国家林业公益性行业科研专项(200904056)
- 作品数：51 被引量：847H指数：15
- 相关作者：程积民王彦辉于澎涛熊伟徐丽宏更多>>
- 相关机构：西北农林科技大学中国科学院中国林业科学研究院更多>>
- 发文基金：国家林业公益性行业科研专项国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：农业科学生物学天文地球环境科学与工程更多>>
- 华北落叶松液流速率的优势度差异及其对林分蒸腾估计的影响被引量：24
- 2015年
- 将实测的杨树液流速率和林木边材厚度(或胸径)经尺度扩展得到林分蒸腾,已成为常用的野外测定方法,但此法没有考虑其他树形因子的影响,当林分密度大、光竞争激烈时,会导致蒸腾估计误差偏大。为认识主要树形因子对液流速率的影响,并为改进样树液流向林分蒸腾的尺度扩展方法提供依据,在六盘山北侧半干旱区华北落叶松人工林内,利用热扩散探针对5株不同优势度样树的液流速率进行了连续观测,研究了生长季中期(叶面积指数达到峰值并保持稳定)不同土壤水分条件下不同优势度树木的液流速率差异。结果表明:优势度越大的树木,其液流在日内的启动越早,结束越晚,到达峰值越早,峰值也越大;日均液流速率明显比优势度小的树木高;液流速率对太阳辐射和饱和水汽压差瞬时变化的响应敏感性比优势度小的树木高,而对土壤水分条件的响应敏感性则弱于后者,但整体上对环境条件的响应趋势一致,不同优势度树木间液流速率的相对差异比较稳定。相关分析表明:液流速率与优势度(或相对树高)、树高呈极显著正相关,与冠长、胸径显著正相关,而与冠幅、边材面积正相关但不显著。利用拟合的优势度与液流速率之间的线性关系(R2=0.95)计算了样地内所有树木的液流速率及其平均值,即林分平均液流速率,该值比常用方法计算结果低16%。建议今后在利用样树液流速率测定结果进行尺度扩展计算林分液流速率和蒸腾时,增加考虑优势度等主要树形因子的影响。
- 李振华王彦辉于澎涛王艳兵韩新生曹恭祥
- 关键词：华北落叶松优势度树高液流速率太阳辐射
- 坡向对云雾山典型草原枯落物分解特性的影响被引量：11
- 2013年
- 为探讨不同坡向对草地枯落物分解特性的影响,应用尼龙网袋法研究云雾山典型草原主要优势种本氏针茅(Stipa bungeona)和铁杆蒿(Artemisia sacrorum)(茎、叶)枯落物在阴阳坡1年内的分解失重情况及营养元素动态。结果表明:枯落物分解残留率呈逐渐下降趋势,1年后失重率在18.8%～39.94%之间,分解速率呈快-慢-快变化。指数回归方程拟合得到分解速率常数k值大小顺序为铁杆蒿叶(0.446)>本氏针茅(0.321)>铁杆蒿茎(0.220),阳坡(0.355)>阴坡(0.301),且不同物种和不同坡向对分解速率影响差异显著(P<0.001)。枯落物50%分解和95%分解所需的时间在1.39～3.45年和6.22～15.12年之间。Pearson相关分析显示分解速率常数k与枯落物初始氮含量成显著正相关(r=0.895),与C/N比成极显著负相关(r=-0.940)。枯落物1年分解过程中氮浓度波动上升,磷浓度波动下降,钾浓度持续下降。总体上N,P,K元素绝对量均下降,养分累积指数NAI<100%。不同元素由于在枯落物中初始含量、存在方式及降解中微生物作用的不同,释放和积累模式也不同。
- 吴艳芹程积民白于朱仁斌陈奥魏琳
- 关键词：典型草原坡向养分动态
- 宁夏森林植被及土壤碳密度分布特征被引量：8
- 2016年
- 根据宁夏回族自治区森林资源清查资料以及野外调查和室内分析的结果,对宁夏地区不同森林群落碳密度分布特征进行了研究。结果表明：1）天然林各植被层碳密度均值的大小顺序为：乔木层（57.66 Mg/hm2）〉细根（8.39 Mg/hm2）〉凋落物层（8.34 Mg/hm2）〉草本层（0.23 Mg/hm2）〉灌木层（0.20 Mg/hm2）,乔木层生物量碳密度占植被层总碳密度的77.06%;2）土壤碳密度均值在170.15～354.29 Mg/hm2间变化,以罗山油松＋山杨林最高,贺兰山青海云杉林最低,就土层垂直分布来讲,50～100 cm土层碳积累最多,占整个剖面土壤碳密度的40%左右;3）各天然林生态系统碳密度均值变化范围为221.63～444.77 Mg/hm2,在罗山油松＋山杨林最大,六盘山华山松＋少脉椴林最小;4）宁夏天然林生态系统土壤碳密度是生物量碳密度的4.09倍,由于土壤碳库稳定性高于地上植被碳库,土壤碳密度较高的针阔混交林和阔叶林具有巨大的固碳潜力。
- 程积民金晶炜田瑛李伟张义高阳
- 关键词：植被土壤碳含量碳密度土壤容重
- 不同干扰对黄土高原典型草原土壤有机碳的影响被引量：32
- 2012年
- 以黄土高原典型草原为对象,研究了封育+施肥、封育+火烧、封育和放牧4种干扰类型对土壤有机碳含量和有机碳密度的影响。结果表明:黄土高原典型草原不同干扰类型下土壤有机碳含量和有机碳密度都随土层深度的增加而减少,且干扰类型不同其减少程度不同;不同干扰类型对土壤有机碳含量影响不同。封育+施肥地在0～50cm各土层有机碳含量均显著高于其他3个干扰类型,变化范围为24.08～34.99g.kg-1;其次为封育+火烧地,变化范围为19.59～32.05g.kg-1;在0～40cm各土层,放牧地有机碳含量均最低,为19.07～25.37g.kg-1。不同干扰类型对有机碳密度的影响与对有机碳含量的影响基本相似。不同干扰对土壤有机碳的影响主要表现在0～20cm土壤表层;在0～50cm土层,4种干扰类型土壤有机碳密度大小依次为:封育+施肥>封育+火烧>封育>放牧,分别为14.51,13.86,12.27和11.85kg.m-2。综上所述,人为干扰对典型草原土壤有机碳含量和有机碳密度具有明显影响;放牧导致土壤碳密度显著下降,而施肥和封育可以提高土壤碳密度。
- 陈芙蓉程积民刘伟刘伟李媛陈奥
- 关键词：黄土高原典型草原土壤有机碳含量有机碳密度
- 宁夏六盘山8种木本植被的叶片水分利用效率被引量：3
- 2013年
- 为了解宁夏六盘山地区主要树种的叶片水分利用效率(WUE)的种间和水分生境差异及季节变化,2010年6-9月份在宁夏六盘山具有半湿润气候和较多树种的香水河小流域和具有半干旱气候及较少树种的叠叠沟小流域,选择8个主要树种测定其叶片的WUE。结果表明,(1)在香水河小流域,树种叶片WUE大小排序为油松Pinus tablaeformis>山桃Prunus davidiana>沙棘Hippophae rhamnoides>辽东栎Quercus liaotungensis>华北落叶松Larix principris-rupprechtii>华山松Pinus armandii>少脉椴Tilia paucicostata>白桦Betula platyphylla;在不同生活型之间,叶片WUE的大小排序基本上呈现出灌木>小乔木>常绿针叶树>落叶针叶树>落叶阔叶树的变化规律;所有8个测试树种的叶片WUE的季节变化均为生长季初期较高,在中后期持续降低,但季节变幅随树种而异。(2)对2个小流域共有的测试树种(华北落叶松、山桃和沙棘)的叶片WUE进行了比较,结果表明存在着明显的水分生境差异,即在半干旱区极显著(p<0.01)大于半湿润区,前者为后者的2.03倍以上。(3)对于沙棘、山桃、油松和华北落叶松,它们在较干旱气候类型立地和较干旱季节条件下都具有较高的叶片WUE,属抗旱能力较强的生态型节水树种,可选为干旱缺水区主要造林树种。此外,树种叶片WUE同时具有保守性和变异性,说明可采取适度抗旱锻炼来在一定范围内提高造林树种的WUE。
- 王云霓熊伟王彦辉于澎涛曹恭祥徐丽宏左海军
- 关键词：种间差异
- 渭北黄土区不同立地条件下刺槐人工林群落生物量结构特征被引量：14
- 2014年
- 根据黄土区刺槐人工林群落生物量实测资料，比较了不同立地条件下各个径级的林分密度变化状况，分析了生物量在刺槐乔木层、灌木层、草本层和枯落物层的分配特征。结果表明：30年撂荒地、35年坡耕地和30年荒坡地林分密度分别为1050、950和1410株／hm2，在不同的径级分配上各样地均以〈20cm为主，分别占总株数的77．62％、85．79％和81．70％。撂荒地、坡耕地和荒坡地的造林，刺槐群落总生物量分别为146．58、165．76和160．97t／hm2；乔木层生物量占群落总生物量的比例的变化趋势为：撂荒地（78．94％）〈坡耕地（79．57％）〈荒坡地（83．47％）；林下灌草和枯落物生物量占总生物量的16．53～21．07％。3个研究区刺槐人工林林分生长高度、胸径和生物量等综合指标的排序为：坡耕地〉撂荒地〉荒坡地。根据刺槐林植被生长的变化特征，可以判断在黄土区30年左右人工刺槐林群落生长基本达到数量稳定和林分成熟阶段，在该区应进行合理的问伐利用，可获得较高的生物产量，促进林木的生长。
- 程积民程杰高阳
- 关键词：生物量密度效应黄土区人工林刺槐
- 不同处理对本氏针茅种子萌发影响的研究被引量：5
- 2012年
- 采用低温层积以及4种不同质量浓度的化学试剂(GA3、CaCl_2、NaOH、H_2O_2)浸种的方法,研究不同处理对本氏针茅种子萌发的影响。结果表明:GA_3和CaCl_2浸种对本氏针茅种子萌发没有显著的影响,而低温层积处理、NaOH和H_2O_2浸种能显著提高本氏针茅种子的发芽率和发芽势。其中10 g/L NaOH浸种,种子萌发效果最好,萌发率达77%。影响本氏针茅种子萌发原因可能与种皮障碍有关。
- 魏琳朱仁斌程积民井赵斌苏纪帅
- 关键词：本氏针茅种子发芽
- 泾河流域上游土石山区和黄土区森林覆盖率变化的水文影响模拟被引量：6
- 2015年
- 泾河流域上游是黄土高原的重要水源地和退耕还林工程区,在较大空间尺度上定量评价区内森林覆盖增加的水文影响对科学指导林业生态环境建设、保障区域水安全和可持续发展均有重要意义。为了在尽量排除地形、土壤、气候等作用的基础上定量评价森林的影响,将泾河上游划分为土石山区和黄土区,分别制定了多种森林恢复情景,利用分布式流域生态水文模型(SWIM)模拟评价了森林覆盖率及其空间分布变化对流域年蒸散量、年产流量、年地下水补给量、年土壤深层渗漏量及日径流洪峰的影响。土石山区模拟结果表明,增加森林覆盖将增加流域蒸散和减少流域产流,如现有森林覆盖(占全流域面积比例为13.8%)情景与现有森林变为草地(占全流域面积比例为0)情景相比时,流域年蒸散量从445.4 mm变为427.7 mm(减少了17.4 mm和4%);年产流量从42.4 mm变为53.5 mm(增加了11.1 mm和26.3%),年地下水补给量从61.6 mm变为76.9 mm(增加了15.3 mm和24.8%),年深层渗漏量从72.9 mm变为88.3 mm(增加了17.7 mm和24.3%);平均森林覆盖率每增加10%,导致流域年蒸散量增加12.8 mm,年产流量减少8.0 mm,年地下水补给量减少11.1 mm。在比较干旱和土层深厚的黄土区,增加森林覆盖将同样增大流域蒸散和减少流域产流,但变化幅度明显小于降水相对丰富和土层浅薄的土石山区,平均森林面积增加10%导致流域年蒸散量增加9.0 mm,年产流量减少4.5 mm,年地下水补给量减少8.8 mm;此外,在较缓坡面造林的水文影响大于较陡坡面造林。从森林水文影响的年内变化来看时,森林覆盖率升高的水文影响在土石山区和黄土区也有差别,如土石山区5—7月份的蒸散显著增加,5—10月份的深层渗漏均有减少;而黄土区是蒸散量在5—10月均有增加,深层渗漏在7—10月份显著减少。另外,土石山区森林覆盖率增加对日径流峰值的影响不显著,而黄土�
- 张淑兰于澎涛张海军王彦辉贺亮亮李振华
- 关键词：植被恢复蒸散径流泾河流域
- 宁南山区本氏针茅自然种群遗传分化的ISSR分析被引量：1
- 2012年
- 利用ISSR分子标记,分析宁南山区6个本氏针茅(Stipa bungeana)自然种群的遗传分化及其群体遗传结构,旨在探讨本氏针茅遗传变异产生的分子生态机理,为其资源保护提供理论依据。主要结果如下,在本氏针茅6个种群中,15条ISSR引物共扩增出244条可统计条带,其中多态性条带239条,多态性位点比率(PPB)为97.95%,Nei’s基因多样性指数(H)为0.254 4,Shannon信息指数(I)为0.396 6,各种群之间具有较高的遗传差异。分子方差分析(AMOVA)表明本氏针茅遗传变异的58.06%发生在种群内,41.94%的遗传变异发生在种群间。Mantel检测结果显示本氏针茅6个种群间的遗传距离和地理距离之间均无显著相关性。
- 俞靓井赵斌魏琳程积民
- 关键词：本氏针茅ISSR遗传分化
- 华北落叶松树体储水利用及其对土壤水分和潜在蒸散的响应：基于模型模拟的分析被引量：10
- 2011年
- 树体储水在树木水分传输中具有重要的作用,不仅为蒸腾提供水分来源,还具有缓冲作用,可防止木质部导管水势过低以至于水分传输的失败。树体储水动态及其利用的研究对于认识树木对水分胁迫的响应机制具有重要意义。该研究构建了包含树体储水释放-补充作用的树干水分传输模型,可模拟计算林分小时尺度的冠层蒸腾、边材液流、树体储水与木质部导管水流交换过程,并以六盘山北侧的华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林为例,在林分水平分析树体储水利用及其与土壤水分和潜在蒸散之间的关系。检验结果表明,该模型能够精确地模拟出林分边材液流的日变化特征,模拟与观测的小时液流速率决定系数R2为0.91(n=2352)。模拟结果表明,在典型晴朗天气下,在日出时树体储水利用启动,至9:00左右达到峰值(0.14mm?h-1),午间降至0,下午降为负值直至午夜,即进入树体补水阶段;树体储水日使用量(DJz)为0.04-0.58mm?d-1,与日蒸腾量(DTr)成正相关(R2=0.91),对蒸腾的贡献为25.6%。分析结果表明,当潜在蒸散(ETp)低于4.9mm?d-1时,ETp是华北落叶松树体储水利用的主要驱动因子,DJz与ETp成正相关(R2=0.68);当ETp高于4.9mm?d-1时,DJz随着ETp的增加呈现降低趋势;DJz与土壤水势没有显著相关关系(p>0.05),但最大树体储水日使用量(DJzmax)与土壤水分含量成正相关(R2=0.79),说明土壤水分是树体储水利用的限制因子。
- 孙林熊伟管伟王彦辉徐丽宏
- 关键词：华北落叶松边材液流
