阿尔泰山冷杉林下土壤有机碳矿化特征

[目的]探讨阿尔泰山天然冷杉混交林不同海拔梯度下土壤有机碳矿化特征,为天然冷杉林土壤有机碳的分解转化过程研究提供理论依据。[方法]以新疆布尔津县境内阿尔泰山1 300~1 500,1 500~1 700,1 700~1 900m这3个海拔梯度的冷杉(Abies nephrolepis)混交林下土壤为研究对象,在研究了土壤有机碳含量特征的基础上,进一步利用双指数模型对有机碳矿化特点进行了探讨。[结果](1)3个海拔梯度的土壤有机碳含量均表现出随土层加深而降低的趋势,表层富集现象明显,且该趋势不随海拔梯度的变化而变化;(2)3个海拔梯度的各土层有机碳矿化趋势相似。即矿化初期CO2-C累积量增幅较大,而到了中、后期矿化曲线逐渐趋于平缓,CO2-C累积量增幅减小;(3)双指数方程可以很好地拟合出冷杉林土壤有机碳的矿化趋势;(4)土壤有机碳矿化过程进行到100d时各海拔梯度的各土层活性碳均未被完全分解;(5)矿化碳与土壤有机碳总量和活性碳含量均达到极显著相关水平。[结论]土壤有机碳矿化过程表现出明显随海拔变化的特征。土壤活性碳含量是影响矿化作用的直接因素。     

天山灌木林生态系统服务功能评估

依据《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721—2008)确定的评估标准及社会公共数据,以2011年新疆森林资源一类清查数据为基础,对新疆天山山区天然灌木林生态系统的涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质和生物多样性保护5项服务功能11个指标,分别进行了实物量、价值量的监测与核算。结果表明:天山天然灌木林年均涵养水量为7.82亿m3/a,年保育土壤的总量为271.87亿t/a,年固碳释氧的总量为13.94亿t/a,年积累营养物质的总量为21.93万t/a。天山灌木林年涵养水源功能的总价值为87.05亿元/a,其中保育土壤功能的总价值量为18.10亿元/a,固碳释氧的总价值量为27.50亿元/a,积累营养物质的价值量为2 810万元/a,物种资源保护价值为37.84亿元/a,天山天然灌木林生态系统服务功能的总价值约为170.79亿元/a。     

天山中部不同郁闭度天然云杉林立地土壤养分的比较研究

对天山中部4种不同郁闭度天然云杉林立地土壤养分进行了分析,结果表明,4种郁闭度之间和不同土层土壤养分含量具有一定的相关性。具体表现为郁闭度较大的云杉林立地土壤养分含量总体高于郁闭度小的云杉林。在土壤剖面上,pH值与土层深度没有显著的相关性,而有机质、全氮、全磷、速效养分等指标则随着土层深度的增加而不断降低,与土层深度呈明显负相关。表层与其余土层养分含量差别较大,土壤养分"表聚"现象明显。     

天山中部不同林分对产流产沙影响的灰色关联分析

以天山中部林区代表14个不同林分条件的径流小区为研究对象,运用灰色关联分析法,对影响产流产沙的因子进行对比分析。结果表明：产流产沙的因子影响程度存在差异性。对于产沙量来说,降雨量>林分密度>冠层活枝高度>枯落物厚度>郁闭度>坡度;对于产流量来说,降雨量>枯落物厚度>郁闭度>林分密度>冠层活枝高度>坡度。而不同林分条件对产流产沙影响差异中,天然林呈现：中龄林3>近熟林>中龄林4>成熟林>幼龄林>中龄林2>中龄林1;人工林为：混交林>透光伐抚育林>修枝抚育林>未抚育林;灌木为：盖度0.6>盖度0.8。     

新疆经济林生态系统保育土壤功能及价值评估

基于实测数据并结合2014年林果统计年报相关数据,采用经济林在南、北、东疆不同气候条件下的实际生产力,计算经济林生态系统保育土壤实物量,并采用国家荒漠生态系统服务评估规范中的方法和市场经济价值法对新疆经济林保育土壤功能效益进行评估。结果表明:1)全疆经济林保育土壤年总功能量为1.62×10~7 t,总价值量为4.99×10~9元;其中年固土功能量1.54×10~7 t,价值量为2.58×10~8元;年保肥功能量8.23×10~5 t,价值量4.73×10~9元;2)南疆的保育土壤功能量及价值均高于北疆和东疆,初产期在固土能力和保肥能力上均比其他产期高;3)全疆不同经济林树种单位面积固土功能排序为:巴旦木核桃枣其他乔木梨苹果杏;保肥功能则为:枣巴旦木杏其他乔木核桃梨苹果;单位面积保育土壤价值量:梨枣杏其他乔木巴旦木苹果核桃。     

天山北坡中段雪岭云杉径向生长对气候变化的响应

分析树木径向生长对气候变化的响应,有利于准确预测未来森林的动态变化。天山北坡中山带广泛分布着以雪岭云杉（Picea schrenkiana）为单优树种的温带针叶林,本研究采集该处高海拔雪岭云杉树芯样本,用树木年轮学方法探究雪岭云杉径向生长对气候因子及干旱事件的响应特征。结果表明：（1）1960—2020年,雪岭云杉树轮宽度指数呈极显著上升趋势,未出现生长衰退现象,表明近期雪岭云杉生长状况良好。（2）雪岭云杉树轮宽度主要与当年6—8月气温,4月降水及除当年7月外的各月scPDSI显著正相关;滑动相关显示,雪岭云杉树轮宽度与气候因子的关系不稳定,1991年后,云杉对气候因子的正响应进一步加强。（3）雪岭云杉径向生长变化百分率在1879—1880年低于-25%,表明其在1879—1885年发生了生长衰退;随干旱频率和强度的增加,雪岭云杉应对干旱事件的抵抗力和恢复力下降,当云杉长时间处于水分较充足的环境而遭受突发干旱事件时,会导致其抵抗力严重下降,易发生生长衰退。综上所述,在气候变化背景下,升温在近期仍有利于该区域高海拔雪岭云杉径向生长,但升温过程中伴随着干旱频率和强度的增加,将使雪岭云杉的抵...     

新疆额尔齐斯河河谷景观现状与生态保护策略

额尔齐斯河(简称额河)是我国唯一流入北冰洋的国际性河流,沿河谷两岸分布着我国最大的多种类天然杨树基因库和多种珍贵动植物资源,应是我国天然林保护工程以及野生动植物保护和自然保护区建设工程保护的重点对象 额河河谷不仅是重要的自然资源宝库,而且还是农林牧交错的典型区域,保护好流域内的生态系统并保证其健康发展,是解决天然林区林牧矛盾,实现额河流域可持续发展的基础 人类干扰能够对区域景观组成、结构和生态系统的健康带来严重影响,人类经济活动如放牧、引水、农耕等对额河流域的生态系统造成了巨大的破坏 本文通过对额河河谷内森林、湿地、草原和农田景观基本特点、现状和生态系统健康状况的分析,提出了该区的生态保护与可持续发展对策     

新疆准噶尔西部碳汇林造林后蒸腾耗水增量研究

干旱区水资源极端匮乏,造林前后林分耗水变化的数据是必不可少的。通过对俄罗斯杨(Populus russkii)、新疆杨(Populus alba var.pyramidalis)和原始背景梭梭(Haloxylon ammodendron)树干液流的观测,通过边材面积作为转换纯量,计算出林内的蒸腾耗水量;通过枝基径和枝截面积作为转换纯量,计算了林外荒漠梭梭林的蒸腾耗水。通过对比林内外蒸腾耗水的差异,得出人工碳汇林造林前后蒸腾耗水的增量,克拉玛依人工碳汇林日蒸腾耗水量是土著植被的19倍。     

天山雪岭云杉森林化感物质对种子萌发的影响

［目的］化感作用很有可能是云杉森林更新障碍的主要机制之一,云杉森林中各类型化感物质对种子萌发与幼苗存活各阶段影响的异同尚不十分明确。［方法］本文以雪岭云杉种子、两种单子叶植物(小麦、苏丹草)种子和两种双子叶植物(白萝卜、辣椒)种子为材料,利用培养皿滤纸法分析雪岭云杉森林的七种化感物质(对羟基苯甲酸、阿魏酸、肉桂酸、3,4-二羟基苯乙酮、香草酸、绿原酸和香豆素)对种子萌发的影响。［结果］结果表明：(1)在七种化感物质的作用下,单子叶植物苏丹草种子表现出“低促高抑”的抑制效果,且浓度越高,抑制作用越强。而双子叶植物辣椒和雪岭云杉种子发芽率则出现“浓度效应”;(2)七种化感物质的自毒效应强于化感效应,且高浓度香豆素对雪岭云杉种子发芽的抑制效应最强,可能是云杉重要化感物质;(3)三类化感物质对单双子叶植物化感作用强度的总趋势为：香豆素类﹥酮类﹥酚酸类,但不同酚酸类物质对种子萌发的抑制强度存在较大差异。［结论］因此,雪岭云杉森林化感物质对5种植物种子具有不同程度的化感作用,且化感作用强度与化感物质种类及浓度密切相关。     

基于月水量平衡的天山中部天然云杉林森林生态系统蓄水功能研究

以天山中部天然云杉林森林生态系统为研究对象,以250 hm2流域尺度为单元,采用流域试验和水量平衡样地相结合的方法,对森林生态系统的月水文过程进行全面、系统地研究。结果表明：（1）在降雨分配过程中,80.39%的雨量分配是在土壤层完成的;其次,林冠截留率较大,占降雨量的17.92%,并且随着林龄的增大,单位面积产生的截留越强;单位面积产生径流量最小,仅为降雨量的2.75%,其中,单位面积裸地的产流最大,分别为草地和林地的5.4,12.5倍。（2）蒸发散是流域森林生态系统的最大损耗方式,占月总水分输入量的69.53%;而以径流方式产生的水分流失最小,仅占降雨输入量的3.8%;剩余26.67%的水分则以水源涵养的方式贮蓄在土壤中。（3）降雨在森林生态系统各层次的分配规律为：树木蒸腾〉土壤蓄水〉林冠截留〉土壤蒸发〉地表径流〉地下径流,分别占水分总输入量的43.93%,26.67%,17.92%,7.68%,2.75%和1.05%。