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[期刊] 林业科学
[作者]
张雷 孙鹏森 刘世荣
【目的】定量揭示我国川西亚高山地区不同恢复阶段森林的蒸腾耗水特征,为当地森林恢复树种选择、水源涵养功能提升与低效林改造等提供科学参考。【方法】选择川西亚高山地区植被恢复系列中无论是林龄、类型还是面积都具有典型代表性的岷江冷杉老龄原始林、红桦次生林和粗枝云杉人工林作为研究对象,利用热扩散技术监测生长季树木蒸腾量;利用林分边材面积进行尺度上推,估算林分冠层蒸腾耗水量。基于机器学习技术(随机森林回归算法)估算整个生长季(5—10月)的林分冠层蒸腾耗水量。【结果】各森林类型平均日冠层蒸腾量表现为粗枝云杉林>红桦林>岷江冷杉林;在整个生长季观测到的粗枝云杉林、红桦林和岷江冷杉林日最大冠层蒸腾量分别为3. 17、2. 08和1. 69 mm;基于多气象因素,随机森林回归算法可有效估算森林蒸腾耗水量;整个生长季的林分冠层蒸腾总量估算结果表现为粗枝云杉林(314. 1 mm)>红桦林(199. 3 mm)>岷江冷杉林(125. 5 mm)。【结论】处在演替早期的红桦次生林冠层蒸腾耗水量明显高于处于演替晚期的岷江冷杉原始林;人工林蒸腾耗水量明显高于天然林(岷江冷杉原始林和红桦次生林),因此可将森林蒸腾耗水特征作为研究区森林恢复度的评价指标。该区大量营造的粗枝云杉人工林已步入中龄林阶段,高蒸腾特征可能会对流域产水量构成压力,建议进行抚育性结构调整。通过综合分析多项研究结果,本文提出一个"森林水分利用生态演替"假说:伴随着亚高山森林植被自然恢复进程(正向演替),林地蒸腾耗水量趋于减少,地带性演替顶级群落亚高山暗针叶林具有最低蒸腾耗水特征。这个假说可作为川西亚高山区区域水文平衡维持和植被结构调整的参照体系。
关键词：
蒸腾液流 天然林 人工林 演替 随机森林
[期刊] 林业科学
[作者]
殷睿 徐振锋 吴福忠 杨万勤 熊莉 肖洒 马志良 李志萍
采用封顶埋管原位培养法研究川西亚高山不同海拔3种森林群落(岷江冷杉原始林A、针阔混交林B和珉江冷杉次生林C)土壤氮转化的季节动态特征。结果表明:3种森林群落的土壤净氨化速率、净硝化速率、净氮矿化速率和净氮固持速率都存在明显的季节动态;在非生长季,3种森林群落的净硝化速率、净氮矿化速率和净氮固持速率都为正值,而净氨化速率极低且为负值;各时期土壤氮矿化过程以土壤硝化作用为主,且土壤净硝化速率与净氮矿化速率季节动态趋势一致;土壤净氮矿化速率在生长季初期最低,在生长季中期达全年最高峰;不同海拔之间土壤净氨化速率差异显著(P<0.05);B海拔的土壤净硝化速率和净氮矿化速率低于其他2个海拔,但差异未达到...
[期刊] 林业科学
[作者]
巩合德 王开运 杨万勤
观测了王朗自然保护区紫果云杉林、岷江冷杉林和白桦林3种森林群落一个观测年的大气降雨量、穿透雨量和茎流量,并对其中的养分元素进行了同步取样分析。结果表明:1)3个森林群落穿透雨的硫(S)及铵态氮(NH4+-N)浓度都低于大气降雨中的浓度,说明S和NH4+-N在经过林冠表面时被吸附,而穿透雨中的硝态氮(NO3-N)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、全碳(C)和全磷(P)等元素浓度都高于大气降雨中的浓度;2)所有样地茎流中的养分元素浓度都明显高于大气降雨和穿透雨中营养元素的浓度;3)C、N(NH4+-N、NO3--N)、P、K、Ca、Mg、S等随大气降雨输入林地的量分别为40.57、6.44、0....
[期刊] 林业科学
[作者]
王永健 陶建平 李媛 余小红 席一
比较阔叶林、针阔混交林与针叶林有竹与无竹环境下的物种多样性与更新状况。结果表明:华西箭竹的存在未改变森林演替过程中多样性的变化趋势,但降低了各阶段物种多样性,尤其对灌木层多样性的影响最为显著,对阔叶林物种的影响大于针叶林;与无竹环境相比,华西箭竹环境下林分各层物种丰富度都有所降低,灌木层的均匀度和多样性明显下降,但对草本层影响较小;阔叶林、针阔混交林与针叶林无竹环境乔木幼苗数量大于华西箭竹环境,箭竹环境光资源较差且枯落物较厚,不利于幼苗萌发与生长;糙皮桦幼苗及各径级树木在阔叶林无竹环境数量最多,而岷江冷杉在针叶林无竹环境最多,但在箭竹环境也有一定数量;华西箭竹的存在阻碍了糙皮桦的高生长,但对冷...
[期刊] 林业科学研究
[作者]
鲜骏仁 胡庭兴 王开运 张远彬 朱雪梅 徐精文
为探讨川西亚高山针叶林边界木树冠对林窗干扰的响应,对王朗自然保护区的这一植被类型进行了调查,分析了该类型森林中边界木的数量、树高、胸径和偏冠率的分布。结果表明:一些林窗的个别边界木个体较小,但大多数边界木个体与群落乔木层中主要树木的个体大小相一致,一个林窗中边界木的平均高度可以用来表示林窗的高度;约1/5的边界木未出现偏冠现象,绝大多数边界木的偏冠率在0 5～0 7之间(占61 72%),不同树种间的偏冠有显著差异;单个林窗的边界木最少为5株,最多为17株,平均每个林窗拥有9 51株边界木。
关键词：
川西亚高山 针叶林 林窗边界木 偏冠
[期刊] 林业科学
[作者]
吕瑜良 刘世荣 孙鹏森 张国斌 张瑞蒲
应用Li-cor LAI-2000植物冠层分析仪,研究生长季节川西亚高山暗针叶林叶面积指数(LAI)的时间动态,比较4种岷江冷杉林分LAI的差异性,分析LAI与海拔和坡向之间的关系,探讨林分尺度和小流域尺度上LAI的空间变异性。结果表明:川西亚高山暗针叶林小流域LAI的季节动态变化规律明显,为单峰曲线,峰值(5.82±1.32)出现在8月中旬;4种岷江冷杉林LAI平均值为5.44±0.83,不同林分之间LAI差异极显著(p草类-箭竹-岷江冷杉林>草类-杜鹃-岷江冷杉林>藓类-杜鹃-岷江冷杉林;随着海拔升高,LAI先增加,后减小,转折点出现在...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
程根伟 余新晓 赵玉涛 周杨明 罗辑
蒸散是森林水文循环中最重要的水分输出机制 ,是决定森林水文效应的关键因素 .然而寻求较高精度的蒸散模拟手段 ,尤其是在地形复杂的山区 ,一直是困扰森林水文学家的难点之一 .该文通过对贡嘎山林区的蒸发实验观测 ,利用修正的Penman Monteith公式对地面和冷杉林蒸散进行模拟 ,并与水面实际观测资料进行对比 .结果显示 :控制该区蒸散的主导因子是太阳有效辐射、大气温度和植被类型 ;对三种地表类型 (裸地、灌草、森林 )蒸散模拟的年内变化过程与水面蒸发的实际观测值趋势一致 .利用修正的Penman Monteith公式对贡嘎山森林带蒸散的模拟结果显示 :非生长季节期间 ,森林蒸散低于非森林地...
关键词：
贡嘎山 森林蒸散 模拟
[期刊] 林业科学
[作者]
靳翔 徐庆 刘世荣 姜春前
利用四川卧龙亚高山暗针叶林岷江冷杉树木年轮样本资料,建立树轮宽度年表,对比宽度年表,提取树木年轮(简称树轮)碳稳定同位素(δ13C)序列和去趋势序列(DS),研究岷江冷杉树轮碳稳定同位素序列对气候要素的响应关系。结果表明:岷江冷杉(1904—2009年)树轮碳稳定同位素变化范围为-23.33‰～-26.31‰,平均值为-24.91‰,变异系数为-0.025;相关分析表明,岷江冷杉δ13C序列(DS)与前一年11月和当年1月的月平均气温显著正相关(P≤0.05),与前一年1月和当年2,11月的月平均气温极显著正相关(P≤0.01),冬季平均气温对岷江冷杉树轮碳稳定同位素的响应最为敏感,是研究过去...
[期刊] 林业科学
[作者]
王振鹏 陈金磊 李尚益 张仕吉 方晰
【目的】探讨亚热带植被恢复过程中森林生态系统碳储量及其在各层次(植被层、枯落物层、土壤层)分配格局的变化,为揭示植被恢复对森林生态系统碳汇功能的影响机制和分阶段实施森林生态系统碳库管理措施提供科学依据。【方法】采用空间代替时间的方法,在湘中丘陵区选取地域毗邻、环境条件基本一致的檵木+南烛+杜鹃灌草丛(LVR)、檵木+杉木+白栎灌木林(LCQ)、马尾松+柯+檵木针阔混交林(PLL)、柯+红淡比+青冈常绿阔叶林(LAG)作为一个恢复序列,设置固定样地,采用收获法建立部分主要树种相对生长方程和引用部分主要树种通用生长方程估算生物量,采集0～10、10～20、20～30和30～40 cm土层土壤样品,测定植物、土壤碳含量,估算生态系统各层次的碳储量。【结果】植被层各组分碳含量随植被恢复而变化,同一恢复阶段各组分碳含量基本上表现为乔木层>灌木层>草本层;枯落物层碳含量以PLL最高,其次为LAG,LCQ最低;同一土层碳含量随植被恢复而增加;从LVR到LAG,植被层、枯落物层、0～40 cm土壤层和生态系统碳储量分别增加了70. 80、1. 17、67. 05和139. 02 t C·hm~(-2);植被层、生态系统碳储量各阶段间的增长速率均呈先快后慢的特征,而土壤层呈快—慢—快的特征;不同恢复阶段生态系统碳储量具有一致的垂直分配格局:0～40 cm土壤层>植被层>枯落物层;随植被恢复,植被层碳储量对生态系统碳储量的贡献率呈增加趋势,而土壤层碳储量的贡献率呈下降趋势,枯落物层变化不大;生态系统、植被层、土壤层碳储量与植物多样性指数(除植被层外)、植被层生物量、土壤碳含量显著(P
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
何潇 曹磊 徐胜林 李海奎
【目的】针对内蒙古大兴安岭林区中火烧、采伐干扰后退化森林生态系统恢复演替进程,研究其林分生物量特征,确定林分、地形和气候因子对林分生物量的影响,建立林分生物量通用模型,进行森林碳汇功能研究。【方法】利用野外实测的胸径和树高推算生物量。采用方差分析确定林分、地形和气候因子以及恢复时间、干扰类型等对林分生物量有无影响,使用一般线性模型建立林分生物量的多元线性模型,比较退化森林生态系统在不同生境下林分生物量特征。【结果】(1)不同恢复阶段的林分生物量差异明显,森林各器官的生物量分配有所不同,生物量最大比重多出现在4～8 cm、14 cm和18～26 cm径阶。(2)方差分析结果表明,恢复时间、干扰类型、林分优势树种、海拔对林分生物量恢复有显著性影响,而气候因子或气候因子的2个主成分对林分生物量的影响都不显著,2个林分生物量模型的确定系数在0.85以上,可以用来预测退化森林生态系统中的森林生物量。【结论】不同恢复阶段森林生物量有较大差异,森林乔木各器官生物量分配、径阶分配受到干扰类型和恢复时间影响。林分生物量与时间和海拔成正比,干扰方式与林型会影响林分生物量,研究结果可为大兴安岭林区森林生物量预测以及森林碳库研究提供借鉴。
[期刊] 林业科学
[作者]
魏圆云 武志超 杨万勤 吴福忠
为了解季节性冻融期不同阶段土壤冻融作用对细根分解的影响,采用凋落物分解袋法测定粗枝云杉、红桦和岷江冷杉细根在川西亚高山/高山森林区不同海拔地段(3023,3298,3582m)5个冻融阶段(初冻期、深冻期、融化前期、融化中期和完全融化期)的分解动态。结果表明:经过一个季节性冻融期细根残留率为88%～92%,不同海拔和不同树种之间差异显著。季节性冻融期各阶段均对3个树种细根分解具有明显贡献,但贡献率随着分解的延读表现出降低的趋势,且较低海拔的这种趋势更加明显。细根分解速率常数在0.1776～0.2424之间,各阶段细根相对失质量率与土壤温度密切相关,但细根分解速率与细根初始质量多项指标的相关性均...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
马丹 罗承德 雷波 刘丽 代斌 高强伟
【目的】以川西亚高山岷江冷杉林为研究对象,研究该区表层土壤微生物种群数量、酶活性以及与之相关的土壤养分季节动态等土壤生物肥力特征。【方法】在川西亚高山岷江冷杉林中设置样地,2011-08中旬在样地上、中、下坡位放置分解袋,分别于2011年9月、11月和2012年3月、5月、7月中旬随机取回部分分解袋,测定其中土壤养分、微生物数量和酶活性,并进行相关分析和主成分分析。【结果】林地土壤微生物数量、酶活性和养分含量季节差异显著,在3种微生物中以细菌数量最多;细菌和真菌数量,蔗糖酶和过氧化氢酶活性,有机质、全氮、全钾、全磷、速效氮和有效磷含量7月最高,放线菌数量、脲酶活性9月最高。相关分析表明,细菌数...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
周义贵 郝凯婕 李贤伟 范川 陈栎霖 王谢 王晓红
20世纪50到60年代,川西亚高山林区林分由于大量砍伐后更新,以及近年国家实施重大生态工程项目,土地利用类型发生显著变化。文章选取米亚罗林区典型的原始冷杉暗针叶林、灌木林、草地、云杉林、云杉+红桦混交林、退耕云杉林等6种不同土地利用类型,以坡耕地为对照,揭示了不同土地利用类型对表层(0~15 cm)和亚表层(15~30 cm)土壤有机碳、微生物量碳含量及土壤微生物熵的动态特征的影响。结果表明:不同土地利用类型的土壤有机碳微生物量碳含量在土壤表层显著大于亚表层(P<0.05);季节动态上土壤有机碳含量冬季最高,其次为夏季,秋季最低,而土壤微生物量碳则表现出相反的动态特征。不同土地利用类型显著影响...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
袁丛军 程娟 丁访军 周汀 谭正洪 崔迎春
【目的】开展茂兰喀斯特森林优势树种的水分生理生态适应性研究，深入认识喀斯特原生林的水文生态过程和稳定性维持机制，为岩溶地区退化生态系统修复和喀斯特森林生态系统保护提供依据。【方法】采用热扩散探针（TDP）对喀斯特森林6种树种树干液流连续监测，结合电子显微镜观测叶片气孔特征，同步测定气温、太阳辐射、相对湿度、降水量环境因子，采用相关分析法分析不同时间和季节尺度下植物蒸腾特征对叶片气孔及气象因子的关系。【结果】1）不同树种的日均蒸腾速率呈青冈栎582.61±42.01 g/（m~2·h）>柿树472.58±73.05 g/（m~2·h）>朴树365.98±17.14 g/（m~2·h）>光叶山矾309.22±50.03 g/（m~2·h）>刺楸269.08±62.42 g/（m~2·h）>小花梾木181.42±35.80 g/（m~2·h）;2）月蒸腾量表现为常绿树种大于落叶树种，观测季节月蒸腾量表现为青冈栎>光叶山矾>小花梾木>朴树>柿树>刺楸。3）气孔密度大小为青冈栎>柿树>朴树>光叶山矾>刺楸>小花梾木，不同树种之间的气孔密度呈显著差异（P <0.01），表明气孔密度越大，蒸腾速率越强，其中光叶山矾、青冈栎、柿树和小花梾木的蒸腾速率对气孔密度的响应最强。5）气象因子对树种的气孔密度影响不明显，但对气孔长度或宽度产生显著影响。【结论】叶片气孔形态特征及气象因子共同调节树种蒸腾速率，有较高气孔密度的树种抵御水分胁迫的能力较强，可作为喀斯特地区生态修复的优选树种。
[期刊] 林业科学
[作者]
马姜明 刘世荣 史作民 张远东 康冰 陈宝玉
以立地条件相似的原始暗针叶老龄林作为对照,采用空间代替时间的方法,在海拔3100～3600m的阴坡、半阴坡,对50块标准地进行调查,对川西亚高山箭竹原始暗针叶老龄林和藓类原始暗针叶老龄林经采伐后形成的不同恢复系列(20、30、40和50年)次生林群落物种组成和多样性动态进行研究。共记录维管植物167种,隶属于44科117属;次生林物种种类差别不大,但优势种重要值随森林恢复不断发生变化,20、30、40和50年生次生林群落的优势种为红桦,而160～200年生的原始暗针叶老龄林优势种为岷江冷杉;随着森林的恢复,物种丰富度显著增加,30～40年之间物种丰富度上升最快,到原始暗针叶老龄林时显著下降,不...
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