北京山区油松林净初级生产力对气候变化情景的响应

应用BIOME-BGC模型模拟北京十三陵林场油松林净初级生产力对不同气候变化情景的响应。在模拟时设置了本底、CO2浓度加倍、气候变化、CO2浓度和气候同时变化4类8种不同气候情景,其中气候变化设置为温度升高3.5℃、降水增加14%。模拟结果表明:1970—1988年油松净初级生产力(以碳计)的平均值为387.38g·m-2·a-1,有明显的年际变化。油松的净初级生产力正向响应了CO2浓度的倍增,但对净初级生产力积累效果不明显。在气候变化情景下,油松的净初级生产力反向响应了温度升高3.5℃情景,正向响应了降水量增加14%情景,且对降水量的响应十分明显,降水量是控制北京山区油松林净初级生产力的主要因子;CO2浓度、气候变化情景下,CO2浓度倍增和降水的增加会削弱它们对油松林净初级生产力的积累作用。     

密云水库流域油松水源保护林主要养分元素的生物循环

该文对密云水库北京集水区油松水源保护林主要养分元素循环的研究结果表明:29年生油松水源保护林的生物量为92.627 kg/hm2,油松林5种养分元素N、P、K、Ca和Mg的储存量为695.17 kg/hm2,各器官中5种养分元素储存量排序是针叶＞枝＞干＞根。油松林每年从土壤中吸收的5种养分元素量为85.37 kg/hm2,吸收量占0～30 cm土层中5种养分元素总量的0.34%、有效养分量的3.30%;年吸收量中存留量为35.91 kg/hm2,凋落物归还量为49.46 kg/hm2,降水输入的养分元素量为26.04 kg/hm2。5种养分元素的吸收系数排序为N＞P＞K＞Ca＞Mg,利用系数排序为Mg＞K＞P＞N＞Ca,循环系数排序为Ca＞N＞P＞K＞Mg,周转期排序是Mg＞K＞P＞N＞Ca。      

兴安落叶松原始林区降水化学输入的特征研究

对寒温带大兴安岭根河落叶松原始林区降雨、林内雨化学因子观测研究结果表明,兴安落叶松原始林区输入的大量元素均低于国内其他重要林区,而微量元素含量接近平均水平。降雨通过林冠形成林内雨时表现出兴安落叶松林冠层对Na、Ca、Cu、Fe有一定的吸附作用,其中Ca的吸附作用表现明显。降雨通过林冠时淋溶出K、Mg、Zn、Mn、P,其中K淋溶量最高。生长季中降雨除Ca的变化较大外,其他大量元素和微量元素的月际变化均较小,5～9月份林内雨多数元素养分含量月际变化曲线呈“U”字型。     

基于CA-Markov模型的黄土丘陵区土地利用变化

为探讨黄土丘陵区的土地利用变化规律以及驱动机制,以罗玉沟流域作为典型流域,基于1986、2001年的TM影像为数据源,对土地利用格局分布进行分析,并运用CA-Markov模型,以2001年的土地利用格局为基础,预测了2016年流域的土地利用的空间格局分布。结果表明,罗玉沟流域土地利用格局在1986年以前,以坡耕地为主,面积占59.67%,其次为梯田、草地和林地。从1986年到2001年林地和梯田的面积均有显著增加,坡耕地面积则显著减少,其余土地利用类型面积变化不大。从单一土地利用类型动态度来看,面积增加大     

长江流域不同类型山洪灾害易发区划分

长江流域因其复杂的地质地貌及气候条件成为我国山洪灾害发生最为密集的地区。山洪灾害易发区划分是山洪灾害防治工作的重要内容,针对长江流域大尺度(跨省级)区域的山洪灾害易发性研究可为长江流域及相似区域的山洪灾害评价研究以及规划、部署、实施山洪灾害防治工作提供科学依据。本文综合考虑影响山洪灾害形成的自然地理因素,以县域为评价单元,构建各类山洪灾害易发程度指标体系,基于Matlab,采用层次分析法计算各类山洪灾害易发性指数。据此,利用ArcGIS自然间距分类方案将长江流域划分为4个山洪灾害易发区,即高易发区、中易发区、低易发区和非防治区。结果表明:溪河洪水灾害呈现由东向西灾害易发程度逐渐降低的趋势,分布较为密集的区域在流域的中东部地区;滑坡灾害高易发区主要分布在流域中部,上游干流附近滇北和陇南山地,尤以四川盆地以东地区最为集中;泥石流灾害高易发区主要分布在流域西部,其中以断裂带发育的第一、二阶梯过渡带最为密集。划分结果显示各类山洪灾害在流域内的分布差异较为明显,不同类型山洪灾害的历史发生次数在高易发区的集中程度均在80%以上,表明分区结果能够较好反映各灾害的区域分布特征。      

贡嘎山冷杉纯林地被物及土壤持水特性

为了研究贡嘎山冷杉(Abies fabri)纯林林下地被物及林地土壤在水土保持、水源涵养方面的作用,该文通过对贡嘎山4种林龄的冷杉纯林(幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林)林下地被物持水特性及林地土壤物理实验,得到不同林龄林下地被物最大持水量、吸水速度等水文特征参数及林地土壤总孔隙度、毛管孔隙度等物理特性参数.结果表明,成熟林林下苔藓层持水量最大,为其风干重的343.5%,过熟林林下的为284.5%,中龄林林下的为282.5%,幼龄林林下的为250%.成熟林林下枯落物最大持水量为其风干重的301.8%,过熟林林下的为226.4%,中龄林林下的为209.4%,幼龄林林下的为205.4%.经分析拟合,得到林下苔藓层、林下枯落物吸水速度与浸泡时间之间关系式S=ktn.贡嘎山冷杉纯林林地土壤容重为0.851～1.136 g/cm3,土壤饱和含水量为55.29%～83.96%,毛管持水量为44.48%～75.41%,田间持水量为39.50%～65.86%.     

北京山地森林生态服务功能评估

根据《森林生态系统服务功能评估规范》,采用北京市第六次森林资源清查数据、多年观测数据以及公共数据对北京市山地森林的生态服务功能进行评估。结果表明:北京山地森林生态服务功能价值为329.36亿元,各服务功能价值量大小依次为:涵养水源固碳释氧保育生物多样性净化大气森林游憩保育土壤营养物质积累。从涵养水源、积累营养物、保育土壤、净化大气环境、保育生物多样性、固碳释氧6项功能来看,北京山地各森林植被类型生态服务功能价值量排序为灌木林栎类林油松林经济林侧柏林阔叶混交林山杨林桦树林刺槐林落叶松林;从单位面积价值量来看,阔叶混交林所提供的生态服务功能年价值量最大,其次是栎类林,经济林提供的单位面积生态服务功能年价值量最小。     

青海湖流域潜在蒸散发的气候敏感性及归因分析

研究气候变化背景下潜在蒸散发(ET₀)的演变特征,有助于了解水循环演变机理,为区域水资源规划管理提供理论依据。基于青海湖流域及周边7个气象站1960—2016年逐日气象数据,利用Penman-Monteith模型计算ET₀,运用Mann-Kendall非参数趋势检验法、Hurst指数趋势预测、敏感性分析对流域ET₀的变化特征及其影响因素进行了分析,并计算了各气象因子对ET₀变化的贡献率。结果表明：青海湖流域年平均ET₀为874.63 mm,线性倾向率为2.27 mm·10 a^-1,整体呈缓慢上升趋势;ET₀对各气象因子的敏感系数按照绝对值由高到低排列为|相对湿度|>|日照时数|>|最高气温|>|风速|>|最低气温|;各气象因子对ET₀变化的贡献率按照绝对值由高到低排列为|最高气温|>|风速|>|最低气温|>|日照时数|>|相对湿度|;ET₀与其...     

北京山区天然林乔木树种种间联结与生态位研究

应用Pearson相关系数和Spearman秩相关系数检验,研究了北京山区天然林群落13个乔木种群的种间关联(或相关)性,并对13种植物种群的生态位宽度和生态位重叠进行研究.结果表明:(1)在种间联结方面,山杨和色木槭、白桦和黒桦、白桦和色木槭、白桦和山杨、白蜡与胡桃楸等这些种群形成显著的正联结.在总的种群中,总体上呈现负联结趋势,呈极显著和显著正联结的种群所占比率较低,说明北京山区以天然次生林为主的森林群落仍然处于不断的发展演替过程之中.(2)在生态位方面,白桦、槲栎、白蜡、黑桦的生态位宽度较大,而色木槭、大果榆、山杏、侧柏的生态位宽度较小.(3)在生态位重叠指数中,白桦和山杨、色木槭和白桦、白蜡和胡桃楸、色木槭和山杨生态位重叠较大,而侧柏、槲栎、臭椿和大果榆与其他的多个主要树种的生态重叠指数较小.     

北京山区4种优势林分生态用水实验研究

为研究较小尺度上不同林分的生态用水,采用实验方法对2010年生长季北京山区4种主要优势林分的生态用水量进行了测定。结果显示,4种林分的生态用水量分别为侧柏376.15mm,油松335.28mm,刺槐258.90mm,栓皮栎374.94mm。生态用水的各组分中林分蒸腾用水占据主导性地位;4种林分中,刺槐林地的有效降水能够满足全部的林地蒸散甚至补充少量土壤贮水,而其他3种林分均只能满足约75%的林地蒸散量和约55%的生态用水量。建议在降水贫乏的干旱山区造林时,适当增加刺槐林分的比例。