宁夏六盘山3种针叶林蒸散及其组分特征

为了揭示林分结构对蒸散组分的影响,在2012年5～10月,通过树干液流仪和传统水文学法,对宁夏六盘山华北落叶松人工林、油松人工林和华山松次生林的蒸散及其组分进行对比分析。结果表明:各林分的蒸散量和组分差异较大,华北落叶松林、华山松林、油松林生长季总蒸散量为568.2、413.2、377.6 mm,分别占同期降水量的112.0%、81.5%和74.5%。3种针叶林的林分蒸散在垂直层次上分配比例相似,但各分量所占比例明显不同。生长季内华北落叶松林、华山松林和油松林的林冠截留量分别为177.2、146.8和115.1 mm,占蒸散总量的31.19%、35.53%、30.48%,这主要是受叶面积指数影响(华山松5.16华北落叶松4.78油松3.66);受林分密度影响,林冠蒸腾量为华北落叶松林(209.8 mm)油松林(152.8 mm)华山松林(88.3 mm);灌木层蒸腾量以华山松林最大(106.9 mm),华北落叶松林次之(26.8 mm),油松林最小(24.7 mm),这与人工林林下灌木盖度较低紧密相关;华北落叶松林和油松林的林下蒸散量分别为154.4 mm、102.3 mm,是天然林的2.17倍和1.44倍,与人工林林下地被物接收到更多太阳辐射有关。可以认为,林分结构是导致人工林蒸散量高于天然林的重要因素,选择合理的树种和林分结构是保持区域水资源安全的关键。     

内蒙古大青山华北落叶松人工林蒸散特征及其影响因子

【目的】水分是半干旱区森林植被持续稳定的主要限制因子,通过对内蒙古大青山北侧华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林分蒸散及其组分的研究,分析山地人工林的蒸散耗水规律,为基于林水关系的森林植被精细化经营管理提供基础。【方法】利用热扩散探针等常规森林水文监测方法,同步监测树干液流、林冠截留、林地蒸散及气象因子和土壤体积含水量(土壤水分),分析林分蒸散及其组分的变化规律及与环境因子的关系。【结果】在季节尺度上,2016年、2017年华北落叶松林分蒸散量分别为522.57和583.67 mm,占同期降水量的120.13%、167.34%,年际差异主要受温度、土壤水分的影响;林冠蒸腾占林分总蒸散的比例平均为45.44%、林地蒸散占40.28%、林冠截留占14.28%。在月尺度上,林冠蒸腾占林分总蒸散的37.30%～52.43%,林冠截留占8.61%～21.81%,林地蒸散占31.52%～48.15%;林分蒸散和林冠蒸腾主要受温度、风速和水分条件的影响,林冠截留主要受降水和大气湿度的影响,而太阳辐射、饱和气压差和土壤水分是影响林地蒸散主要因素;2016年7月的林分蒸...     

包容环境因子的Penman-Monteith公式进行蒸散计算的研究

为给出Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ公式中冠层总气孔阻力的理论解,首先建立了植物群落中的光分布模式,并进而给出光合作用与呼吸作用模式,在此基础上进行温度订正,确定出由光、温因子所决定的整个群落任一时刻的净光合作用速率,由此结合ＢＷＢ气孔阻力子模型即可确定出冠层总气孔阻力．利用中国科学院禹城综合试验站Ｌｙｓｉｍｅｔｅｒ等联合观测资料,对模型进行了验证,结果表明：改进的包容环境因子的Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ公式平均模拟误差４．３％左右,可以较准确地对植物群落蒸散进行模拟     

天然胡杨林与人工林蒸腾特性比较研究

本文对天然胡杨林与人工胡杨林蒸腾特性进行了比较研究.结果表明:人工胡杨和天然胡杨生长的土壤水分有很大差异,但蒸腾强度总值基本接近,说明人工种植和天然生长的同龄胡杨对水的需求是基本一致的;差异在于蒸腾速率最大值一项天然林胡杨明显大于人工林胡杨,蒸腾速率的波动存在差异,人工林胡杨表现为双峰,而天然林胡杨表现为单峰;气孔蒸腾是胡杨蒸腾作用的主要形式,主要受光照强度和空气湿度的影响;胡杨属光湿型,喜湿,耐光照植物,必须保持一定的土壤水分,才能保证它们基本的正常生长.     

六盘山华北落叶松林分蒸腾特征及其影响因素

[目的]林分蒸腾作为土壤-植物-大气连续体的关键过程,是森林生态系统中重要的水分输出项,可占森林总蒸散的50％以上,探究林分蒸腾对环境因子的响应规律可为科学指导造林及林水综合管理提供理论依据和数据支持.[方法]以国家林业和草原局宁夏六盘山定位站为依托,在2016年生长季(5—9月),对六盘山半湿润区的华北落叶松(Lar...     

利用土壤水分特征点组分温差假设模拟地表蒸散

提出了一个土壤水分变化过程对土壤蒸发、植被蒸腾以及土壤温度、叶片温度的影响存在较明显差异的假设,利用双层能量平衡模型推导出3个水分特征点(湿润、干旱和由湿到干的转折点)的组分温差(土壤温度减去叶片温度)公式,利用特征点的辐射温度和实际测量的红外温度间的关系来计算实际显热和潜热通量.用2001年北京顺义区实验期间的观测数据对本方法进行了验证,结果表明,用本方法能在只有一个角度的遥感温度数据情况下获取精度较高、误差较小的地表蒸散模拟结果.该法在分解植被蒸腾、土壤蒸发以及监测表层土壤和根区土壤旱情方面有很大的潜力.     

北京园林5种乔木蒸腾模拟及其对环境因子的响应比较

研究北京市园林常用5种乔木国槐(Sophora japonica)、银杏(Ginkgo biloba)、白蜡(Fraxinus chinensis)、杜仲(Eucommia ulmoides)、臭椿(Ailanthus altissima)等植物蒸腾作用与周围环境的气象因子(温度、湿度、太阳有效辐射)及植株叶面积指数相关关系,利用Javis公式计算冠层气孔阻力,再用PM公式计算冠层蒸腾速率、植株日蒸腾量,分析不同乔木的冠层气孔导度对环境主驱动因子的响应规律.结果表明:在5种被观测乔木中耗水量国槐最大,白蜡最低,植株蒸腾量从大到小依次为国槐、银杏、杜仲、臭椿、白蜡(P0.01).从植物叶片气孔导度及蒸腾量与环境驱动因子太阳辐射及水气压亏缺的相关关系看,在保障土壤水分条件较好时,国槐长势好于其他4种乔木,但对水分利用不够经济,在干旱情况下不能有效节水.     

参考作物蒸散量的变化特征研究

为了分析西宁参考作物蒸散量(ET0)的变化特征,采用Penman-Monteith(P-M)公式,计算年及四季的ET0值并进行了影响因素分析。结果表明,西宁地区ET0的年际、年内变化呈下降趋势,且趋势显著;ET0年内分布为6月份达到最大值,12月份达到最小值;西宁地区的ET0与平均温度、风速、日照时数呈显著正相关,与降水和相对湿度成显著负相关。这说明ET0值受各种因素的综合影响。     

三峡山地不同林型冠层截留特征及再分配过程研究

森林冠层对降雨的截留和再分配是生态水文学的重要研究内容.截留过程因降雨特征、森林类型及立地环境存在差异.以三峡库区山地的暖性针叶林、落叶阔叶林和针阔叶混交林三种林型为研究对象,对比了2018年植物生长季(4—11月)56场降雨的再分配特征及影响因素.结果表明：1) 降雨在三种林型的再分配特征具有明显差异.暖性针叶林的透流量、树干径流量、林冠截留量分别占同期林外降雨的62.0%、7.2%、30.8%;落叶阔叶林分别占77.9%、3.5%、18.6%;针阔混交林分别占73.3%、2.7%、24%. 2) 再分配参数与降雨量的相关分析显示,三种林型下树干茎流量、透流量均与降雨量呈线性正相关关系,冠层截留量与降雨量呈幂函数关系. 3) 场次降雨特征也会影响再分配,大雨和暴雨时三种林型内降水再分配的动态过程存在明显差异.三种林型的降雨再分配过程因受降雨量、降雨强度等降雨特征和林冠结构的影响而产生差异.针阔叶混交林在强降雨条件下能够更有效地减缓降雨对地表土壤的强烈冲击,减少水土流失.     

三明市城市冠层山谷风特征研究

利用三明市区9个自动气象站2021年1—12月逐日逐时风向、风速资料,研究三明市城市冠层山谷风特征。结果表明,各站点山谷风日数相差很大,冠层顶部和中上部山谷风日明显多于中下部;城市东西两侧冠层顶部和中上部山谷风环流特征均非常明显;山风和谷风之间的转换时间跨度可达4～5小时;从实测风中剥离系统风后的山谷风变化特征研究更具有科学性和代表性;各站点谷风风速均明显大于山风风速。     

北亚热带毛竹林林冠截留特征的研究

对长江三角洲森林生态定位站的北亚热带毛竹林林冠截留作用进行了观测研究,结果表明：研究区毛竹林的林冠全年截留总量为171.7 mm,场均截留率为29.4%,有着较好的生态水文作用。不同雨量级、雨强级下,毛竹林林冠截留效果差异显著,在小雨量级、雨强级下,毛竹林林冠截留效果较好。毛竹林林冠截留量(率)与降雨量、降雨强度、降雨历时、叶面积指数、枝叶雨前干燥度存在不同程度的相关性,降雨历时对林冠截留量起重要作用,降雨强度对林冠截留率起重要作用。在已有的林冠截留模型基础上,引入叶面积指数变化动态加以改进,改进后的模型有更好的适用性。     

闽北不同类型毛竹林冠层降水再分配特征

以中亚热带杉木纯林(Ⅰ)和常绿阔叶林(Ⅴ)为对照,对闽北地区竹杉混交林(Ⅱ)、毛竹纯林(Ⅲ)、竹阔混交林(Ⅳ)冠层降水再分配特征进行了研究。结果表明：各林分穿透雨率为462 %～862 %,平均穿透雨率排序由大到小为Ⅰ(770 %)、Ⅲ(750 %)、Ⅳ(737 %)、Ⅱ(703 %)、Ⅴ(677 %);各林分树干茎流量排序由大到小为Ⅳ(692 mm)、Ⅲ(520 mm)、Ⅱ(373 mm)、Ⅴ(230 mm)、Ⅰ(176 mm),树干茎流量随雨量增大而增大,不同类型毛竹林增加的比例大于杉木纯林和阔叶林;各林分产生树干茎流的最小响应雨量排序由小到大为Ⅱ(64 mm)、Ⅳ(69 mm)、Ⅲ(75 mm)、Ⅴ(89 mm)、Ⅰ(104 mm);各林分林冠截留率为141 %～535 %,平均林冠截留率排序由大到小为Ⅴ(313 %)、Ⅱ(282 %)、Ⅳ(235 %)、Ⅲ(229 %)、Ⅰ(223 %)。5种林分穿透雨、树干茎流和林冠截留均与林外降雨量显著正相关（p＜001）,其中穿透雨量和降雨量的关系用模型Y=a+bX拟合较好;林冠截留量和降雨量之间的关系用三次曲线（Y=β0+β1X+β2X2+β3X3）方程较拟合最好。综合分析表明,毛竹纯林对小到中雨的截留能力较好,竹杉、竹阔混交林对大到暴雨的截留能力较好。     

修正Gash模型在兴安落叶松天然林林冠截留中的应用

为验证修正Gash模型在大兴安岭地区兴安落叶松天然林中的适用性,基于2014年4—10月56场降雨,评价兴安落叶松林冠对次降雨、周累积降雨、季节降雨及年降雨截留量的模拟效果。结果表明:观测期内总降雨量为(289.4±1.66)mm,穿透雨量、树干茎流量和林冠截留量分别占同期降雨总量的75.44%、2.60%和21.95%。林冠截留量的模拟值与实测值分别为65.17 mm和63.53 mm,相对误差为2.58%; 周累计林冠截留量与实测值的相对误差为2.59%; 春、夏、秋季模拟值与实测值相对误差分别为0.71%、3.62%和0.44%。单次降雨林冠截留量只有在降雨量较小情况下,模拟精度较高; 当降雨量增加到12.23 mm时,模拟精度显著降低。据此表明,修正Gash模型对兴安落叶松天然林林冠截留总量的模拟具有较好的适用性,可为研究该地区森林水分循环和利用提供科学简便的方法。     

太白山针叶林的数量分类与排序

应用模糊聚类和ＰＣＡ排序方法对太白山针叶林进行了分类和排序，利用多元回归分析将排序值与环境参数相联系而给出群落的定量环境解释．分析表明，太白山针叶林的类型及分布主要取决于海拔、降水和热量．模糊聚类的截取水平选在模糊关系变化较大之处，可得到较为合理的聚类结果     

大兴安岭北端地形因子对针叶林土壤黑碳储量的影响

[目的]气候变化对人类社会发展产生的影响受到了世界各国的广泛关注,提高森林生态系统的固碳潜力被认为是经济可行且有效减缓大气二氧化碳(CO2)浓度的重要途径之一,大兴安岭地区森林生态系统的黑碳储量在全球碳循环和碳汇方面具有重要的作用.研究大兴安岭不同地形因子条件下土壤黑碳的储藏分布特征,为区域森林土壤黑碳储量准确估算和森...     

长白山阔叶红松林冠层空气动力学参数的计算

以大气边界层理论为基础，根据高大森林冠层区空气质量守恒原理，对长白山天然阔叶红松林冠层空气动力学参数进行了数值计算。结果表明，在不同天气背景下，零平面位移和粗糙度长度不是常数，但其季节性变化是主要的。在生长季节零平面位移约为19－20m，粗糙度长度约为1.2-1.3m，非生长季节零平面位移明显减小，只有14－15m，而粗糙度则明显增加，平均达2m以上。并讨论了这两个参数在相关研究领域中的应用方法。     

个杨树无性系蒸腾特性及其影响因子研究

摘要：对山东省高密地区不同杨树无性系的蒸腾特性及其影响因子进行了研究，结果表明：16个杨树无性系的气孔导度日变化均为单峰型；蒸腾速率与气孔导度的日变化趋势大致相同，16个杨树无性系日平均气孔导度(GS)和蒸腾速率(Tr)的大小次序为：Gs(卡帕茨)>Gs(T66)>Gs(高1号)>Gs(I 109)>Gs(中黑防)>Gs(中林2001)>Gs(80 2 9)>Gs(黑林1号)>Gs(NL895)>Gs(NL1388)>Gs(中林2025)>Gs(窄11号)>Gs(L324)>Gs(I 110)>Gs(窄055)>Gs(黑林3号); Tr(卡帕茨)>Tr(T66)>Tr(高1号)>Tr(I 109)>Tr(中黑防)>Tr(中林2001)>Tr(80 2 9)>Tr(黑林1号)>Tr(NL895)>Tr(NL1388)>Tr(中林2025)>Tr(窄11号)>Tr(L324)>Tr(I 110)>Tr(窄055)>Tr(黑林3号). 蒸腾速率与气孔导度的相关性最显著，并主要受光合有效辐射和空气温度等外界环境因子的影响，与空气相对湿度呈负相关关系. 根据以上指标，筛选出适宜在当地推广的杨树无性系.     

帽儿山针阔混交林及纯林土壤碳代谢微生物群落特征研究

【目的】评价帽儿山地区纯林与混交林(红皮云杉纯林、长白落叶松纯林、胡桃楸和红皮云杉混交林、胡桃楸和长白落叶松混交林、水曲柳和红皮云杉混交林、水曲柳和长白落叶松混交林)土壤生态系统中参与土壤碳代谢的微生物群落特征。【方法】借助Biolog^MT技术,比较了纯林与混交林之间根际土壤微生物对不同碳源类型的利用情况。【结果】不同林型土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)呈现阔叶林高于针叶林,胡桃楸针-阔混交林型中针叶林土壤微生物AWCD值优于与水曲柳混交林型。胡桃楸针-阔混交林中,针叶林的Shannon指数显著地高于水曲柳针-阔混交林。Simpson优势度指数与Shannon多样性指数变化趋势较为相似。羧酸、氨基酸和糖类这3类碳源是导致微生物代谢呈现差异的主要碳源。长白落叶松、红皮云杉与水曲柳混交后对糖类、羧酸和氨基酸3种主要碳源的利用程度均有所下降,可能是导致AWCD值较低的原因之一。【结论】胡桃楸针-阔混交林比水曲柳针-阔混交林以及针叶纯林更有利于土壤微生物群落的碳代谢功能发挥。     

六盘山隧道1号斜井与正洞交叉口段施工技术

新建天平铁路六盘山隧道进口为双线隧道,隧道开挖断面大、工期紧,为加快施工进度,选择合理的斜井转正洞施工方法具有重要的意义。介绍了由小断面进入大段面施工的直接一次切入法,结合六盘山隧道进口斜井进入正洞交叉口段施工为工程背景,对小断面斜井进入正洞施工的施工技术进行了详细探讨。