利用EM50土壤水分监测仪,在样地尺度上,测定了祁连山青海云杉天然林、无间伐和间伐强度为20%的人工林地生长季节的土壤水分,对比分析间伐对人工林土壤水分的影响。结果表明:未间伐人工林林地表层(10 cm)土壤含水量显著高于间伐强度为20%的人工林和天然林,间伐导致了人工林林地表层土壤水分下降;而对于深层土壤含水量而言,间伐措施又显著提高了深层60 cm处的土壤含水量。与天然林地土壤含水量相比,无间伐人工林深层60 cm和80 cm处的土壤体积含水量仅为天然林的49.7%和52.1%,深层土壤已经出现旱化现象,间伐措施能够减缓这种旱化现象。

为了解不同人工林林分凋落物和土壤水分特性,给祁连山区植被恢复重建提供科学依据,以1984年营造的青海云杉+落叶松混交林、山丹柳灌木林、青海云杉+灌木混交林、沙棘林和灌木混交林为研究对象,对其土壤物理性质、枯落物和土壤水分特征进行了研究。研究结果表明:(1)不同人工林植被恢复类型对土壤孔隙度的影响具有:青海云杉+落叶松混交林>青海云杉+灌木混交林>山丹柳灌木林>沙棘林>灌木混交林的特征;(2)5种人工林类型凋落物量和最大持水量分别具有:青海云杉+落叶松混交林>青海云杉+灌木混交林>山丹柳灌木林>沙棘林>灌木混交林和青海云杉+落叶松混交林>青海云杉+灌木混交林>山丹柳灌木林>灌木混交林>沙棘林的特...

The effects of soil temperature on soil respiration in natural forest of Picea crassifolia were evaluated by using the Li-6400-09 soil respiration rate apparatus. The results indicated that during the growth phase of P. crassifolia, both the soil respiration and temperature were all in a single apex...

以祁连山青海云杉林为研究对象,以采伐干扰事件后形成的次生林的林分密度、林龄结构特征、空间分布格局以及树木年轮等为数据基础,采用地统计和树木年轮生态学方法,从空间和时间尺度上反演采伐干扰事件和森林群落的演替恢复过程。结果表明:采伐干扰事件后,林分密度呈指数曲线增加(y=237e0.14x,R2=0.97),采伐30a后,林分密度从256株.hm-2增加到1.697万株.hm-2;恢复过程中并无其他树种出现,只是青海云杉林的密度、空间分布格局和林木生长速度发生变化,这表明对于祁连山青海云杉林来说,采伐干扰事件并不会为其他树种成功入侵创造机会;树木年轮分析表明,在9～20a的时间尺度上,采伐干扰事件...

【目的】青海云杉是我国青藏高原东北边缘的特有树种，研究其天然更新对土壤物理性质的响应，从而为祁连山青海云杉次生林的恢复和管理及可持续利用提供基础理论依据。【方法】通过对分布在祁连山排露沟流域的青海云杉林设置海拔梯度固定样地，进行天然更新苗调查和土壤容重、水分、pH、有机碳、氮磷钾全量及其速效养分等理化性质的取样和测定，分析青海云杉林天然更新苗对土壤理化性质的响应。【结果】各海拔区段的青海云杉林更新指数从大到小依次为2 800～2 900 m（0.63）>2 700～2 800 m（0.58）>3 100～3 300 m（0.57）>2 900～3 100 m（0.56），其中更新状况最好的海拔区段是2 800～2 900 m。土壤质量含水量、有机碳、全氮、水解氮含量在海拔区段H₁和H₂处显著小于海拔区段H₃和H₄（P<0.05）；土壤容重、pH、全钾和速效钾的含量在不同海拔区段之间的差异性不显著（P>0.05），土壤全磷和速效磷含量在海拔区段H₂显著大于其他海拔区段（P<0.05），其他海拔区段全磷差异性不显著（P>0.05），速效磷在海拔区段H₄含量最小，海拔区段H₁和H₃速效磷差异性不显著（P<0.05）。相关性分析表明，海拔区段2 800～2 900 m的更新指数仅与土壤容重、全磷、速效磷呈显著正相关（P<0.05），更新指数与土壤理化性质之间相关系数绝对值的最大值主要集中在该海拔区段。更新指数与土壤剖面不同土层的质量含水量、有机碳、全氮、水解氮均呈显著负相关（P<0.05），与容重、全磷含量均呈显著正相关（P<0.05）；与20～40 cm土层的速效磷呈显著正相关（P<0.05）。主成分分析表明，土壤有机碳、速效磷和全磷含量是影响青海云杉林天然更新的主要因子。【结论】祁连山青海云杉林天然更新与土壤理化性质之间的相互作用是密切的，特别是土壤中的有机碳累积和磷素养分的释放。

为了解决祁连山水源林区青海云杉天然林更新难的经营难题,该文根据实测数据对该地区青海云杉林隙天然更新进行了研究。结果表明,祁连山水源林区青海云杉林隙中心区更新最好,林隙内次之,林隙外(林冠下)最差,林隙内更新幼树以林隙中心区为核心呈聚集分布;林隙内外光环境对青海云杉的天然更新有影响。提出了"单株择伐-小面积林隙-天然更新"促进青海云杉林天然更新的可行技术,为该区青海云杉水源林更新及经营模式构建提供了理论依据和技术支持。

【目的】研究不同地形青海云杉林的土壤阳离子交换量（Soil cation exchange capacity,CEC）和有机碳（Organic carbon,OC）含量，特别是土壤交换性盐基K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量及比例的分布规律，有助于深入了解青海云杉林土壤特性及其土壤肥力特征。【方法】在祁连山东段（哈溪林区）、中段（西水林区）和西段（祁丰林区）3个典型林区青海云杉林内，采集0～10、10～20、20～40、40～60、60～100 cm土层样品，测定CEC、OC、K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量。【结果】1）在哈溪林区和西水林区，土壤CEC和OC含量均随土层深度增加而减小，而在祁丰林区却随土层深度增加变化不明显；0～60 cm深度同一土层CEC和OC含量均呈从东至西逐渐下降的变化趋势，而60～100 cm深度同一土层CEC和OC含量却呈从东至西逐渐升高的变化趋势；2)3个林区土壤交换性盐基组成含量均表现为：Ca~(2+)>Mg~(2+)>Na~+>K~+；交换性盐基K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)在土壤剖面上和不同林区之间存在较大差异，交换性盐基离子总量（Soil exchangeable base,SEB）的变化规律取决于Ca~(2+)含量的变化规律；3）土壤Ca/K、Mg/K、Ca/Mg值在土壤剖面上和不同林区亦存在较大差异，而(Ca+Mg)/SEB和K/SEB值在土壤剖面上和不同林区的差异性不明显。【结论】研究结果可为祁连山青海云杉林土壤研究和可持续管理提供数据支撑，并为氮沉降背景下的碱性土壤交换性盐基离子研究提供基础数据。

【目的】研究青藏高原东部祁连山地区青海云杉中龄林混交度对各土层细根生物量和形态特征的影响,以期为当地森林恢复和林分经营提供理论依据。【方法】选择混交度分别为0、0. 2、0. 4和0. 6的青海云杉天然中龄林样地,调查混交度对0～20和20～40 cm土层各树种细根生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度的影响。【结果】混交度为0. 4的青海云杉林以10～25 cm径级(63. 72%)、24～32 m高度级(48. 72%)和16～20 m高度级(11. 18%)乔木占比最大,且均显著高于其他3个混交度的林分;青海云杉林总细根生物量密度主要分布在0～20 cm土层,占细根总量的68. 31%～83. 49%,其数值随混交度增大呈现先升后降趋势,混交度0. 4时最大,为616. 26 g·m~(-3); 20～40 cm土层总细根生物量密度随混交度增大而增大,在混交度0. 6时最大,为227. 17g·m~(-3);在0～20 cm土层,细根根长密度和根表面积密度表现为混交度0. 4>混交度0. 2>混交度0>混交度0. 6,比根长和比表面积表现为混交度0. 4>混交度0. 2>混交度0. 6>混交度0;在20～40 cm土层,根长密度、根表面积密度和比根长均表现为混交度0. 6>混交度0. 4>混交度0. 2>混交度0,比表面积表现为混交度0. 6>混交度0. 2>混交度0. 4>混交度0;随混交度增大,云杉对0～40 cm土层林分细根生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度的贡献逐渐减小,而白桦对0～40 cm土层林分细根生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度的贡献持续增大;混交度对细根根长密度和根表面积密度的影响主要表现在0～1 mm径级细根上。【结论】与其他混交度林分相比,混交度为0. 4的青海云杉中龄林具有更合理的径级结构和高度级结构,异龄、复层的林分结构可以减小相邻植株间生态位竞争重叠范围,优化林分空间利用效率,提高群落稳定性,细根生物量密度及细根形态特征如比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度达到最大。在未来青海云杉中龄林经营中,合理控制混交度在0. 4左右,可促进群落细根发育,利于森林持续健康发育。

以正交试验好气培养土壤方法分析了祁连山青海云杉林和高寒草甸下土壤N矿化及其与温度、湿度、土层和海拔的关系。结果显示:以土壤N矿化量极差计,土层和温、湿度交互作用对土壤N矿化影响最大,其次是温度,湿度影响较小;以土壤N矿化比例极差计,温度和温、湿度交互作用对土壤N矿化影响最大,其次是湿度,土层影响较小。温度和温、湿度交互作用对土壤N矿化量影响显著,对土壤N矿化比例影响却不显著(P<0.05)。35℃下土壤N矿化量比5℃和15℃下高,而25℃与5℃和15℃下差异不显著;35℃下土壤N矿化比例比15℃下高,15℃与5℃和25℃差异不显著(P<0.05)。不同湿度下土壤N矿化量差异不显著,土壤含水量为...

在祁连山北坡中段的大野口流域,沿海拔梯度(2 500~3 300 m)调查了青海云杉中龄林的结构,并分海拔段(每100 m)进行统计。结果表明:1)研究区森林密度较大但树木个体较小,密度、胸径、树高和冠幅直径(平均值±SD)分别为1 550±628株·hm-2、13.9±6.2 cm、8.1±3.7 m和3.3±1.7 m。随海拔升高,密度降低、平均胸径和冠幅直径增加,平均树高呈"单峰"变化,峰值在海拔2 800~2 900 m。2)研究区森林的径级组成以小树(DBH:5~12.5 cm)和中树(DBH:12.5~22.5 cm)为主,树高(H)以6 12 m的树木为主。随海拔升高,林内幼树(...

祁连山位于西北干旱、半干旱地区,不仅是黑河发源地,也是黑河流域主要产流区和水量供应区之一,对黑河流域水资源可持续开发利用具有决定性影响。青海云杉林(Picea crassifolia forest)作为当地重要的水源涵养林类型,其森林结构和生长变化对祁连山甚至整个黑河流域十分重要。然而森林与水之间存在复杂的相互关系,尤其是西北半干旱地区林水矛盾严重,水作为主要载体参与并影响森林生态系统的物质循环和能量流动,是森林生态系统中最活跃的因子,决定着森林的存在、恢复、经营、稳定和发展;坡面不仅是森林植被和水资源互

【目的】研究祁连山区重要的水源涵养林——青海云杉林的生物量随海拔(2 700~3 300 m)的变化规律,为预测祁连山区的产水能力和实施黑河流域植被-水的综合管理提供科学依据。【方法】在祁连山中段北坡的排露沟小流域,沿海拔梯度,选取生长状况良好、具有代表性的林分布设样地,进行植被调查。在2 700~2 800,2 800~2 900,2 900~3 100和3 100~3 300 m 4个海拔区段共设置15块20 m×20 m样地。利用已有的青海云杉生物量估算方程,计算研究区森林生物量的平均值、各海拔区段内的森林生物量以及不同径级树木对总生物量的贡献量,据此分析森林生物量的大小及其随海拔变化规...

土壤水分空间变化是流域水量平衡、水资源管理及利用、林分空间结构调控及土壤水资源植被承载力等研究的热点和关键科学问题。本文按照流域海拔、坡向、坡度、土壤层次、植被类型等不同，布设４５个土壤水分监测探头，设置１５分钟获取一个数据，对已取得的５０万个数据利用变异系数等方法进行分析。结果表明：（１）土壤水分随海拔升高呈波动性增多趋势，可拟合关系式为Ｓｗ＝０．０２５ ３ａ－５２．５４６（Ｒ２＝０．６５１ ５）；（２）半阴坡土壤水分比半阳坡高出１．２倍、比阳坡高出１．７倍，半阳坡土壤水分比阳坡高出１．４倍；（３）小于２５°的范围内，坡度越大，土壤水分越小；大于２５°的范围内，坡度越大，土壤水分越大；（４）．．．

以祁连山排露沟流域青海云杉林为研究对象,2013年5—9月份测定了33场大气降水、穿透雨和树干茎流的TOC、N、P、K、Ca和Mg等化学元素的浓度,分析了青海云杉林对降水化学特征的影响。结果表明:(1)生长季穿透雨和树干茎流与大气降水化学元素浓度相比,除穿透雨N和P浓度比值变小或没明显的变化外,其他化学元素浓度增加的倍数明显大于大气降水,其中K、Ca和Mg元素表现尤为明显;(2)生长季大气降水TOC、N、P、K、Ca、Mg等元素浓度大小分别为22.25、12.06、0.76、1.00、1.91、0.43

研究祁连山林线区域青海云杉种群结构、年轮生长及林线位置对气候变化的响应。结果表明:在区域气候变暖的背景下,青海云杉林线种群1～30龄的幼龄个体数量最多,占总数的80.9%;100年来林线种群密度大约增加了23倍,但林线位置并没有发生明显变化;年轮分析得出,气候变暖导致近30年来林线树木径生长明显增加,青海云杉树木年轮指数与当年夏季、秋季以及上一年夏季平均气温显著正相关,与上一年秋季及当年6月份的平均气温呈极显著正相关。