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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
霍常富 程根伟 鲁旭阳 范继辉 肖飞鹏
林窗模型是研究森林生态系统对全球气候变化响应的有效工具。应用贡嘎山森林演替模型(GFSM)模拟气候变化对贡嘎山东坡冰川退缩和泥石流迹地森林演替过程的影响,并根据IPCC第4次评估报告,选择最具代表性的3种气候变化情景(B1、A1B和A2),比较分析了不同情景下森林树种组成、优势树种径级结构和林地土壤碳氮动态特征。结果表明:维持目前气候状况不变时,贡嘎山东坡冰川退缩和泥石流形成的迹地,经过典型的川滇柳、冬瓜杨和桦树先锋群落演替阶段,最终将恢复为冷杉林。若气候变化情景(A1B和A2)发生,繁殖能力和耐性较强的树种,如高山松和桦树,可能取代喜冷湿环境的冷杉,成为这一地区的优势树种。届时,森林生物量和...
[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] 北京林业大学学报
[作者]
朱清科 陈丽华 张东升 谢春华
为探索森林生态系统树木根系固土力学机制 ,对长江上游贡嘎山森林生态系统不同演替阶段主要树种进行了根系抗拉试验 .结果表明 :各树种根系在受拉情况下 ,峨眉冷杉 (Abiesfabri)、冬瓜杨 (Populuspurdomii)根系为典型的弹性断裂 ,而杜鹃根系为脆性断裂 .但各树种根系在断裂或完全拔出之前 ,根系变形量、最大形变率依次均为冬瓜杨 >杜鹃 >峨眉冷杉 .由于各树种根系形态特性及生物学的特性 ,在弹性形变范围内根系的弹性模量并不是一个常量 ,随根径的增加而增加 .根系的抗拉强度与根表面积、根径成正相关 ,即随着树木年龄的增长 ,其固持土壤的能力也不断增强 .由于冬瓜杨、杜鹃根系的...
关键词：
根系 固土作用 贡嘎山 长江上游
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
牛健植 余新晓 张志强
开展优先流研究是土壤水运动机理研究由均质走向非均质领域的标志,可以有效解释早期水文学研究所困扰的不符合达西定律及对流--弥散方程等重大问题,但它在常规手段下难以获取。该文利用自制实验仪器,在研究区域开展室内土柱实验,系统分析研究区域土壤水分运移特征及优先流运移特征。结果表明:研究区域内4个演替阶段的土壤水分运动的壤中流过程主要表现为优先流,而土壤中的基质部分,则表现为不动区域。一旦优先流路径形成,土壤将不再阻拦水入渗,导致随后的降雨入渗穿过前面已经湿润并存在的优先流路径。优先流路径是研究区域水分在土壤中运移的主要途径,只要降雨雨强不停止,水将始终沿着优先流路径向下运移。运用综合染色示踪及影像分...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
高东东 吴勇 陈盟 王春红
利用不同的方法对贡嘎山黄崩溜沟水文站实测日径流资料进行了基流分割,并利用数理统计方法对基流指数的均值、均方差、变异系数进行了计算,并对黄崩溜沟基流过程和地表径流、基流的滞后时间进行了分析。黄崩溜沟基流分割指数为0.65~0.74,平均值为0.71;枯水期,黄崩溜沟地表径流量相对降雨量滞后时间为2.7~14.5d,平均滞后8d,基流量相对地表径流滞后0.7~3d,平均滞后1.8d;丰水期,黄崩溜沟地表径流量相对降雨量滞后时间为0.7~3.7d,平均滞后1.8d,基流量相对地表径流滞后0.9~2.6d,平均滞后1.5d;考虑流域整体,计算黄崩溜沟流域降雨入渗补给系数为0.16~0.28。研究表明:...
关键词：
森林系统 小流域 基流分割 降雨入渗系数
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
关文彬 王自力 陈建成 张秋岩 汪西林
为研究长江上游亚高山暗针叶林森林生态系统的服务功能 ,作者选择我国亚热带自然垂直生态系统最典型、保存最完好的贡嘎山地区 ,应用市场价值、影子价格、机会成本等方法 ,首次评价了贡嘎山地区涵养水源、保护土壤、固定二氧化碳、净化空气等森林生态系统服务功能的生态经济价值 .结果表明 ,贡嘎山地区涵养水源价值为 71 0 175亿元 ,保持土壤减少侵蚀价值为 2 16 5 7亿元 ,固定CO2 减轻温室效应的价值为 4 2 6 14亿元 ,净化空气的价值为10 7 0 332亿元 ,4项合计的价值平均每年为 184 4 778亿元 ;最后对贡嘎山森林生态系统的保护与利用提出建议
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
殷晖 关文彬 薛肖肖 谢春华
雨滴速度、雨滴动能等参量都与土壤侵蚀关系密切。充分考虑林冠结构特征与降雨特性,观测了贡嘎山不同演替阶段暗针叶林群落的林内降雨,采用经验公式和雨谱法计算出降雨雨滴的动能和势能。结果表明:雨滴终点速度与雨滴直径和雨滴动能的大小均成正比;在小雨强时,林冠可以增加降雨落地时的动能,有时甚至可以达到林外的2倍以上;林冠对降雨势能的消减量与降雨量和林冠截留量有显著相关关系,不同月份的降雨特征不同、林冠截留特征不同,致使林冠对降雨势能的削减能力也不同。
关键词：
暗针叶林 林冠 动能 势能 贡嘎山
[期刊] 地理科学进展
[作者]
高西宁 赵亮 尹云鹤
在全球气候变化背景下,森林的地理分布与生态过程研究受到越来越多的关注。森林对气候变化的响应是一个复杂的过程,在已有模拟方法中,林窗模型和全球植被动态模型由于考虑了气候作用下植被的演替与更新等机理,能较为合理地模拟气候变化背景下森林的瞬态响应,是目前气候变化研究的热点之一。全球植被动态模型以植物功能类型(PFTs)表示区域森林植被组成,通过模拟PFTs比例的变化来反映森林地理分布格局的动态变化。通过回顾上述两类模型的发展历程,梳理了模型在模拟研究森林地理分布及生态过程中,对过去和未来气候变化的潜在响应方面的应用,并针对模型中存在的不足,提出今后应在动态模型多尺度研究、加强模型对非气候因子的描述、模型间比较、多源遥感数据与模型同化等方面开展重点研究。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
罗辑 程根伟 李伟 何祖慰
对贡嘎山东坡常绿与落叶阔叶混交林和冷杉林营养元素分布和生物循环进行研究 .结果表明 :常绿与落叶阔叶混交林、冷杉成熟林和中龄林N、P、K总积累量依次为 172 0 0 76、2 10 3 2 90、174 8 2 2 9kg hm2 ;N、P、K的归还量依次为 6 6 5 77、34 85 0、33 917kg (hm2 ·a) ;存留量依次为 73 75 9、95 387、81 6 0 3kg (hm2 ·a) .冷杉林保持N、P、K能力强 ,N、P、K循环速率比常绿与落叶阔叶混交林低
关键词：
贡嘎山 天然林 营养元素 生物循环
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
牛健植 余新晓 张志强
优先流是一种常见的土壤水分运动形式,近年来被应用到不同科学领域,但目前仍然没有国际认可的标准定义。以非饱和带土壤水分运动规律为基础,该文利用自制实验仪器,开展室内土柱实验,与野外实地示踪影像分析相结合对贡嘎山暗针叶林生态系统进行优先流研究。研究采用示踪标定及示踪影像等方法,结合作者前期雷诺数计算分析,判定出研究区域土壤水分流动有优先流现象发生,并初步判定优先流类型是管流。同时采用驻留力矩分析穿透曲线(BTC)的平均穿透时间以及蔓延扩散和拖尾程度,结果表明优先流的穿透曲线具有不对称性。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
谢春华 关文彬 吴建安 程根伟 罗辑
林冠截留能力是反映森林与水关系的一个重要指标 .该研究充分考虑林冠结构特征与降雨特性 ,采用机械布样与林分叶面积指数相结合方法 ,观测了贡嘎山不同演替阶段的暗针叶林群落林内降雨 .结果表明 ,林内降雨量与林外降雨量线性相关 ,其回归系数可用来估计林冠蓄水蒸发系数 ,而截距可以用来估计林冠蓄水容量 ;林冠截留量与林外降雨量呈幂函数关系 .在原有预测季节或生长季林冠截留模型基础上 ,引入单场降雨平均强度 ,用叶面积指数修正林冠透水系数 ,建立新的林冠截留概念模型 ,能够较好地预测长江上游暗针叶林生态系统单场降雨的林冠截留特征
关键词：
暗针叶林 林冠截留 模型
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
周梦遥 游巍斌 林美娇 刘君成 林雪儿 何东进 刘进山 蔡昌棠
【目的】了解天宝岩国家级自然保护区森林演替发展趋势,可以更好地为保护区制定管理政策保护珍稀植物和生物多样性提供科学依据。【方法】借助空间直观景观模型LANDIS Pro 7.0对福建天宝岩国家级自然保护区未来300年(2016—2316年)的森林景观演变进行模拟,采用Fragstats 3.3景观格局分析软件对树种面积变化、景观聚集度、分维度、多样性指数进行分析,并对各个树种在模拟时间内的龄级组成进行分析。【结果】在演替时段内,除毛竹林外所有树种斑块分维度均在1.00~1.06之间,表明其景观斑块形状较规则且变化不大。多样性指数呈现先上升后下降趋势,均匀度指数呈现先下降后上升的趋势,且变化速度在逐渐变缓,表明树种逐渐趋于稳定。阔叶林聚集度先增加后保持稳定,其面积则始终保持增长,至演替结束,以成熟林和幼龄林为主;猴头杜鹃林、长苞铁杉林聚集度在整个演替时段内呈增加趋势,其面积在演替中后期有所增加,且以幼龄林的增加为主;杉木林面积在前150年增长,此期间幼龄林比重也在逐渐上升;后150年面积保持稳定,至演替结束,以中龄林和近熟林为主;聚集度虽保持稳定但略有增加;柳杉林聚集度在演替前100年保持稳定而后200年有所降低,至演替后期,整个柳杉林以过熟林为主,中龄林次之;马尾松林在整个演替过程中均以过熟林为主,幼龄林和中龄林比例很低;毛竹林在演替后期以过熟林占据主要地位,其次是成熟林;且马尾松林和毛竹林在演替期间聚集度均呈现降低的趋势。【结论】天宝岩森林景观的演替会依据一定的规律向顶级群落常绿阔叶林演替;马尾松林、柳杉林、毛竹林在群落中随时间的推移会逐渐被取代;杉木林、长苞铁杉林和猴头杜鹃林,在演替时段内表现出良好的发展趋势。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
程越 林旻 杨刚 黄心渊
森林动态演替过程的计算模拟历来是森林生态学中的一个重要问题。不同于传统宏观式的模拟思路,本文提出了一种基于个体植物生长模型、自下而上的模拟方法。首先构建了参数化的个体植物生长模型,模型中考虑了植物内部属性、外部环境、邻域竞争3种对植物生长有影响的因素,综合模拟出植物在不同环境状况下的生长变化情况。在此基础上,对构成一片森林的大量植物个体进行遍历式、迭代化的计算,从而模拟出整片森林区域的生长演替现象。实验结果表明,本文方法可以模拟出植被在复杂外部环境影响下的动态变化效果,可表现出自然稀疏、物种竞争、物种演替
[期刊] 西南农业学报
[作者]
王春红 吴勇 李秀博
对贡嘎山4种植被的枯落物层的截留量及滞后时间进行了研究。结果表明:①在渗润阶段,成熟针叶林的未分解枯落物滞后时间最长,未成熟针叶林的最短;阔叶林的半分解枯落物滞后时间最长,针阔混交林的最短;针阔混交林的全分解枯落物滞后时间最长,未成熟针叶林的最短;②达到饱和时的时间,未成熟针叶林的未分解枯落物滞后时间最长,成熟针叶林的最短;针阔混交林的半分解枯落物滞后时间最长,阔叶林的最短;成熟针叶林的全分解枯落物滞后最长,未成熟针叶林的最短;③在渗润阶段,同种植被的不同枯落物层的全分解层滞后时间最长,未分解层的最短;达到饱和时间,同种植被的不同枯落物层未分解层滞后时间最长,全分解层的最短;④在渗润阶段,4种...
关键词：
不同植被 枯落物层 截水量 滞后作用
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