国家自然科学基金(41071023) 作品数:9 被引量:113 H指数:7 相关作者: 王彦辉 熊伟 于澎涛 徐丽宏 李振华 更多>> 相关机构: 中国林业科学研究院 内蒙古农业大学 甘肃农业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家林业公益性行业科研专项 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项 更多>> 相关领域: 农业科学 天文地球 生物学 更多>>
宁夏六盘山华北落叶松人工林雪害的影响因子 被引量:11 2012年 调查宁夏六盘山2011年秋一场罕见的早雪造成的华北落叶松人工林受害情况,分析林分受害率与立地条件和林分结构特征的关系。结果表明:高海拔冲风地段和土层瘠薄立地的林分受害率偏大;高密度林分的受害率显著大于低密度林分,说明密度是影响林分抵抗雪灾能力的重要结构指标,但直接原因是林分密度增高导致林分高径比增大;当高径比在0.7~0.9时,样地出现受害,但受害率随高径比增大的增幅不大,当高径比大于0.9后,林分受害率随高径比增大快速升高,当高径比大于1.0后,林分受害率随高径比增大急剧升高;及时间伐降低林木密度,把林分高径比降到0.7左右并维持在0.9以内,是提高森林抵抗雪灾能力的可行营林措施。 郝佳 熊伟 王彦辉 于澎涛 王艳兵 张军 余治家关键词:雪害 华北落叶松 高径比 受害率 柔远川小流域土地利用强度变化对径流的影响 被引量:4 2013年 我国西北地区水资源短缺,近年来河川径流又大幅减少。气候变化和土地利用类型的变化都不是主因,推测可能是土地利用强度和植被结构发生改变引起的。为此,基于柔远川小流域2009年QuickBird遥感影像,结合流域DEM和坡位图,分析流域土地利用强度变化对径流的影响。结果表明:1)柔远川小流域土地利用以草地和农田为主,各占流域面积的69.8%和21.7%,森林仅占3.4%;2)森林主要为疏林,郁闭度、密度和冠幅平均为0.1、260株/hm2和3.4 m;3)草地除受自然因素的影响外还受人为活动的干扰,人为活动可分为苜蓿种植地、水平沟草地和鱼鳞坑草地,分别占流域面积的6.2%、4%和1.8%,但依然以天然草地为主,占流域面积的57.8%,草地以中覆盖度(20%~50%)草地为主,占流域面积的44.2%,高覆盖度(>50%)草地仅占流域面积的2.8%,且全部为苜蓿种植地;4)对坡耕地进行大规模的梯田改造,坡式梯田与水平梯田各占流域面积的6.5%和4.6%,而坡耕地占流域面积的9.3%。研究可知,在泾河流域,以农田梯田化和种植人工草地为主要特征的土地利用强度正在加大,这会对流域径流产生强烈的影响。 李艳 于澎涛 王彦辉 李志勇 刘革非 潘帅 李振华 徐丽宏 熊伟 左海军关键词:土地利用 植被结构 梯田 黄土高原 Changing Forestry Policy by Integrating Water Aspects into Forest/Vegetation Restoration in Dryland Areas in China 被引量:9 2012年 Restoration forestry (forest rehabilitation) or re-vegetation is one effective measure to solve environmental problems, notably soil erosion. It may be further stimulated by the Clean Development Mechanism for carbon sequestration. However, there is an intensive and on-going debate about the adverse effects arising from afforestation in dryland areas, such as soil drying up which may cause further damage to the success of forest restoration, and the water yield reduction from watershed which may harm the regional development. On other hand, some preliminary studies showed a possibility that these adverse effects may be diminished more or less by properly designing the system structure and spatial distribution of forest/vegetation in a watershed. However, it is urgent to develop an evidence-based and sustainable new forestry policy for harmonizing forest-water interrelation. As a leading country in afforestation, China is beginning to develop a more trans-disciplinary and cross-sectoral forestry policy for harmonizing forestry development with water management. The main points of the changing new forestry policy should include: (1) Establishing a regional development strategy focusing on harmonized forest-water relations; (2) Taking forest-water interactions as an important part of evaluation; (3) Reducing the 'eco-water' quota of forests through technical advancement; (4) Developing and extending water-adaptive forest management practices; (S) Strengthening forest ecohydrological research and decision support ability. WANG Yanhui Mike Bonell Karl-Heinz Feger YU Pengtao XIONG Wei XU Lihong华北落叶松夜间树干液流特征及生长季补水格局 被引量:40 2013年 在宁夏六盘山北侧半干旱区的叠叠沟小流域,采用热扩散探针法在2011年生长季监测了华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林的树干液流速率,分析了夜间树干液流和补水量的变化特征及与气象、土壤水分等环境因子的关系。结果表明:树干液流速率日变化表现为典型的单峰宽峰曲线,且整个生长季均存在微弱的夜间液流,一般表现为逐渐减小,特别是在晴天,且晴天的变幅显著大于雨天。除生长季中期雨天夜间液流平均速率显著高于晴天,生长季初期及末期雨天与晴天的差异并不显著。生长季内,夜间树干补水总量为11.03 mm,占总蒸腾量的7.22%;5月份的树干补水量最大(4.19mm),其他月份的树干补水量明显减小,在0.9—1.7mm的范围波动。但不同月份间的补水贡献率存在明显差异,表现为生长季末期(9、10月)>初期(5月)>中期(6—8月)。相关分析表明,日补水量与各气象因子关系不大,仅与降水量显著正相关(P<0.05),与土壤含水率、日间蒸腾量、日蒸腾总量极显著正相关(P<0.01)。夜间补水的月蒸腾贡献率与月均土壤含水率、月均气温、月均日间蒸腾量、月总蒸腾量等显著相关(P<0.05);而夜间补水的日蒸腾贡献率与日最高气温、日均气温、日间蒸腾量、日均饱和水汽压差、日总蒸腾量、日均太阳辐射强度、日最低气温、日均空气相对湿度、日降水量、土壤含水率等极显著相关(P<0.01),经逐步回归分析建立了日补水量蒸腾贡献率与环境因子的多元线性模型。 王艳兵 德永军 熊伟 王彦辉 李振华 刘千关键词:华北落叶松 人工林 补水量 环境因子 黄土高原泾河流域1960—2000年的年输沙量时空变化 被引量:3 2011年 为制订合理有效的水土流失治理政策,需定量了解流域的泥沙输移总量及其时空变化。以黄土高原多泥沙的典型流域泾河为例,按有连续水文观测数据的11个水文站的控制范围,把流域划分为11个河段,统计分析1960—2000年间的年均输沙量和输沙模数在不同年代的变化和空间上的差异。结果表明:1)20世纪60年代泾河流域年均输沙量为3.024 9亿t/a,年均输沙模数为6 672 t/(km2.a);输沙等级为强度,但空间分布不均匀,其中输沙等级为极强度和强度的河段面积占流域面积的72.6%,其年均输沙量占流域总量的86.0%;输沙等级为中度和轻度的河段面积占流域面积的27.4%,其年均输沙量占流域的14.0%。2)20世纪70年代以来,泾河流域年均输沙量开始减少,90年代已减至2.657 8亿t/a,较60年代下降了12.1%,减沙主要发生在输沙等级为极强度的河段,其减沙量占流域总减沙量的93.5%,尤其以降水较高、植被较好的西部地区为主要贡献区,而其他输沙等级河段的年输沙量基本保持不变。因此,在侵蚀性暴雨增加的气候变化背景下,植被稀疏、抵抗暴雨侵蚀能力差的半干旱地区应列为水土保持重点地区。 刘革非 于澎涛 王彦辉 屠新武 熊伟 徐丽宏关键词:水土流失 输沙模数 黄土高原 泾河流域 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 六盘山叠叠沟华北落叶松人工林叶面积指数的时空变化特征 被引量:14 2011年 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季节变化趋势都呈先上升、达到最大值后再下降的单峰曲线。在生长季初期(5—6月),林冠层LAI的增长比草本的快,而在生长季中期(7—8月)却比草本层的慢,这是由温度和土壤水分条件及根系层深度差别共同决定的。(3)随着林冠郁闭度增加,林冠层的LAI几乎线性增大;灌木层LAI随林冠郁闭度增加先增大后逐渐减小,在0.5左右达到最大值,在0.9以后几乎为零;草本层LAI随林冠郁闭度增加缓慢线性减小,从0.74降到0.35;灌草层(灌木加草本)LAI在林冠郁闭度0.4 0.5时最高并超过林冠层的LAI,在0.6以后急剧减少并开始低于林冠层LAI;总LAI随林冠郁闭度增加先急剧增加,在郁闭度0.6 0.8之间保持最大且相对稳定,之后轻微下降。 童鸿强 王玉杰 王彦辉 于澎涛 熊伟 徐丽宏 周杨关键词:华北落叶松 灌木 草本 叶面积指数 重庆酸雨区马尾松与木荷的叶凋落物分解特征 被引量:11 2013年 为从林地养分循环角度评价林下生长良好的木荷(Schima superba)对受酸沉降严重危害的马尾松(Pinus massoniana)生长与健康的影响,在属于我国典型酸雨区和土壤酸化及森林受害严重的重庆市铁山坪林场,采用网袋法研究了马尾松与木荷的叶凋落物在不同混合比例时的分解特征。结果发现,由于土壤严重酸化,铁山坪的马尾松、木荷叶凋落物的年分解系数均很低,分别为0.345 0和0.413 2,与福州市国家森林公园(马尾松、木荷叶凋落物的年分解系数分别为0.651 2、0.813 3)相比降低了约一半;它们在铁山坪分解50%时所需时间分别为2.0、1.68 a,分解95%时所需时间分别为8.64、7.26 a;二者分解速率无显著差异,将二者以不同比例混合后也未发现阔叶凋落物促进针叶凋落物分解的作用。因而认为,在土壤已严重酸化的重庆铁山坪或类似地区,由于作为凋落物分解者的土壤动物、微生物的数量减少及种类变化,林下栽植木荷看来难以发挥促进马尾松针叶分解的作用,加之木荷生长过快有加重土壤酸化的不利作用,因此在改善酸沉降危害严重的马尾松林健康状况时,不宜推荐木荷作为林下栽植的阔叶树种。 任来阳 于澎涛 刘霞 王彦辉 李振华 王轶浩关键词:酸雨区 马尾松 木荷 叶凋落物 分解速率 宁夏六盘山三种针叶林初级净生产力年际变化及其气象因子响应 被引量:13 2013年 利用年轮生态学方法和生物量经验方程,在宁夏六盘山研究了华山松天然林及华北落叶松和油松人工林等3种针叶林的年初级净生产力(NPP)及其与气象因子间的关系。研究表明:3种针叶林生物量的年际变化均符合逻辑斯蒂方程,林分的现存生物量(t/hm2)为华北落叶松林最大(141.96),华山松林(130.99)次之,油松林最小(123.29)。3种针叶林NPP存在显著的年际差异和种间差异,林分的NPP(t.hm-.2a-1)为华北落叶松林(6.72)>油松林(5.76)>华山松林(2.66);NPP年际变化在华山松林呈现"快速增加-缓慢增加-缓慢减小"的趋势,而华北落叶松林和油松林为快速上升的趋势。3种针叶林的NPP随年降水量的变化行为不同,华山松林极轻微地增大,华北落叶松林和油松林均是先增加后降低;然而在极端干旱年份或极端湿润年份,3种针叶林的NPP都趋向于相同的较低值,其原因可能分别是水分胁迫和低温胁迫。气象因子对林分NPP的影响具明显的"滞后效应"和种间差异。华山松林NPP与上年11月和当年9、11月的降水量显著负相关;油松林NPP与上年9月及当年4月的降水量显著相关;上年和当年9月的降水量均与华北落叶松林NPP显著正相关。上年6月的温度和当年3与6月的月均温及月均最高温能显著影响3种针叶林的NPP,但存在种间差异,其中华山松林NPP与当年与上年生长季各月的温度均呈不同程度的负相关,而油松林和华北落叶松林则多呈不同程度的正相关。 王云霓 熊伟 王彦辉 于澎涛 曹恭祥 郭浩 徐丽宏 左海军关键词:华山松 华北落叶松 NPP 气象因子