为明显,随着土壤深度增加,海拔、土壤容重、坡度和土壤含水率对土壤养分的影响逐渐减弱。因此,在人工干预和经营纸浆竹林时,应根据土壤养分分布规律、丰缺状态、酸化情况合理搭配施用钾肥、有机肥和石灰,以补充林地营养和调节土壤酸化状况,促进纸浆竹林的生长。

川西山地岷江冷杉风景林林分空间结构分析

应用传统林分结构因子配合混交度、角尺度、大小比数和开敞度4个林分空间结构参数,分析了川西山地退化风景林的空间结构特征。结果表明:林分结构较为简单,林分乔木层由7个树种组成,树种密度分布差异较大,树种结构相对单一;林分垂直结构特征明显,可分为3个林层,呈现出典型的复层林结构特征;林分平均混交度为0.46,以中强度混交单元为主,所占比例达61%;平均角尺度为0.483,属于随机分布状态;林木的胸径大小比数为0.286,有接近30%的林木处于优势状态;林分平均敞开度为0.309,林木生长空间基本充足。岷江冷杉种群优势度明显,群落处于相对稳定状态,其他5个树种由于株数较少,且径级分布不连续,自然更新较困难,经过一定时间的演化,将死亡,因此必须切实采取保护措施,保证其顺利生长,以保持物种多样性和群落的稳定性。

川西亚高山云杉人工林土壤质量性状演变

通过对川西亚高山云杉人工林不同演替阶段土壤肥力质量性状的研究 ,结果表明 ,人工云杉林土壤肥力退化与土壤有机质有关 ,在人工云杉林地中 ,随着抚育林龄的增加 ,土壤全 N、碱解 N、全 P、腐殖质、HA、FA、CEC、EB、微生物总数、细菌及真菌数量随有机质的减少而降低 ,土壤最大持水量、毛管持水量及总孔隙和毛管孔隙则先减少 ,之后随着云杉自疏而有上升的趋势 ,毛管持水量是决定林地自然含水量的主要因子。土壤 K素和酶活性变化较复杂 ,钾素主要与土壤母质有关 ,酶活性主要与林地微生态环境有关。土壤综合肥力评价表明 ,土壤综合肥力指标 (IFI)从人工云杉幼林向成熟林演替时 ,先迅速下降 ,之后随云杉自疏而缓慢上升 ,表现出非正“U”型的变化。解决当前人工成熟云杉林土壤退化的主要措施应因地制宜地进行间伐或轮伐 ,改善林地的微生态条件 ,尽量避免营造针叶纯林 ,建议营造针阔混交林。

川西亚高山针叶林植物群落演替对土壤性质的影响

研究了川西亚高山针叶林人工重建过程中土壤物理性质,结果表明:随着人工云杉林龄的增加,土壤表层粉粒、粘粒、物理性粘粒、团聚度和结构系数降低,砂粒含量增高,土壤饱和持水量、毛管持水量及总孔隙和毛管孔隙在人工云杉林演替过程中表现出"U"型变化,即人工云杉从幼林向成熟林演替阶段,土壤饱和持水量、毛管持水量及总孔隙和毛管孔隙则减少,在40年生云杉林达最低值之后,随着云杉自疏而有上升的趋势,毛管持水量是决定林地土壤自然含水量的主要因子。为了加速该区域植被恢复和重建过程,建议营造针阔混交林和对人工成熟林和过熟林进行间伐抚育,增加物种多样性,减少水土流失,为植物生长创造良好的土壤物理环境。

花椒农林复合生态系统的简化对某些相关因子的影响

对单一种植和复合种植两种模式的花椒林地(即有草模式和无草模式)进行了相关生态因子的对比调查,以评价现存花椒林单一模式的合理性.结果表明,在单一种植模式下,花椒林的高度、地径和冠幅虽显著优于复合模式,但是病虫害严重;两种模式中土壤含水率均是随土层厚度的增加而增大,但是变幅有较大差异:复合模式的变幅较稳定,为7.59%～23.79%;而单一模式的变化较剧烈,为4.73%～49.72%,复合模式的土壤含水率显著高于单一模式.复合模式的昆虫种类、多样性、丰富度和均匀度也明显高于单一模式,其中单一模式中的肉食性和寄生性昆虫种类低于复合模式,而植食性蚜虫数量则高于复合模式,暗示单一模式中天敌的栖境和资源以及特定的食草昆虫与有益菌缺少.讨论认为,杂草在花椒林生态系统中起着重要的生态作用,现存的单一种植模式虽然对花椒的生长和产量有利,但却是以牺牲农林系统的可持续发展以及生物多样性为代价的. 表3

季节性雪被对川西亚高山岷江冷杉林冬季土壤氮矿化和淋溶的影响

采用封顶埋管-原位培养和淋溶水原位收集法对川西亚高山岷江冷杉林不同厚度雪被梯度(浅雪被、中度厚度雪被和厚雪被)下冬季土壤净氮素矿化量和氮淋溶进行估算。结果表明:土壤温度随雪被厚度的降低而降低;冬季土壤净硝化量明显大于净氨化量,且决定着净氮矿化量;土壤净氨化量、净硝化量和净氮矿化量均随雪被厚度的降低而升高;川西亚高山冷杉林冬季土壤铵态氮、硝态氮及可溶性有机氮的淋溶量分别为0.07,0.58,0.42g/m2,分别占冬季土壤氮素淋溶量的6.88%,53.62%和39.50%;中度厚度雪被土壤氮淋溶量最大,但总体上不同厚度雪被间差异不显著。综上所述,未来气候变化所引发季节性雪被减少可能会降低该林区冬季土壤温度,增加土壤冻融循环,进而提高冬季土壤净氮矿化量和早春土壤氮淋溶。

四川盆地森林土壤的有机碳储量及其空间分布特征

根据朱鹏飞和李德融编著的《四川森林土壤》(1989)一书中四川盆地152个森林土壤剖面数据,估算了该地区森林土壤有机碳密度及储量,并分析气候因素和地形对有机碳密度的影响。四川盆地森林土壤平均有机碳密度为(35.492±21.099)kg/m2,变异系数为59.45%,整个盆地森林土壤有机碳储量约为6.744×1015g;其中亚高山草甸草原土有机碳密度最高,为118.477kg/m2,最低的是草类-马尾松林林下黄壤,为3.145kg/m2;不同林型下土壤的有机碳含量差异较大。森林土壤有机碳的贮存受到温度、降水和海拔的影响,年均温度与有机碳密度呈极显著的负相关关系,海拔与有机碳密度呈极显著的正相关关系,温度是影响四川盆地森林土壤有机碳密度的关键因子。在年均降雨量400～800mm和年均温度0～4℃,可形成有机碳密度的高值区,其有机碳密度可达80kg/m2;在年平均温度为14～16℃,降水1400～1600mm,可形成有机碳密度的低值区,其有机碳密度20kg/m2。