北京市西山试验林场火险等级预报系统研究

在调查和分析北京市西山试验林场的气象、森林资源、人为活动和林火档案等数据基础上,运用综合指标打分法建立了1个基于气象因子、可燃物因子、地形因子、人为因子的林场火险等级预报模型。并利用VB和M apX设计实现了西山林场的火险等级预报系统。

北京市西山试验林场鸟类多样性调查与分析

随着北京市生态环境建设力度的加强,野生动物栖息地得到改善,生物多样性有所增加。为进一步了解资源现状,制定有效的生物多样性保护对策,于2013年7月至2014年5月,采用固定样带法和样点法对北京西山试验林场进行了鸟类资源调查。记录到鸟类101种,隶属12目32科,鸟类区系组成以古北界种类为主,占68.3%,东洋界鸟类占16.8%。一些鸟种兼具不同的居留型。其中有国家I级保护鸟类1种,II级保护鸟类26种,北京市一级保护鸟类9种,北京市二级保护鸟类40种。此区域是北京市重要的猛禽迁徙通道,秋季迁徙数量超过300只的有5种,但较少有大型猛禽落地停歇。因此,进一步加强对不同植被类型的管理,促进鸟类适宜栖息地的恢复,将成为该区域生态环境建设的主要内容。

北京市西山试验林场昆虫资源调查

【目的】通过建立长期的昆虫资源监测样点,对北京地区昆虫资源现状和时空分布规律进行评价,为制定有益昆虫的保护策略和有害昆虫的防治方法提供必要基础数据。【方法】2020年和2021年的3-10月,在西山试验林场内建立2个不同海拔的监测样点,利用马氏网集虫法进行长期昆虫监测,对采集到的昆虫进行分类鉴定和多样性分析,实现林场内昆虫群落特征和时空动态的综合评价。【结果】共采集昆虫11619头,隶属9目68科139种。其中,双翅目昆虫数量最多,占昆虫总数的50.74%,涉及19科48种。从科的角度分析,蝇、蛾和蜂的数量最多;采集到的少数类群昆虫,多属于鳞翅目和半翅目。山顶组的昆虫种类和数量显著高于山腰组,2年监测期内各监测样点的昆虫种类和数量总体保持稳定,不存在显著差异;但夏季昆虫的数量和种类显著多于春、秋季,说明昆虫资源的分布与海拔和季节相关性较强。【结论】连续2年的昆虫调查数据初步揭示北京西山林场内昆虫资源的种类和数量丰富,其分布规律与海拔和季节有较强的相关性。为实时掌握当地昆虫的种群动态变化,及有针对性地提出相关保护或防治方案提供数据支持。

西山国家森林公园释放蠋蝽防治榆蓝叶甲试验

森林公园追求生态平衡的自然调节,养护时既要保证森林的健康,又不能过度影响森林生态。天敌昆虫的释放是林业害虫防治的最佳选择之一,蠋蝽是一种非常有潜力的捕食性天敌,能捕食叶甲、跳甲、刺蛾等多种害虫。为了验证在林内释放蠋蝽能否产生有益影响,进行了林内释放蠋蝽防治榆蓝叶甲的试验,通过对比不同释放密度防治效果确定最佳野外释放密度。结果表明,林内释放蠋蝽能有效控制榆蓝叶甲的危害,最佳野外释放密度为10~15︰1,并且蠋蝽对林内多种害虫存在取食现象,对园区生物防治能产生有益影响,对稳定森林生态平衡意义重大。

北京市西山试验林场标准化效益评价

在分析北京市西山试验林场标准化实施概况及成效的基础上,运用国家标准GB 3533规定的标准经济效果评估指标对北京市西山试验林场标准化实施经济效果进行评估。结果说明北京市西山试验林场标准化实施效果显著,建议采用加权系数法更准确的评估标准化效益。

北京小西山昆虫资源多样性与保护分析

[目的]了解北京小西山昆虫资源类型,完善小西山生物多样性数据。[方法]在2021年5月至2022年5月,通过野外观察、扫网、振落和灯诱等调查方法并查阅相关文献资料,对小西山的昆虫资源进行了调查。[结果]小西山共有昆虫17目246科874属1 150种,其中鳞翅目(Lepidoptera)昆虫占比最高,有48科250属305种,占总物种数量的26.52%;其次为半翅目(Hemiptera),有271种,占23.57%。[结论]该研究还对传粉昆虫、观赏昆虫、环境昆虫、食药用昆虫等资源类型进行了分析,并建议通过持续昆虫资源调查,改善营林环境,保护自然天敌,加强宣传引导等方面进行小西山昆虫资源多样性保护。研究成果为林区生物多样性保护、林业有害生物防治以及森林生态系统健康评价体系的建立等工作提供参考依据。

抚育间伐对西山林场侧柏林冠层可燃物特征及潜在火行为的影响

【目的】研究不同间伐强度对北京西山试验林场侧柏林冠层可燃物特征及其潜在火行为的影响,为冠层可燃物调控和预防高能量连续型树冠火的发生提供参考。【方法】以北京西山试验林场侧柏为研究对象,设置3种间伐强度(低15%、中35%、高50%,均为株数强度)的处理,并设置对照样地,每种处理设置3块重复样地。基于标准枝法所调查冠层可燃物参数(枝条数量、长度、基径),对冠层可燃物载量建立线性回归模型,进一步计算冠层容积密度。通过单因素方差分析探讨不同间伐强度对冠层可燃物特征(冠层可燃物载量、冠层容积密度)的影响。利用Behave Plus 5.0软件,分别根据样地可燃物含水率和气象条件设置中度湿度条件和10 m高空风速(0~18 m/s),探讨不同间伐强度对树冠潜在火行为指标(树冠火蔓延速率、火线强度、火焰长度、单位面积发热量等)的影响,并依据树冠火转化模型研究抚育间伐对连续型树冠火发生的影响。【结果】(1)林分冠层可燃物特征在不同间伐强度下存在差异,中度间伐强度下与未间伐样地差异最显著,冠层可燃物载量、冠层容积密度随着间伐强度的增加而减少,冠层可燃物载量由3.280 kg/m^(2)减少到0.540 kg/m^(2),冠层容积密度由0.478 kg/m^(3)减少到0.056 kg/m^(3)。(2)不同间伐强度下林分冠层可燃物载量、冠层容积密度垂直分布特征为随树高的增加而先增加后减少。(3)树冠潜在火行为指标在中度间伐强度下与未间伐样地差异显著,其中火线强度、火焰长度以及单位面积发热量随间伐强度的增大而减小,树冠火蔓延速率在抚育间伐后小于未间伐样地,但不随间伐强度的变化而变化,临界树冠火蔓延速率随间伐强度的增大而增大。在未间伐、低度间伐强度下样地将发生连续型树冠火,中度、高度间伐强度样地不发生;随着间伐强度增大,发生连续型树冠火时所需10 m高空风速由6 m/s逐渐增大到8 m/s,火线强度由6930 kW/m减少到5829 kW/m,火焰长度由9.7 m减少到8.6 m,单位面积发热量由47817 kJ/m^(2)减少到40667 kJ/m^(2),树冠火蔓延速率由8.7 m/s增加到8.9 m/s。【结论】抚育间伐影响冠层可燃物特征、树冠潜在火行为指标。中度间伐强度对冠层可燃物特征和树冠潜在火行为指标影响显著,通过减少冠层容积密度,可以有效降低树冠潜在火行为,避免连续型树冠火的发生。综合考虑经济效益和生态效益,在对侧柏林进行冠层可燃物调控时建议采取中度间伐处理。

北京小西山3种人工林天然更新群落谱系结构及主要树种种间关联性分析

对北京小西山油松(Pinus tabuliformis Carr.)纯林、栓皮栎(Quercus variabilis Bl.)纯林和油松-栓皮栎混交林天然更新群落的乔木种类进行调查,基于净谱系亲缘关系指数(NRI)和净最近种间亲缘关系指数(NTI)对3种人工林天然更新群落的谱系结构进行分析,并运用方差比率(VR)、χ^(2)检验、Spearman秩相关系数和联结系数对主要树种(重要值大于或等于10%)的种间关联性进行分析。结果表明:油松纯林、栓皮栎纯林和油松-栓皮栎混交林天然更新群落树种分别有9科12属12种(含变种,下同)、12科16属20种和12科13属17种,主要树种分别有7、9和8种。油松纯林天然更新群落的NRI和NTI值在5 m×5 m、5 m×10 m和10 m×10 m取样尺度均为负值;栓皮栎纯林天然更新群落的NRI和NTI值在5 m×5 m、5 m×10 m、10 m×10 m和10 m×20 m取样尺度均为正值;油松-栓皮栎混交林天然更新群落的NRI值在4个取样尺度均为正值,NTI值在5 m×5 m、5 m×10 m和10 m×20 m取样尺度均为负值。油松纯林和油松-栓皮栎混交林天然更新群落主要树种的VR值分别为0.90和0.97,统计量(W)分别为21.52和23.28,说明群落总体为不显著负关联。油松纯林的χ^(2)检验、Spearman秩相关系数和联结系数分析获得的正负关联比分别为1.3、0.8和1.3,而油松-栓皮栎混交林的正负关联比分别为0.8、1.2和0.9。栓皮栎纯林天然更新群落主要树种VR值为0.47,W值为11.28,说明群落总体为显著负关联;χ^(2)检验、Spearman秩相关系数、联结系数分析获得的正负关联比分别为0.6、1.0和0.7。综合分析认为,北京小西山油松纯林和栓皮栎纯林天然更新群落谱系结构分别以发散和聚集为主,而油松-栓皮栎混交林天然更新群落谱系结构为不显著聚集,但在近缘种上主要表现为不显著发散。3种人工林天然更新群落主要树种的总体关联性为负关联,群落稳定性较差。

北京西山国家森林公园行道树北美红栎复壮及养护管理技术探索

北京西山国家森林公园的北美红栎行道树为2018年春引进的彩叶树种,为公园秋冬季的景观增加了一抹色彩。但是由于其行道树的位置特点存在很多不利因素,导致其生长颓弱,出现春季发叶晚,夏季叶色发黄,秋季红叶期短等情况,而无法达到理想效果。本文基于行道树的特点,通过五年的养护管理实践,分析影响北美红栎生长的因素,希望为北京地区北美红栎的复壮及养护管理提供实践经验。

内蒙古中西部鸟类新记录——白头鹤和花脸鸭

2023年3—12月开展2023年度海流水库湿地鸟类监测时,于内蒙古自治区呼和浩特市土默特左旗北什轴乡海流水库湿地(111°24′19.29″E,40°40′4.42″N,海拔1 012 m)观测到2只花脸鸭Sibirionetta formosa和1只白头鹤Grus monacha。3月11日观测到2只花脸鸭(1雌1雄)在湿地水面游弋觅食(图1),与绿翅鸭Anas crecca、罗纹鸭Mareca falcata、绿头鸭Anas platyrhynchos等混群。2只花脸鸭疑为成体,雄鸟脸部自眼后有一绿色金属带延伸至后颈下部,绿色金属带与头颈部黑褐色之间有白色狭纹,尾羽褐色,具细狭的棕白色羽缘;雌鸟上体暗褐色,羽缘稍淡,头侧和颈侧为白色。

性别和发育阶段对绒毛白蜡光合特征及叶功能性状的影响

雌雄异株植物资源分配模式上往往表现出显著的性别二态性,但在叶片光合及功能性状上是否有差异目前仍未有定论,且与发育阶段的关系尚不明确。阐明上述问题,能够进一步了解雌雄异株植物的生理生态特征,并为理解性别对性二态植物生长发育的影响机制提供理论依据。以雌雄异株绒毛白蜡(Fraxinus velutina Torr.)为研究对象,针对不同发育阶段不同性别植株进行光合特征及叶功能性状测定,采用双因素方差分析了不同发育阶段下雌雄植株光合能力及叶功能性状的性别间差异,采用Pearson检验了雌雄植株各叶功能性状之间的相关性,并采用标准化主轴分析(Standardized major axis regression, SMA)分析不同性别植株净光合速率与叶功能性状的相关性。结果表明性别和发育阶段显著影响植物个体的光合能力和叶功能性状。总体而言,雄树在坐果期和果实成熟期均表现出更强的净光合速率(Pn)、更高的比叶面积(SLA)、叶绿素含量(Chl)和叶氮含量(LNC);而雌树在果实膨大期表现出更强Pn、SLA和Chl。雌雄性别内Pn与SLA、Chl和LNC间均呈显著正相关(P<0.05),雄树的SLA vs.Pn的斜率大于雌树(P<0.05);Chl vs.Pn的关系在性别间不显著(P>0.05);雄树的LNC vs.Pn的斜率大于雌树(P<0.05)。SMA结果表明雄树的光能利用效率和光合氮素利用效率高于雌树,雌树将更多的生物量和氮素用于非光合作用过程,但两者的光吸收率并无差异。结果表明绒毛白蜡雌雄个体的生活史策略不同,在不同发育阶段中的光合特征及叶功能性状上存在显著的性别二态性。

北京西山地区油松人工林近自然化改造效果评价

为了促使北京山区油松人工林向发挥多功能目标的森林结构转变,在近自然森林经营理念和技术指导下对西山地区51年生的油松人工林进行改造,并于2005年调查和设计,2006年初完成近自然森林改造的第1次作业。对固定观测样地的调查结果表明:经过近自然化改造,样地的Shannon-Wienner指数分别从0.1217、0.9404提高到0.9174、1.4921。油松林的林下更新层物种变化较大。大叶白蜡、栾树、构树等树种的天然更新,再通过播种补入栓皮栎,提高了林下更新的数量和质量。相对于未进行近自然化改造的林分,改造过的油松林,林木年生长量较高,林分结构得到了改善。

京西山区风景游憩林季相景观评价及经营技术原则

为科学经营京西山区不同季相的风景游憩林,该文采用美景度评价法(SBE法)分别对这一地区主要风景游憩林的春景、夏景和秋景景观进行了评价。应用数量化理论Ⅰ建立了美景度和各景观因子类目之间的景观评价、预测多元回归模型,并据此分析得出春季、夏季和秋季风景游憩林经营技术原则。研究表明,京西山区风景游憩林季相景观非常丰富,依据该文研究形成的森林季相景观经营技术原则可进一步提高京西山区风景游憩林的景观水平。

北京西山地区大山雀与其它鸟类种群种间联结分析

引入2×2列联表联结指数法,用固定样带法月连续全天定位调查数据,以森林鸟类广布种山雀科大山雀(Parus major)为目标种,研究了北京西山地区该种与留鸟、夏候鸟、冬候鸟、旅鸟的种间联结关系,结合前人关于营巢行为、取食行为、生态位等方面成果分析了产生联结的原因,首次确立了鸟类群落种间联结的研究方法。结果表明:(1)用固定样带法月连续全天定位调查,引入2×2列联表以日尺度的定性数据检验与测定联结度,与月尺度的联结频率结合起来,分析鸟类群落的种间联结是可行的;鸟类群落的种间联结具有时间与空间尺度的双重属性,鸟类群落的种间联结度不仅是鸟类群落时空结构与格局的表征,同时,反映了鸟类群落的动态性,而且,鸟类群落的种间联结对栖息的植物群落具有依赖性与关联性。(2)日尺度上,选择χ2统计量、PCC与PC指数相结合进行种间联结检验、测度,能充分反映鸟类群落的种间联结特征,但由于鸟类的居留、繁殖、迁移等季节动态性特征,种间联结度存有不确定性。(3)月尺度上,鸟类总体种间联结8月份为显著负联结,其余各月为显著正联结;根据PCC联结度的月联结频率,可将鸟类划分为正联结组、正负联结均较弱组、负联结组;大山雀与留鸟、夏候鸟、冬候鸟、旅鸟等不同居留型的联结关系,随着种数的减少,显著联结种对、联结度、联结复杂程度呈递减趋势。大山雀与留鸟的联结:与鸦科鸟类呈明显正联结,与同科鸟类呈正负均等的弱联结并趋于负联结,与体型较大的雉、啄木鸟、乌鸦等鸟类呈负联结。大山雀与夏候鸟的联结:与杜鹃科四声杜鹃呈正联结,与同科的黄腹山雀、鹟科的白眉姬鹟正负联结均较弱,与莺科的黄腰柳莺、鸫科的北红尾鸲等呈负联结。大山雀与冬候鸟的联结:与岩鹨科棕眉山岩鹨的正负联结均较弱,与鸫科的斑鸫、鹀科多种鸟类呈明显的负联结。大山雀与旅鸟的联结:与莺科鸟类由正负联结均较弱到明显的负联结。

北京西山可燃物特点及潜在火行为

以北京西山魏家村林场为研究区域,通过样地调查和森林清查数据将可燃物划分为针叶林、阔叶林、混交林和疏林地。根据样地调查和树木生物量模型计算不同类型和不同层次的可燃物载量、厚度和高度。根据2000—2006年当地气象数据,确定历史平均最大风速的平均值和主风向,在此背景下对风场进行模拟,进而对地表火和树冠火进行模拟计算,计算出不同类型火发生时火蔓延速度、火强度和火焰高度的分布图。地表火的蔓延速度为0.01～0.22m.s-1,树冠火的蔓延速度为0.12～2.25m.s-1;地表火的火线强度为144～6595kW.m-1,树冠火的火线强度为3214～189002kW.m-1;地表火的火焰高度为0.37～2.50m,树冠火的火焰高度为1.75～13.4m。通过对可燃物和火行为指标的计算,可以为防火林带规划和防火林管理提供依据,也可为可燃物管理、扑火安全防范等提供借鉴。

北京西山地区人工侧柏林种子雨的研究

在 2 0 0 0年 9月至 11月 ,对北京西山地区人工侧柏林种子雨进行了系统研究 .结果表明 :种子雨历时 4 6d ,总雨量 2 13粒 /m2 ,输入种子库雨量 18粒 /m2 ,最大雨强每天 15～ 2 0粒 /m2 .根据种子雨雨量、雨强及影响因素的差异 ,种子雨过程可分为起始、高峰和末期三个时期 .林内种子雨分布比较均匀 ,林缘种子雨随距离增大迅速降低 ,重力和风力是影响种子雨散布的主要因素 .

油松主要分布区林分碳储量特征与固碳潜力

根据北京市、河北省、辽宁省、陕西省、内蒙古自治区的油松(Pinus tabuliformis)资源二类调查数据,使用材积源生物量法结合油松含碳率计算中国油松主要分布区油松林碳储量与碳密度,分析不同地区、龄组、林种、起源的油松林碳储量分布特征与固碳潜力。结果表明:油松5个主要分布区的油松林总面积为243.09万hm^(2)、总蓄积为11175.75万m^(3)、总碳储量为5043.38万t,平均碳密度为20.75 t·hm^(-2)。油松天然林碳储量为1660.14万t,碳密度为25.77 t·hm^(-2)。油松人工林碳储量为3383.24万t,碳密度为18.94 t·hm^(-2)。油松人工林碳储量高于天然林,占全部碳储量的67.08%。不同龄组中,碳储量最大是油松中龄林,为2032.38万t,占全部碳储量的40.30%;碳储量最小的为过熟林,占全部碳储量的2.32%。油松各龄组平均碳密度随林龄的增加而增加。不同林种中,碳储量来源主要为防护林及用材林,共为4360.45万t,占全部碳储量的86.46%。5处主要分布区的油松林固碳潜力为5285.63万t,相当于现有油松碳储量的1.88倍,其中,中幼龄林固碳潜力为4904.46万t,是油松林固碳潜力所在。油松林具有明显的固碳增汇能力,其人工林为油松碳库的主体,中幼龄油松林具有巨大的固碳潜力,需加强油松人工中幼龄林的抚育及管理。

北京西山防火林带空间布局与规划

以北京市西山试验林场分场魏家村林场为研究区域,系统地研究了火发生历史、可燃物分布、主风向、坡度、山脊、防火公路、居民区分布等,确定了网络适宜的最小控制面积,通过面向对象的分类方法对林中空地和防火公路进行分类,筛选适宜建山脊防火林带的坡度和山脊线,进而确定防火林带的空间格局。共规划三类防火林带:山脊防火林带、防火公路防火林带和林缘防火林带,整个防火林带网络将整个区域分割成不等大小的独立单元,平均面积为41.24 hm2,防火公路总长36 816 m,防火网络总面积占研究区域面积的7.35%。