2009年,在宁夏六盘山南部林区香水河小流域,调查研究了主要森林类型的生物量及其层次和器官分配。结果表明:不同森林的活体植被总生物量(t.hm-2)差别较大,依次为华山松(102.70)>桦木林(84.42)>山杨林(79.97)>华北落叶松人工林(58.37)>疏林(44.91),按各类森林面积加权平均为78.37,远高于灌丛(20.77)、草地(1.07)和草甸(2.29)。各类森林的枯落物现存量(t.hm-2)为:华北落叶松人工林(18.21)>华山松林(11.99)>桦木林(10.90)>山杨林(7.67)>疏林(7.06),也都远高于灌木林(3.13)、草甸(0.82)和草地(0.4...

通过野外调查测定,研究了六盘山林区天然次生林(杂灌林、山杨和辽东栎林)、农田、草地和人工林(13、18和25年生华北落叶松)植被活体生物量的C贮量。结果表明,天然次生林植被地上生物量C贮量为14.93~25.92 t.hm-2,根系为6.50~7.55 t.hm-2;人工林地上为11.97~45.39 t.hm-2,根系为6.48~7.64 t.hm-2;农田和草地地上分别为0.83和1.09 t.hm-2,根系分别为0.49和1.61 t.hm-2。植被活体生物量C年均积累量,天然次生林地上为2.97~5.15 t.hm-2.a-1,根系为1.67~2.86 t.hm-2.a-1;人工林地上...

通过对土壤的水文物理性质、持水能力及渗透性的测定,分析了宁夏六盘山南坡典型森林植被类型的持水性能和渗透能力。结果表明,六盘山典型植被的最大贮水能力486.5 604.8 mm,有效贮水能力61.0 292.1 mm,砾石体积含量的大小是影响土壤有效贮水能力的关键因素。典型植被土壤表层(0 10 cm)的初始入渗速率4.0024.99 mm.min-1,稳定渗透速率1.18 15.17 mm.min-1。利用Kostiakov方程、Horton方程和Philip方程模拟了土壤渗透过程,表明Horton方程是较好的模拟形式,土壤非毛管孔隙度对土壤水分渗透起到关键作用,而砾石含量是通过影响土壤非毛管...

[目的]量化宁夏六盘山区辽东栎次生林各植物层(乔木层、林下植物层(草本和灌丛)、枯落物层)生物量随郁闭度及林分密度的变化,确定能使各层生物量均维持在较高水平的最佳林分结构,以充分发挥森林多种功能。[方法]基于野外调查样地数据,利用上外包线分析法确定辽东栎林各层生物量对林分密度和郁闭度的响应规律,并经综合权衡后确定最佳郁闭度范围。[结果]随郁闭度和林分密度增加,乔木层生物量先快速增加,在郁闭度0.75和密度1 050株·hm~(-2)时分别达到292.3和296.9 t·hm~(-2),分别为其外包线最大值的80%和82%,之后增速变缓;林下植物层生物量先缓慢下降,在郁闭度0.75和密度1 150株·hm~(-2)时分别达到9.08和9.17 t·hm~(-2),分别为其外包线最大值的89%和86%,之后快速减小;枯落物层生物量先逐渐增加,在郁闭度0.75时达到33.34 t·hm~(-2),为外包线最大值的97%。综合分析各层生物量随郁闭度的变化表明,需维持林冠郁闭度在0.75～0.79左右,才能使林分各层生物量都保持在各自上外包线最大值的80%以上。[结论]在宁夏六盘山区,要使辽东栎林的乔木层、林下植物层、枯落物层的生物量均维持在较高水平,需维持林冠郁闭度在最佳范围0.75～0.79左右,这可用于指导该地区及类似地区的辽东栎林多功能经营。

为了定量评价森林枯落物的水文功能,该文通过浸水法和野外观测,调查了宁夏六盘山主要森林类型的枯落物蓄积量,研究了持水能力与过程,并对辽东栎与少脉椴混交林分的枯落物进行了截留及蒸发研究。结果表明:六盘山主要森林类型的枯落物蓄积量达4.87~30.86 t/hm2,其中针叶林>阔叶林>灌丛;各植被类型的最大持水率相差较大,一般介于177.68%~387.42%,不同植被类型枯落物层的最大持水量为0.9~7.6 mm,最大拦蓄量为0.36~4.96 mm,有效拦蓄量为0.23~3.82 mm,均表现为针叶林>阔叶林>灌丛。浸水实验表明:枯落物的持水量随浸泡时间的增加呈对数曲线增长,吸水速率与浸泡时间呈...

从人类旅游干扰与生态系统响应互作的双重视角,选择保护区3个核心景区的不同植被类型,在初春植物萌芽敏感期(旅游"五一"黄金周期间),分别进行0~500次的践踏处理,并在2周、3个月后跟踪调查植被与土壤的响应情况。研究结果表明:①旅游践踏强度与植物生长负效应呈显著相关,各种类型植被都表现为高度降低,盖度下降,种群发生变异,土壤硬度增加等负面效应,即使经过2周和3个月恢复,践踏对植被生长负面影响并没有消失,仍在持续;②不同植被类型对人类旅游践踏干扰响应差别较大。小南川景区对旅游践踏响应最大,梁殿峡次之,野荷谷最小;③结合旅游者对景区土壤裸露度的可接受改变限度(Limits of Acceptable...

【目的】在降水有限、水分再分配明显的半干旱区山地坡面上,森林生物量通常表现出明显的坡向、坡位差异。便捷、精确地测算整个坡面的森林生物量目前还很困难。本研究旨在定量描述森林生物量的坡面变化规律及其空间尺度效应,为提高森林经营水平和实施精细化管理提供技术支持。【方法】在宁夏六盘山半干旱区的叠叠沟小流域,选择生长华北落叶松人工林的半阴坡和阴坡2个坡面,按坡位从上到下各设置了6块20 m×20 m的样地,调查各样地的立地条件及林分特征后,采用烘干法及六盘山区建立的生物量经验公式计算地上生物量;以"离开坡顶的水平距离"为尺度变量,定量描述地上生物量随坡面空间尺度增加而变化规律,及坡面上任意坡位处样地的地...

【目的】调查分析宁夏南部六盘山区华北落叶松人工林乔木层、灌木层和草本层碳密度大小及其时空变化规律，建立考虑立地环境和林分结构等主要因子影响的碳密度模型，为我国西北山区复杂地形条件下人工林碳密度估算和可持续经营提供理论基础和决策工具。【方法】采用样地清查与数学模型相结合的方法确定研究区华北落叶松人工林乔木层和林下灌草层碳密度；应用外包线法确定各植被层碳密度对各主要因子（林龄、林分密度、年均降水量、年均气温和坡向）的响应规律及其函数形式，通过连乘耦合构建反映多因子综合影响的植被碳密度模型，并基于实测数据进行模型率定和检验。【结果】1）六盘山区华北落叶松人工林植被碳密度平均为46.82 t·hm~(-2)，其中乔木层占94.92%，灌木层和草本层分别占4.76%和0.32%。2）乔木层碳密度随林龄、林分密度、年均降水量增大先快速增加、超过阈值后缓慢增加并渐趋最大值，相应阈值为林龄30年、林分密度1 500株·hm~(-2)、年均降水量525 mm；随年均气温增加先增后减，6℃时达到峰值；随坡向增大（正北为0°，随向两侧偏离正北方向的角度而增大）呈近线性降低。3）林下灌草层碳密度随乔木层碳密度增加近线性减少，随年均气温、年均降水量和坡向的变化规律与乔木层相同，相应阈值同样为年均气温6℃、年均降水量525 mm。4）多因子耦合模型可较好估算乔木层和林下灌草层碳密度变化，其R2分别为0.8和0.7。5）根据模型模拟结果，华北落叶松人工林植被碳密度随海拔升高先增后降，垂直差异较大，最高分布范围在海拔2 200～2 400 m之间；受地形和气候影响表现出一定的水平差异，西高东低、南高北低；阴坡植被碳密度高于阳坡，其中乔木层相差约20%，灌草层相差可达1倍。【结论】宁夏六盘山华北落叶松人工林植被碳密度平均为46.82 t·hm~(-2)，以乔木层为主，受立地环境（年均降水量、年均气温、坡向）和林分结构（林龄、林分密度）的多因子综合影响，林下灌草层碳密度受乔木层生物量影响，应用多因子耦合模型可较好解释并预测其时空变化；合理选择造林立地类型和林分密度有利于维持较好的华北落叶松林植被碳密度和层次组成。

生物量受坡面环境条件变化影响而有坡面变化与尺度效应。本文在六盘山半湿润区的香水河小流域选择了33 a生华北落叶松人工林的一个斜坡长480 m,水平长398 m的典型坡面,在整个坡面上建立了宽30 m的调查样带,均匀分为空间连续的16个样地,在2014年生长季中期调查不同坡位的样地生物量,分析其坡面变化规律。结果表明:生物量存在明显的坡位差异。坡面生物量t·hm-2平均值为118.59,其变化范围为96.19 139.18,变幅为42.99,变异系数为0.12;随着离坡顶距离的增加,生物量总体上呈现先升高后降低的变化趋势,在坡面的中上部(水平坡长为87.71 m)达到最大。生物量存在坡面空间尺度...

【目的】定量研究宁夏六盘山地区华北落叶松人工林的植被碳密度特征并揭示主要影响因子,以期为合理经营森林增强森林的碳汇等服务功能提供科学依据。【方法】在半湿润的香水河小流域和半干旱的叠叠沟小流域,设立不同坡位、密度、林龄的林分样地进行野外调查,并结合宁夏六盘山森林生态定位站多年积累的样地调查数据。根据经验方程,依据林分生长特征计算林分的生物量及其组成,利用各种生物量的碳含量计算得到植被碳密度。【结果】六盘山华北落叶松林植被碳密度为0.70~74.10 t·hm-2,平均为30.96 t·hm-2;对调查林分的各生长指标(密度、树高、胸径、郁闭度、林龄)而言,碳密度都是在一定范围内随结构指标增加而升...

通过对土壤水分特征曲线和物理性质的测定,分析了宁夏六盘山北侧5种典型植被类型土壤的持水性能和供水性能。结果表明:用Gardner等在1970年提出的幂函数方程可以较好地反映土壤含水量与土壤水吸力之间的数量关系;不同植被类型土壤各层的土壤密度的大小排序为弃耕地>山桃人工林>天然长芒草>华北落叶松人工林>天然沙棘林,总孔隙度恰恰相反;在土壤水的中吸力阶段(0.1~1.5 MPa),华北落叶松人工林地、天然长芒草地、天然沙棘林地、山桃人工林地和弃耕地土壤各层的含水量分别为169.7~239.3、160.3~236.1、140.9~224.5、119.9~198.1、113.5~176.4 g.kg-...

到了银川,朋友见到我时,问我千里迢迢来到宁夏,最想去何处看看,我的回答是毛主席曾以清平乐曲牌赋词一首的六盘山,还有在中国穷得出了名的西海固。他说这两个地方均在宁夏南端,可以一并安排。2004年9月13日下午2时,我们乘

对六盘山自然保护区27个白桦(Betula platyphylla)群落乔木层、灌木层和草本层进行野外调查，采用生态位宽度、生态位重叠、方差比率(VR)、χ~2检验、Pearson相关系数、Spearman秩相关系数和点相关系数(PCC)等方法，对白桦群落乔木层进行生态位与种间联结性分析，结果显示：乔木层有植物17科28属47种；重要值与生态位宽度、生态位重叠指数存在差异。其中，白桦的重要值最大(22.55%),Levins指数(0.50)小于蒙古栎(0.55)和甘肃山楂(0.67),Shannon-Wiener指数(2.79)小于甘肃山楂(3.05)。此外，在乔木层优势种组成的190个种对中，生态位重叠指数大于0.5的仅16对，其中，白桦与山荆子、陕甘花楸的生态位重叠指数均在0.5以上。20个乔木层主要物种间总体联结性呈不显著正联结；χ~2检验显示群落中有4个种对间呈极显著联结，5个种对间呈显著联结；Pearson相关系数、Spearman秩相关系数和PCC检验结果均表明：白桦与多数树种的联结性不显著，仅与山荆子呈显著正联结。表明宁夏六盘山白桦群落乔木层的物种较单一，乔木层主要物种的种间联结较弱，各种类间呈独立分布格局。

[目的]探讨林分结构随林龄的变化及其所带来的水文影响，为六盘山半干旱区森林植被建设和经营管理提供理论依据。[方法]在六盘山半干旱区叠叠沟小流域，以主要人工林类型—华北落叶松人工林为研究对象，基于1993—2002年的日气象数据，应用林分结构耦合模型和BROOK90生态水文模型，通过情景模拟，得到植被结构（平均树高、胸径、郁闭度、LAI）随林龄的变化，及其对水分平衡分量（截留量、蒸腾量、土壤蒸发量、产流量）的影响。[结果]华北落叶松林随林龄的增加可分为快速生长期（林龄5～15 a）、缓慢生长期（林龄15～40 a）和稳定期（林龄大于40 a）。在快速生长期，林分平均树高、平均胸径、郁闭度和冠层LAI均随林龄的增加而快速增大，年均增长率分别为0.48 m·a~(-1)、0.54 cm·a~(-1)、0.03、0.19；在缓慢生长期，林分平均树高、平均胸径和郁闭度呈缓慢增大趋势，而冠层LAI则呈先增大后减小的趋势；在稳定期，林分结构基本稳定。在快速生长期，年均截留量和蒸腾量随林龄增加而快速增大，年均增长率分别为1.91、24.13 mm·a~(-1)；年均土壤蒸发量和产流量随林龄增加快速减小，其年均减小速率为10.58、14.88 mm·a~(-1)。在缓慢生长期，年均蒸腾量、土壤蒸发量和产流量随林龄的变化减慢，并在林龄30 a时趋于稳定，其年均变化率分别为0.62、-0.75、-0.76 mm·a~(-1)。[结论]六盘山半干旱区华北落叶松人工林在林龄小于30 a，特别是林龄小于15 a时，林分结构不断变化，显著影响人工林的生态水文功能。在林龄30 a后，林分结构稳定，水分平衡分量也趋于稳定，在林水综合管理中可不必再考虑林龄的影响。

采用小区漫流法研究叠叠沟小流域内4种典型植被下的土壤稳渗速率及其影响因子。结果表明:不同植被类型的土壤稳渗速率平均值表现为天然草地>虎榛子灌丛>沙棘灌丛>华北落叶松林地。坡向影响土壤稳渗速率表现为阴坡>半阴坡>阳坡,坡位对土壤稳渗速率的影响表现为中坡位>下坡位>上坡位,坡度对土壤稳渗速率的影响表现为中坡>陡坡>缓坡,当坡度小于25°时土壤稳渗速率随坡度增大而增大,当坡度大于25°时土壤稳渗速率随坡度增大而减小。因此,以坡度25°为分界点,找到了影响土壤稳渗速率的主导因子,并经多元逐步回归得到土壤稳渗速率与主要影响因素的分段函数。