[目的]定量评价黄土高原地区造林对流域产水量的影响,指导林水协调的林业发展和森林管理。[方法]综合分析多年在黄土高原、泾河流域、六盘山区开展的森林产流影响的多尺度研究结果。[结果]在黄土高原区域尺度,林地平均年径流(16 mm)比非林地(39 mm)减少59%;在典型流域尺度(泾河干流上游流域),森林年均产水量(76 mm)比自然草地减少51%,其中,半湿润土石山区的森林年均产水量(88.8 mm)比自然草地减少58%;在典型小流域尺度(半湿润的香水河小流域),完全覆盖森林后的年均产流比无森林覆盖情景减少

【目的】面对实施黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略、推进“山水林田湖草”系统治理的国家要求，黄土高原等旱区的林业发展和植被恢复必须改变传统方式，增加考虑水资源的限制和对水资源的影响，关注森林的多种功能优化，探索如何克服长期存在的忽视水资源承载力、造林成活率低和生长不良、减少河川径流危及区域供水安全、整体功能低下等问题，实现森林多功能性的整体提升。【方法】针对深入理解林水关系和进行森林多功能管理的科技需求，自2000年以来在黄土高原的泾河流域和作为黄土高原区域重要水源地的六盘山土石山区，围绕“结构”、“格局”、“过程”、“耦合”、“尺度”等关键内容，在从单株到区域的多个空间尺度上，采用观测对比、统计分析、模型模拟等多种手段，长期开展旱区森林生态水文和多功能管理研究。【结果】1）林业高质量发展的本质是森林多功能优化的定量精准管理，为此需深入理解和准确量化立地环境与林分结构对多种功能形成的影响，在考虑多种功能的相互作用和供需关系基础上明确各功能的重要性差异，通过科学设计和合理调控森林的数量、质量（结构）和空间格局而权衡优化相互竞争的多种功能，在保证森林本身稳定的前提下尽可能同时满足对主导功能及其他功能的需求。2）提出了旱区林水协调多功能管理的实现途径，即在管理决策时除继续考虑可造林土地面积、立地质量、可用造林苗木等限制外，增加水资源管理及多功能管理的决策内容，并嵌入到传统的森林单功能经营决策过程中，这涉及流域森林覆盖率（造多少？）、森林空间分布（在哪造？）、植被类型和树种组成（造什么？）、林分结构（怎么管？）4个决策层。3）按决策层梳理总结了相关技术成果，在确定黄土区流域合理森林覆盖率方面，将仅考虑年降水量限制的潜在森林覆盖率提升为同时考虑降水量与产流要求限制的合理森林覆盖率，这可藉助于有关统计关系及率定过的流域水文模型模拟；在确定流域内的森林合理空间分布方面，提出相关决策需增加考虑立地类型的产流差别及其造林响应，这可借助于分布式流域水文模型模拟结果或研发的区域植被承载力计算系统；在林分尺度的森林多功能管理方面，提出了5个决策步骤，即进行立地质量分类、确定各地类的主要功能及优先性、调查现有林分结构特征、诊断现有林分的结构与功能、编制面向结构与功能的管理计划；为给森林多功能管理提供参照和目标，提出了不同详细程度的多功能水源林理想结构，包括表示为“3×0.7+X”的一般化理想结构（郁闭度0.7左右，0.6～0.8；地表覆盖度0.7以上；林木高径比0.7 m/cm以下，至少不超过0.9;X表示其他要求）、通过权衡多种功能和林分稳定的需求而确定的华北落叶松中龄林多功能合理密度、基于主要功能的变化规律和重要性排序而确定的不同海拔和林龄时的华北落叶松林多功能合理密度。【结论】本文证实了林水协调多功能管理的理论先进性和技术可行性，是旱区林业高质量发展的可行途径。通过深入认识和定量分析森林多种功能的变化规律，结合应用本文提出的管理技术，就可以科学设计和合理调节森林的数量（覆盖率）、质量（结构）和分布格局，整体提升森林的多种功能，更好地满足社会发展需求。但是，现有成果还有局限性，仍需针对各地情况开展更多理论与技术研究，助力“山水林田湖草”生命共同体治理及黄河流域生态保护和高质量发展。

［目的］土壤密度是最基本的森林土壤水文物理性质参数，为了定量描述土壤密度随坡位的变化和影响因素，研究不同坡面土壤密度的空间异质性。［方法］在宁夏六盘山半湿润区香水河小流域，选择华北落叶松人工林和天然灌丛２个典型坡面，按坡位从上到下设置连续样地。２０１４年进行了森林土壤调查，在样地内掘土壤剖面，采用环刀法，分层测定土壤密度。［结果］在１ ｍ深土层内，土壤密度（Ｙ，ｇ．ｃｍ－３）随土层（Ｘ，ｃｍ）加深呈线性增大，拟合关系式：华北落叶松坡面为Ｙ１＝０．７５５ ５＋０．００７ ７Ｘ（Ｒ２＝０．９９），天然灌丛坡面为Ｙ２＝０．９１９ ５＋０．００４ ７Ｘ（Ｒ２＝０．９８），其原因包括植被根系活动、土壤生．．．

六盘山区位于黄河中上游,是黄土高原西部天然生态屏障和水源涵养区,在中国生态环境建设中具有重要战略地位。本区土地资源丰富,生态环境洁净,旱作农业潜力大,草畜业兴旺。六盘山生态经济圈规划了4个功能区和7大特色农业基地产业,以六盘山国家自然保护区为中心,加大退耕造林种草与管护力度,到2015年基本修复六盘山区受损的森林生态系统和灌丛草原植被;以旱作农业技术体系为支撑,建立高效可持续发展的生态农业系统和绿色农牧产品基地,为经济社会发展和新农村建设提供良好的生态环境和农业基础。

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...

Water holding capacity,absorption rate and saturated water stock of a different forest's floor were studied in Liu Pan Mountain.The results showed that at the beginning of dipping in water,the absorption rate was high,and then it leveled off with the time going on.Un-decomposed litter and half-decom...

在具有半干旱气候的宁夏固原六盘山区叠叠沟小流域,于2009年整个生长季内(5—10月)监测了典型阴坡坡面上的华北落叶松人工林不同坡位的7个样地的林冠层、林下灌木层和草本层的叶面积指数(LAI)的数量变化和季节动态。结果表明:(1)华北落叶松不同样地的林冠层LAI随坡位升高的变化趋势基本上是逐渐减小,从坡下部的1.52 2.95减少到坡顶部的0.15 0.27;林下灌木层LAI是先增加后减小,从坡下部的0.05 0.06增加到坡中上部的0.73 1.01后再减小到坡顶的0.19 0.30;草本层的LAI随坡位上升不断增加,从0.18 0.36增加到0.19 0.75。(2)林冠层和草本层的LAI...

根据1986年、1996年土地资源调查或土地详查资料以及土地利用总体规划,分析了长武试区土地利用的数量变化及其变化的幅度和趋势。利用1988年汛期5—10月降雨资料,分别计算了1986、1996和2010年土地利用状况下流域的产水量。结果表明长武试区土地利用变化的主要特点是农田、草地面积所占比重的减少和林果面积迅速增加。同样降雨类型,1996年流域下垫面状况下的产水量比1986年少产水0.5747×104m3,2010年产水量将比1986年少产水0.5914×104m3,产水量减少的直接后果使流域汇入河流的水量减少,引起水循环路径改变,加剧了河段断流与干旱灾害发生。

森林枯落物和土壤具有重要生态水文功能,对六盘山香水河小流域的辽东栎—少脉椴、华北落叶松林的研究表明:辽东栎—少脉椴林枯落物未分解层、半分解层的最大持水量分别为5.42、11.28 t.hm-2;华北落叶松林的对应值分别为5.72、24.51 t.hm-2。两种林分枯落物的有效拦蓄量分别为0.56和1.63 mm,即华北落叶松林枯落物的持水能力好于辽东栎—少脉椴林。但辽东栎—少脉椴林1 m土层的非毛管持水深和毛管持水深(108.15、441.02mm)远大于华北落叶松林(65.80、420.00 mm),且前者生长季1 m土层有效持水能力(267.77-327.42 mm)大于后者(133.55...

本文基于目前生态旅游开发过程中的种种弊端,提出了深层生态旅游开发的概念,并对深层和浅层生态旅游的差异进行了深入探讨,从而构建了深层生态旅游开发的“两极对接”模式,并在广泛实地考察的基础上,对宁夏六盘山国家森林公园的自然山水、野生动植物和历史人文三大类60多个景点景物的深层生态旅游开发进行了全面深入的分析,揭示了其生态文化主题,并设计了相应的深层生态旅游活动项目方案,以此提高森林公园生态文化的展示水平和加深旅游者的生态体验。

基于2005年森林资源一类清查数据,分析了六盘山区辽东栎林分结构和空间分布特征。结果表明:辽东栎林在六盘山主要分布于海拔1 900 2 300 m范围内,坡度为20 35°的半阴坡、半阳坡和阴坡上,与山杨林的分布生境相近。现有的辽东栎林多为幼龄林,平均林龄30 a,林分密度较大,平均1 046株.hm-2,树木平均高度7.8 m,平均胸径12.4 cm。胸径5 10 cm的辽东栎株数占50%以上,平均木材蓄积量仅为39.9 m3.hm-2。随着海拔升高、坡位从坡上部到坡下部,坡向从半阴坡到半阳坡,林分密度增大,平均树高和胸径增加,这主要是因为沿此梯度林龄在增加,而且随着年龄的增加,辽东栎林的平...

[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。

以黄土高原子午岭1∶25000植被图为基础,利用GIS手段和缓冲区分析技术,研究了人类活动对子午岭森林景观格局的影响。结果表明,黄土高原子午岭森林景观以辽东栎(Quercus liaotungensis)林、山杨(Populusdavidiana)林为主体,但因人为破坏等原因,灌木林和非林地景观类型亦占较重要地位。人类活动的强弱与景观破碎化有一定的相关性,人类作用强的地区平均斑块面积较小,景观破碎化程度较高;人类作用弱的地区斑块面积较大,破碎化程度较低。人为干扰增加了景观的异质性,从而使森林景观多样性增加,优势度指数下降,均匀度指数增加,破碎度指数增加。表明人类活动是导致子午岭森林景观破碎化的...

[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。

在综合考虑林分结构、群落演替特征和林地生产力水平的基础上,应用层次分析方法,以陕西延安市黄龙山林业局蔡家川林场为例,构建天然次生林森林质量评价模型和指标体系,得到油松林、辽东栎林、白桦林、油松-辽东栎混交林、油松-白桦混交林和辽东栎-白桦混交林的综合质量评分值。结果表明:采用森林结构、演替趋势和林地生产力3大类8个评价指标(郁闭度、物种丰富度、均匀度、枯枝落叶厚度、乔木蓄积量、灌草生物量、幼苗数量及优势种幼树幼苗与乔木数量之比)可以较为全面地反映该地区次生林质量状况,森林结构对森林质量影响较大,群落演替状况次之,林地生产力影响较小,评价指标对森林质量的贡献值由大到小依次为林分郁闭度0.3562...