南京城市杂交马褂木林小气候特征研究

为了研究城市杂交马褂木林的小气候特征,探讨杂交马褂木林对城市环境的影响机制,在南京林业大学选择杂交马褂木林地作为研究对象,以空旷水泥地作为对照,使用Decagon微气象监测系统对其光照、温度、相对湿度等气候因子进行了长期监测,从日、月、年等不同尺度对城市马褂木林的温湿度等气象因子进行了统计分析与比较。结果表明:春、夏、秋季白天马褂木林气温(Ta)低于水泥地,四季夜间林地Ta均略高于水泥地,夏秋两季白天林地相对湿度(RH)高于水泥地,夜间林地RH低于水泥地且相对湿度差较小;水泥地Ta与RH日较差和日均值变异系数均高于林地,4—11月份林地Ta月较差和月变异系数均小于水泥地,6—11月林地RH月变异系数低于水泥地,水泥地RH及Ta的年较差和年变异系数均略高于林地;林地可以将日最高温和最低温出现频率最大的时刻分别推迟2.5h和0.5h;马褂木林气温与相对湿度存在显著的线性关系,且呈现高温低湿、低温高湿的规律。说明,城市马褂木林夏秋两季的白天具有显著的降温增湿作用,在秋冬的夜间具有显著的保温作用,夏季能延缓高温、冬季能够推迟低温,使得温湿度变化更为缓和。并且,温湿度之间能够相互影响,林地的环境因子也能显著影响水泥地的温湿度。

南京城郊不同植被类型土壤含水量变异规律

选择南京市城郊毛竹Phyllostachys edulis林和千金子Leptochloa chinensis草地,分别在地下土壤5,15,30am深度埋设土壤水分探头,在2.0 m高度处测定空气温度和湿度,所有数据按照15 min间隔连续记录.研究了降雨间隔期不同植被土壤水分变异规律.结果表明：①不同土地利用类型受植物根系和凋落物影响,相应层次间土壤体积含水量差异很大.草地相应层次土壤年平均体积含水量显著（P=0.05）低于毛竹林相应层次,有凋落物覆盖的毛竹林0～40 cm土壤年平均含水量比草地多9.12％,提高43.41％.②土壤含水量年平均变异系数在各土地利用类型内均和年平均土壤含水量呈显著（毛竹林：R^2=0.77;草地：R^2=0.986 4）负相关,草地土壤年平均含水量变异系数变动为8.70％～16.80％,毛竹林土壤年平均含水量变异系数变动为13.9％～16.4％,下限显著高于草地,波动幅度小,表明毛竹林地土壤具有显著高于草地的水分涵养能力,适合作为水源涵养林建设林种.③不同层次土壤含水量降雨间隔期呈指数显著（R^2＞0.9）相关关系消退.利用不同季节不同层次间土壤含水率指数模型,可以预测森林抗旱能力并依次作出经营管理预案.

南京近郊麻栎林冠层蒸腾时间变化及降温效应

2012年9月和10月及2013年5-8月,利用树干液流仪和小气象站对南京近郊东善桥林场的麻栎Quercus acutissima树干液流速率及环境因子进行连续观测,分析麻栎林冠层蒸腾量及其对周边环境的降温效应。结果表明:1各月麻栎液流密度均在13:00左右达到最大值,其中8月峰值最高(18.78 g·cm-2·h-1),6月峰值最低(13.49 g·cm-2·h-1);25-10月麻栎林冠层蒸腾总量为237.52 mm,7月冠层蒸腾量最高(50.46 mm),10月冠层蒸腾量最低(29.86mm);37月的蒸腾耗能量与太阳辐射能量值最高,分别为154.97 MJ·m-2,489.65 MJ·m-2,8月冠层蒸腾耗能系数最高(35.82%),10月的冠层蒸腾耗能系数最低(25.76%);4麻栎林7月冠层蒸腾降温值最高(3.07℃),生长期平均可降温(2.35±0.53)℃。

南京城郊麻栎林林内外温湿度变化特征

2012年1-12月,通过定位监测麻栎Quercus acutissima林林内外温湿度,探究林分对空气温湿度的调节作用。选取45 a树龄的麻栎林为研究对象,以裸地作为对照组,在麻栎林、裸地样地中选择光照条件、土壤状况一致的试验点,使用Decagon自动气象站收集温湿度数据,分析并建立回归方程,并分季节、时间段进行均值检验。研究表明:(1)林内外温度日变化曲线为抛物线型,相对湿度日变化曲线为U型,林内外温湿度日变化呈对称关系。(2)麻栎林处在生长旺季时,林内温湿度变化幅度小于林外, 5-8月麻栎林降温作用最显著, 8月麻栎林增湿作用最显著。(3)从全年来看,麻栎林全年降温13 661.4℃,季节温度林内外差值夏季>春季>冬季>秋季。较裸地全年相对湿度增加41 769.69%,季节相对湿度林内外差值夏季>秋季>春季>冬季。对比夏季不同时段温湿度相关性,14:00温湿度变化相关性显著,全年气温林内(y)和林外(x)的线性回归方程为y=0.886 6x+1.207 6, R^2=0.972 3。全年相对湿度林内(y)和林外(x)的线性回归方程为y=0.961 8x+0.042 3, R^2=0.978 0。结合全年观测数据进行均值检验,全年林内外温湿度变化不显著,夏季林内外相对湿度变化显著,对比夏季不同时段温湿度相关性,在中午时分麻栎林降温增湿作用较显著。

5个常绿园林树种的夏季光合蒸腾特性

【目的】分析5个园林常绿绿化树种的夏季光合蒸腾日变化特征及其与环境因子的关系,以进一步研究城市园林植物的生理生态学特性,探讨其对城市环境的适应性及配置合理性,同时评价其生态功能,为城市园林绿化树种的选择和养护提供科学理论依据,以进一步改善城市热岛效应。【方法】本研究在2013年7月21—23日夏季典型晴朗天气,以上海地区5个常用的常绿绿化树种石楠、广玉兰、蚊母、香樟、桂花为研究对象,采用LI-6400XT光合作用仪测定各个树种的光合蒸腾生理生态指标和主要环境因子,并分析其相关性。【结果】5个常绿树种夏季Pn(净光合速率)日变化均为双峰型,具有明显的"光合午休"现象,分析主要为非气孔限制所致。石楠、桂花、广玉兰和蚊母的Tr(净蒸腾速率)日变化均呈双峰曲线,香樟呈单峰曲线;石楠Pn和Tr日均值显著大于其他4个树种,蚊母最小。石楠和蚊母WUE(水分利用效率)日均值较高。根据蒸腾光合特性的影响因子相关性分析,Pn与Gs(气孔导度)、Ci(胞间CO2浓度)、Tl(叶片温度)、PAR(光合有效辐射)和Ta(空气温度)呈显著正相关性,与RH(相对湿度)呈显著负相关性;Tr与Gs,Ci,PAR,RH,VPD(水汽压亏缺)和WUE呈显著正相关性。【结论】广玉兰和蚊母蒸腾速率较小,日均光合速率较低;蚊母水分利用效率较高,广玉兰较低,建议养护中适当采取遮光措施减弱光抑制;香樟蒸腾速率较大,水分利用效率较低,建议养护中加强遮荫、灌溉以降低其蒸腾失水。在夏季,石楠、香樟和桂花抗强光、高温能力优于蚊母和广玉兰;石楠、蚊母能更有效利用土壤水分,适应较干燥的环境气候。

上海地区主要绿化树种夏季光合特性和固碳释氧能力研究

为了探究城市典型绿化树种夏季光合特性及其固碳释氧能力,选取了上海地区17个常用城市绿化树种,使用LI-6400光合仪测定植物光合特性,分析光合作用主要影响因子的相关性,并对常用绿化树种的日固碳释氧能力进行定量计算和聚类分析。结果表明:(1)在17个树种中,无患子、香樟、冬青和白玉兰日均净光合速率较高,广玉兰、蚊母树和深山含笑较低;所有树种净光合速率日变化都表现为早晚低、午间前后高的特点;除冬青、深山含笑外,其他树种净光合速率日变化为双峰曲线,存在较明显的"光合午休"现象;(2)除白玉兰外,其他树种净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、太阳辐射和气温呈正相关;(3)冬青、香樟单位土地面积日固碳释氧能力较高,深山含笑、蚊母树、栾树及广玉兰的单位土地面积日固碳释氧能力较低。在城市绿化树种选择过程中,当考虑植物固碳释氧能力时,应选择无患子、冬青、香樟、白玉兰、鹅掌楸、重阳木、三角枫和银杏等固碳释氧能力较强的树种,而适量配置深山含笑、蚊母树、栾树和广玉兰等固碳释氧能力较弱的树种。

上海主要绿化树种夏季蒸腾特性与降温增湿功能比较

为了定量探究典型城市绿化树种夏季蒸腾耗水规律和降温增湿功能,用LI-6400XT光合作用仪测定了上海地区17个主要绿化树种蒸腾特性,分析了蒸腾作用主要影响因子的相关显著性,并对主要绿化树种的降温增湿功能进行定量计算和聚类分析。结果表明:1)供试树种蒸腾速率均表现出早晚低、午间前后高的特点,呈单峰或双峰曲线的日变化规律,冬青、榉树、白玉兰叶片蒸腾速率较高,广玉兰、栾树、蚊母树、深山含笑叶片蒸腾速率较低;2)除个别树种外,供试树种蒸腾速率与净光合速率、气孔导度、叶片温度、太阳辐射、气温呈正相关;3)冬青、香樟等单位土地面积日降温增湿功能较好,栾树、银杏、深山含笑、蚊母树、杜英、广玉兰降温增湿功能较弱。因此,城市绿化树种选择时,如果考虑以植物的降温增湿功能为主,则应选择冬青、香樟、白玉兰、无患子、榉树、鹅掌楸、悬铃木、三角枫、重阳木、桂花、石楠等降温增湿功能较好的树种,栾树、银杏、深山含笑、蚊母树、杜英、广玉兰等降温增湿功能较弱的树种可适量引种。

上海地区8种落叶阔叶树夏季光合蒸腾特性研究

为了定量评价移栽大苗在夏季光合作用与蒸腾耗水规律,使用LI-6400XT光合仪测定了上海市8个阔叶落叶树种的光合作用特征,对其水分利用效率和光能利用率、主要环境因子、主要光合作用参数日变化、光合生理参数及环境因子的相关显著性等进行比较分析,并揭示其主要影响机理。结果表明:8个树种夏季净光合速率(Pn)日变化均为双峰型,具有明显的"光合午休"现象,峰值分别出现在11:30、15:30,无患子、白玉兰、鹅掌楸具有较高的日均净光合速率,栾树日均净光合速率较低,白玉兰、无患子、榉树、三角枫具有较高的蒸腾速率,栾树蒸腾速率相对较低;8个树种气孔导度日变化在测定时段均为双峰型,胞间CO2浓度日变化呈"W"形;榉树、栾树、白玉兰、鹅掌楸午间Pn的下降为气孔限制,无患子、三角枫、悬铃木、银杏在午间的Pn下降为非气孔限制;鹅掌楸、无患子、银杏、白玉兰具有更高的水分利用效率,分别为4.173、3.976、3.742、3.638μmol·mmol-1,无患子、白玉兰和鹅掌楸光能利用效率较高,分别为0.767%、0.699%、0.525%;在树种配置时,白玉兰、无患子光和蒸腾作用较强,可作为优选绿化树种,栾树较弱,可适量引种并注意与其他树种的搭配,同时要注意绿化树种特殊观赏特性的应用与植物景观的时间与空间搭配。

不同降雨等级下杉木林土壤含水率和侧向流变化特征

为了探究不同降雨等级对林下不同深度土壤含水率和侧向流变化的影响,探究南京城郊杉木林各层土壤含水率、侧向流变化对降雨事件的响应,分析土壤含水率变化量与累计降雨量和侧向流的关系,初步探讨杉木林的水源涵养机制。选取南京市铜山林场46年生杉木林,在大、中、小3种降雨等级下,采用ECH_2O土壤水分监测系统对土壤剖面0—5,5—15,15—30,30—60 cm的土壤水分含量进行了实时连续监测。结果表明:(1) 0—5,5—15 cm土层土壤含水率变化曲线和降雨量变化曲线具有同步性,15—30,30—60 cm土层含水率达到峰值时间滞后1～1.5 h;(2)小雨条件下,只有0—5,5—15 cm土层变化趋势较明显,侧向流主要发生在5—15 cm土层;(3)中雨条件下,雨强在8 mm/h和15.2 mm/h时,土层含水率出现2次明显的响应,侧向流主要发生在15—30 cm土层;(4)大雨条件下,累计降雨量22.8 mm时,5—15,15—30,30—60 cm土层出现峰值,侧向流主要发生在30—60 cm土层;(5)小雨、中雨、大雨过程中产生的最大侧向流分别为1.55,13.88,94.77 mm,随着降雨量的增加,侧向流有增加的趋势。土壤水分入渗为非饱和入渗,随着土层深度的增加,含水率峰值逐渐增大,侧向流增加较明显。土壤含水率变化和降雨量有较好的线性关系且相关性较强,随着降雨量的增加,土壤含水率和降雨量的相关性越来越差。土壤含水率变化量与累计降雨量和侧向流三者间互有显著相关性,最大侧向流与累计降雨量呈指数关系,y=0.7614e^(0.2238x)。

长三角区典型林分浅层土壤温度变化特征

为客观反映长三角区典型林分下浅层土壤温度变化特征,揭示森林调节浅层土壤温度的作用。使用土壤温度传感器EM50对南京铜山麻栎(Quercus acutissima)林地、毛竹(Phyllostachys edulis)林地及杉木(Cunninghamia lanceolata)林地浅层(5 cm、10 cm、15 cm)土壤温度于2012年6月至2013年5月进行长期监测,以裸地为对照,分析以上3种林分内浅层土壤温度变化特征。结果表明:林内土壤温度日变化及年变化幅度均较裸地小,其中日较差从大到小依次为:裸地、杉木林、毛竹林、麻栎林;年较差从大到小依次为:裸地、杉木林、麻栎林、毛竹林;森林具有夏、秋季降低林内土壤温度的作用,其中,毛竹林降低土壤温度效果最好(约降低1~3℃),冬、春季具有提高林内土壤温度的作用,其中,杉木林提高土壤温度效果最好(约提高0.1~1℃);森林能降低年均土壤温度,其中毛竹林约降低1~2℃,麻栎林与杉木林约降低0.5~1.5℃;森林能滞后林内土壤温度日最值出现的时刻,其中杉木林滞后时间最长,其次为毛竹林,最后为麻栎林;林分能降低土壤温度日最高温,春、冬季可提高土壤温度日最低温,其中麻栎林降低土壤温度日最高温作用最好,春、冬季,杉木林与麻栎林提高土壤温度日最低温作用最好。毛竹林与麻栎林土壤温度日较差及年较差均要小于杉木林,毛竹林的夏秋季降温和冬春季升温的能力要优于麻栎林与杉木林,杉木林滞后土壤温度出现时刻的能力要优于毛竹林与麻栎林,麻栎林降低土壤温度最高温与升高土壤温度最低温的能力要优于毛竹林与杉木林。该结论可为林内土壤环境保护及树种选择提供参考依据。

苏南丘陵区典型林分林内外气温变化规律研究

【研究意义】为了客观的反映森林对林内外气温的调节作用,本文探究了林分类型的不同林内外气温变化的特征。【方法】于2011年1月至2012年1月对铜山林场的麻栎(Quercus carruth)林、毛竹(Phyllostachys heterocycla)林、杉木(Cunninghamia lanceolata)林的林内温度进行监测,以裸地(Nudation)作为对照,数据处理并分析林内外温度在不同时段的变化规律。【结果】春、夏、秋季的林内气温日变化幅度较冬季大;麻栎林、毛竹林、杉木林的林内气温季较差、年较差均小于裸地;各林分在春、夏、秋季均有降低林内气温的作用,其中毛竹林在春、秋季降低林内气温的效果最好(3.3、3.8℃);各林分均能有效地降低林内气温的年均值,各林分林内温度年均值的大小依次为:裸地、毛竹林、杉木林、麻栎林,其中,麻栎林的效果最为显著,能降低气温年均值0.5℃,毛竹林和杉木林的效果一般,能降低气温年均值0.3、0.4℃。森林有滞后林内气温最高温、次低温出现时间的作用,其中麻栎林的滞后作用较好,约为75 min,其次是杉木林、毛竹林。林内外月气温最高值、最低值的差值与林冠的覆盖率呈正相关关系;森林有降低林内最高温,提高林内最低温的作用,其中杉木林作用最为显著,麻栎林次之,毛竹林效果最差。【结论】该结论可为苏南地丘陵地区森林生态保护和林分选择提供依据。

击溅侵蚀的危害及应对策略

分散的地表径流从地表冲走表层土壤的现象称为面蚀,重点讲述了“击溅侵蚀”的概念、危害及应对之策,指出应对击溅侵蚀关乎国家生态安全,政府和企业应承担各自责任,相关研究可为水土保持学研究提供理论支撑。

土壤渗透性的区域变化规律及因子分析

通过应用数据挖掘和数据整合方法,以建立我国土壤渗透性数据库,并对影响土壤渗透性的各因子综合分析,揭示土壤渗透性的区域变化规律。结果表明:(1)土壤渗透性呈现明显的区域性变化,表现为西南地区<华北地区<东北地区。西南地区土壤渗透力最差,稳渗速率对数值为-0.5～-2.0;华北、东北地区整体数值均在0.5以上,土壤渗透力较强。(2)在影响土壤渗透力的各因子中,气候类型及林龄通过影响植被来间接改善土壤渗透力;植被能有效提升土壤渗透力,但不同植被类型间土壤渗透力并无显著差异;随土层深度的增加,土壤渗透力有所下降。土壤有机质、土壤容重及非毛管孔隙度对土壤渗透力的影响均存在一个阀值,其值分别为30%,1.0g/cm^3,30%。当各因子值超过此阀值,其对土壤渗透力的影响减弱。为更好地探究土壤类型对土壤渗透力的影响作用,在今后的研究中应加强对土壤结构、团聚体等数据的分析。(3)海拔、土层深度及土壤容重对土壤渗透力的影响主要通过影响土壤中非毛管孔隙数量来起作用的。非毛管孔隙度是影响土壤渗透力的主导因子,通径系数为0.34。

苏南丘陵区毛竹林林冠水文特征

为探讨苏南丘陵区毛竹林林内冠层水文特征,准确揭示冠层水文动态变化规律。2013年1月到2014年12月连续两年对苏南丘陵区毛竹林(phyllostachy edulis)林内水文效应进行了定位监测,使用自制装置收集树干径流、集水槽收集穿透雨、雨量筒收集林外降雨。研究不同的降雨量等级、降雨强度等级下,树干径流、穿透雨和林冠截留随降雨特征变化规律,并建立了回归模型,通过降雨量、相对湿度、降雨强度、风向、空气温度、相对湿度、叶面积指数定量分析了影响林冠截留的主要因素。结果表明:研究期内苏南丘陵区毛竹林外累计降雨量为2 419.1 mm,林内累计穿透雨量、树干径流量、林冠截留量分别占同期降雨量的58.70%,6.14%,35.16%;降雨量与穿透雨量、树干径流量呈现极显著线性关系,与林冠截留量的线性相关性较显著;毛竹林生长旺季月平均叶面积指数不断增加的同时,各月林冠截留总量随之增加,月平均林冠截留率整体呈下降趋势。研究区毛竹林林冠部分和树干的持水能力分别为0.38 mm,0.1 mm,且降雨事件中形成树干径流的最小雨量为1.30 mm。通过相关性分析得到影响毛竹林林冠截留主要气象因子为降雨量和降雨强度。研究可为苏南丘陵区毛竹林降雨再分配特征研究提供科学的数据支撑,为毛竹林集约发展提供理论基础。

基于县域的浙江省绍兴市越城区湿地保护规划研究

随着城市规模的不断扩大、城市化进程的日益加快,我国湿地渐渐地被蚕食,湿地占陆地面积的比例骤降,湿地生态环境状况日益严重。为了使得湿地得到有效保护,必须开展湿地保护的相关规划。因此,本文结合绍兴市环境保护“十三五”规划和越城区农林水利“十三五”规划,以湿地资源“二类调查”数据为基础,遵循法定、因地制宜、重要性、可操作性等原则,将越城区95.10%的湿地面积(计6130.36 hm2)纳入湿地保护红线并提出湿地保护红线管控要求。开展湿地保护小区、湿地公园、湿地动物栖息地与湿地植被恢复、湿地资源监测体系等一系列专项保护工程规划,以期为今后县域尺度湿地保护规划提供借鉴。

城市森林冠层对小气候调节作用

为了客观反映城市森林冠层的温湿效应,发挥城市森林冠层调节小气候的作用,使用Decagon微气象监测系统对南京城市森林冠层光照、温度、相对湿度等微气候因子进行长期监测,以林外的实验观测作为对照,分析了城市森林冠层内部小气候特征和对小气候的调节作用。结果表明:生长期冠层内部太阳辐射呈双峰或多峰曲线变化,林外与冠层内部太阳辐射差由大到小为夏季、秋季、春季、冬季;冠层内部与林外的气温和相对湿度日变化规律均呈抛物线变化,夏、秋季冠层降温作用高于春、冬季,春、夏、秋季白天冠层与林外温差大,夜间温差小,春、夏、秋季冠层相对湿度在任意时段均高于林外,冬季午后冠层相对湿度低于林外,城市森林冠层在夏、秋季的保湿效果优于春、冬季,城市森林冠层气温日最高值出现时刻比林外约晚30 min;除冠层内部太阳辐射与林外气温相关性不显著外,其他气象因子之间均呈极显著的相关性(P<0.01)。城市森林冠层在削减太阳辐射、降温增湿、缓和冠层内部温湿度变化和对高温的滞后效果等调节小气候和改善气候舒适度方面具有显著的作用。