甘肃兴隆山耕地向华北落叶松林演变过程中土壤物理性质的变化特征

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作者 魏强 吴国宏 闫沛斌 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2025年第4期1-13,共13页

【目的】研究兴隆山退耕还林区华北落叶松人工林生长发育过程中土壤物理性质,阐明耕地向林地转变过程中物理性质的变化规律,为该区域退耕还林地人工林经营提供科学依据。【方法】以兴隆山退耕还林区农田、草地、退耕还林华北落叶松林(10... 【目的】研究兴隆山退耕还林区华北落叶松人工林生长发育过程中土壤物理性质,阐明耕地向林地转变过程中物理性质的变化规律,为该区域退耕还林地人工林经营提供科学依据。【方法】以兴隆山退耕还林区农田、草地、退耕还林华北落叶松林(10、18、27年生)5种典型植被为研究对象,测定0~100 cm土壤容重、孔隙度(总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度)和持水量(田间持水量、最大持水量、毛管持水量和自然水分含量),探讨土地在耕地→草地→林地演变过程中土壤物理性质的变化规律及其相互影响。【结果】1)在土壤垂直剖面上,5种植被0~100 cm土壤物理特征指标变化规律不相同;10、18、27年生华北落叶松林容重随土层深度增加而变大,农田先增加后减小;10、18、27年生落叶松林总孔隙度和最大持水量随土层深度增加而减小,农田先减小后增加;18、27年生落叶松林毛管孔隙度、毛管持水量和田间持水量随土层深度增加而减小,农田先减小后增加;2)随林龄增加,容重和自然水分含量呈变小趋势,总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量、毛管持水量和田间持水量呈增加趋势;3)容重与其他物理特征指标均具有相关性,在改善土壤物理性质方面起着关键作用。【结论】林龄和林分密度是影响植被对土壤改良效果的主要因子;植被对土壤改良是一个漫长的过程,短期内很难达到理想效果;在退耕还林地林分生长过程中,应不断调整林分密度,保证林分生长处于最佳状态,加速植被对土壤物理性质的改良进程。 展开更多

关键词 土壤物理性质 变化特征 土壤演变 华北落叶松林 兴隆山

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华北落叶松林不同坡位土壤含水量对降雨的响应 被引量：3

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作者 王梦飞 刘泽彬 +2 位作者 于松平 徐丽宏 郭建斌 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期357-366,共10页

为明确森林坡面不同坡位土壤含水量对降雨的响应差异,选取六盘山半湿润区华北落叶松林典型坡面为研究对象,于2022年5—10月连续观测降雨等气象因子,以及不同坡位(坡上、坡中和坡下)0~60 cm根系层土壤含水量变化,分析生长季土壤含水量对... 为明确森林坡面不同坡位土壤含水量对降雨的响应差异,选取六盘山半湿润区华北落叶松林典型坡面为研究对象,于2022年5—10月连续观测降雨等气象因子,以及不同坡位(坡上、坡中和坡下)0~60 cm根系层土壤含水量变化,分析生长季土壤含水量对不同降雨事件的响应及其坡位差异。结果表明:土壤含水量存在坡位差异,其平均值表现为坡上>坡中>坡下,且土壤含水量的波动在坡中最大;降雨对土壤含水量的补给有坡位差异,降雨补给阈值在坡中最小,为1.9 mm,在坡下最大,为2.3 mm;不同土层土壤含水量对降雨的响应有坡位差异,在小雨事件中,各坡位0~20 cm土层响应速度最快,但在中雨和大雨事件中,坡中和坡上40~60 cm土层土壤含水量对降雨的响应早于20~40 cm土层,表明在坡中和坡上土壤中可能存在优先流。研究结果对于理解坡面土壤水分运移及其再分配有重要意义。 展开更多

关键词 华北落叶松林 土壤含水量 坡位差异 降雨响应

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华北落叶松林立地因子提取及立地指数遥感估测

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作者 李金恬 范文义 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期72-81,88,共11页

根据2019年Landsat8 OLI光学遥感数据和塞罕坝机械林场地区2020年森林资源二类清查数据以及临时样地数据,编制塞罕坝机械林场华北落叶松林立地指数表,并得到华北落叶松林小班立地指数。在小班尺度上获取影像的光谱、纹理、植被指数、线... 根据2019年Landsat8 OLI光学遥感数据和塞罕坝机械林场地区2020年森林资源二类清查数据以及临时样地数据,编制塞罕坝机械林场华北落叶松林立地指数表,并得到华北落叶松林小班立地指数。在小班尺度上获取影像的光谱、纹理、植被指数、线性变换、地形等6个种类59个特征,利用极限梯度提升算法(XGBoost)提取华北落叶松林小班林分因子信息估测立地指数。结果表明:遥感-立地因子特征立地指数估测模型的精度更高,准确度为0.877376,召回率为0.894318,精确率为0.926923,F_(1)值为0.908221。因此,在立地指数估测中,将多光谱遥感特征与立地因子提取相结合具有应用潜力。 展开更多

关键词 立地指数 华北落叶松林 Landsat8 OLI 极限梯度提升算法

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庞泉沟自然保护区华北落叶松林的自组织特征映射网络分类与排序 被引量：17

4

作者 张钦弟 张金屯 +3 位作者 苏日古嘎 张斌 程佳佳 田世广 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2990-2998,共9页

自组织特征映射网络(SOM)是新近引入植物生态学的分析方法,对复杂问题和非线性问题具有较强的分析和求解能力。研究应用SOM分类和排序研究了庞泉沟自然保护区华北落叶松林。研究结果表明,SOM将120个样方分为7个植物群落类型,分类结果具... 自组织特征映射网络(SOM)是新近引入植物生态学的分析方法,对复杂问题和非线性问题具有较强的分析和求解能力。研究应用SOM分类和排序研究了庞泉沟自然保护区华北落叶松林。研究结果表明,SOM将120个样方分为7个植物群落类型,分类结果具有明确的生态意义;样方和物种在SOM训练图上呈现一定规律的分布;7个群落类型各有其分布范围和界限,揭示了群落间的生态关系。在此基础上,通过引入一种在SOM训练图上可视化环境因子梯度的方法,能够较好地完成样方、物种和环境因子相互关系的分析,揭示了海拔是影响该区华北落叶松林生长和分布的最主要因子。生态分析表明SOM分类和排序是一种有效的梯度分析方法,适用于表征生态特征和探索群落和环境相互关系的研究。 展开更多

关键词 庞泉沟自然保护区 华北落叶松林 自组织特征映射网络 分类 排序

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关帝山华北落叶松林凋落物分解过程及其养分动态 被引量：43

5

作者 郭晋平 丁颖秀 张芸香 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期5684-5695,共12页

采用野外凋落物收集器法和埋置凋落物分解袋法,对关帝山林区华北落叶松林凋落物的数量和组成、年凋落过程、不同埋置层凋落叶分解速率和营养元素动态进行了分析。结果表明:华北落叶松林年凋落物总量为19.15.thm-2.a-1,其中树叶占35.7%,... 采用野外凋落物收集器法和埋置凋落物分解袋法,对关帝山林区华北落叶松林凋落物的数量和组成、年凋落过程、不同埋置层凋落叶分解速率和营养元素动态进行了分析。结果表明:华北落叶松林年凋落物总量为19.15.thm-2.a-1,其中树叶占35.7%,树枝占54.4%,花果占6.7%,树皮和杂物占3.1%。凋落物逐月动态变化为单峰型,10月为年凋落量高峰期,但各成分的凋落进程不同。华北落叶松林凋落物残留量均值为9.803 t/hm2,凋落物分解常数为1.95;凋落叶在不同埋置层的分解失重率有明显差异,凋落叶的周年平均失重率29.82%,分解半衰期1.5～2 a,分解95%需7～9 a;凋落叶分解过程中,氮磷钾元素含量表现出不同的动态过程,其中氮素的年动态变化总体上属于富集过程,到后期开始出现下降,磷素的年动态变化表现为7月份前下降,之后出现快速富集,到生长季末期富集过程变缓,钾素的年动态变化表现为持续下降过程,不出现富集过程。 展开更多

关键词 关帝山林区 华北落叶松林 凋落物 分解过程 养分动态

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六盘山半湿润区坡面华北落叶松林冠层截留的时空变化及空间尺度效应 被引量：14

6

作者 刘泽彬 王彦辉 +5 位作者 田奥 刘宇 邓秀秀 王晓 王亚蕊 于澎涛 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期231-239,共9页

冠层截留是森林蒸散的重要组成部分,其定量描述一直是生态水文学研究的热点问题之一,相关观测研究多是在固定样地的空间尺度上进行的。林冠截留量除在样地上受降水、气象条件和冠层结构及生长过程的动态影响外,还在坡面上受植被生长和... 冠层截留是森林蒸散的重要组成部分,其定量描述一直是生态水文学研究的热点问题之一,相关观测研究多是在固定样地的空间尺度上进行的。林冠截留量除在样地上受降水、气象条件和冠层结构及生长过程的动态影响外,还在坡面上受植被生长和冠层结构的坡位差异而有很大空间变化和尺度效应,需对此深入理解和精细刻画,从而为实现从样地观测结果上推到坡面的尺度转换并基于此准确评价森林水文影响来提供科学依据。在六盘山香水河小流域,选择一个水平坡长425.1m的华北落叶松人工林典型坡面,并均匀划分为空间连续的16个样地。于2015年5—10月,测定了森林冠层结构(特别是叶面积指数,LAI)的坡位差异和动态变化,并同步观测了林外降雨和林内穿透雨及树干茎流,依此计算得到每次降雨事件的冠层截留量。以"离坡顶水平距离(水平坡长)"为尺度标量,分析林冠截留量沿坡面的时空变化规律及影响因素。结果表明,林冠截留量存在沿坡变化和坡面空间尺度效应,且月份变化明显。在整个生长季,林冠截留量沿坡变化总体表现为随水平坡长增加先升高,在坡面中部达最大,之后逐渐降低,以每100m水平坡长的变化量表示的坡面尺度效应为+5.62mm/100m(坡段0~316.6m)和-2.37mm/100m(坡段316.6~425.1m);在5月,林冠截留量沿坡变化总体表现为随坡长增加而逐渐降低,坡面尺度效应为-0.26mm/100m(0~425.1m),在6—8月,林冠截留量沿坡变化总体趋势均和整个生长季相同,6月份坡面尺度效应为+1.28mm/100m(0~261.1m)和-1.78mm/100m(261.1~425.1m),7月为+0.92mm/100m(0~267.6m)和-0.88mm/100m(267.6~425.1m),8月份为+1.28mm/100m(0~211.2m)和-0.34mm/100m(211.2~425.1m);在9月、10月,林冠截留量沿坡变化表现为随坡长增加逐渐升高,坡面尺度效应分别为+2.38mm/100m和+0.81mm/100m(0~425.1m)。林冠层叶面积指数的坡位差异及其季节变化是影响林冠截留时空变化的主导因素,各月林冠截留率均与叶面积指数呈显著正相关。可基于不同坡位样地的叶面积指数与其坡面均值的关系、叶面积指数与林冠截留量的关系以及不同坡位样地的叶面积指数测定值,上推估计林冠截留的坡面均值。 展开更多

关键词 六盘山 华北落叶松林 坡面 林冠截留 时空变化 尺度效应

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芦芽山华北落叶松林不同龄级立木的点格局分析 被引量：257

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作者 张金屯 孟东平 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期35-40,共6页

华北落叶松林是芦芽山自然保护区的重要林型。对其建群种华北落叶松不同龄级个体的分布格局及其相互关系进行了研究。植物种群在群落中的分布格局与空间尺度有着密切关系 ,这里采用能够分析各种尺度下格局的分析方法——点格局分析法 ,... 华北落叶松林是芦芽山自然保护区的重要林型。对其建群种华北落叶松不同龄级个体的分布格局及其相互关系进行了研究。植物种群在群落中的分布格局与空间尺度有着密切关系 ,这里采用能够分析各种尺度下格局的分析方法——点格局分析法 ,其是以种群个体空间分布的坐标点图为基础。结果表明 ,芦芽山华北落叶松不同龄级密度差异较大 ,高龄级密度较大 ;目前华北落叶松是稳定型种群 ,但从长远看 ,仍需人工协助更新 ;华北落叶松 5个龄级集群分布特征比较明显 ,且随着龄级的增加 ,集群特征有更明显的趋势 ;各个龄级个体之间在各种尺度下都有比较显著的正关联 ,3～ 5龄级个体关联更为显著 ;点格局分析法能够分析各种尺度下的种群格局和种间关系 ,所描述的结果更符合实际 ,尤其是对群落结构的描述。 展开更多

关键词 种群格局 华北落叶松林 点格局分析 龄级 历史因素

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六盘山华北落叶松林降水转化中的阳离子通量变化特征 被引量：7

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作者 杜敏 文仕知 +3 位作者 杨丽丽 王彦辉 熊伟 曹恭祥 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2013年第2期133-139,共7页

在六盘山香水河小流域的华北落叶松人工林样地,测定了2011年生长季降水转化过程中的大气降水、穿透水、干流、枯落物渗透水和主根系层(30 cm土层)土壤渗透水的pH值与多种阳离子的浓度及通量变化。结果表明:林外降水的pH值平均为7.13,转... 在六盘山香水河小流域的华北落叶松人工林样地,测定了2011年生长季降水转化过程中的大气降水、穿透水、干流、枯落物渗透水和主根系层(30 cm土层)土壤渗透水的pH值与多种阳离子的浓度及通量变化。结果表明:林外降水的pH值平均为7.13,转化为穿透雨和干流后降为6.73和6.00,转化为枯落物渗透水和土壤渗透水后回升为6.87和7.28。在降水转为由穿透雨和干流组成的林下降水后,绝大多数阳离子的浓度都不同程度地增大,但Zn2+浓度下降;虽然林冠截持使林下降水的数量减小,但由于雨水对林冠的离子交换及淋洗,林下降水的多数阳离子通量都比林外降水明显增大,K+、Mg2+、H+、Mn2+、Cu2+、Fe3+由林外的17.23、12.51、0.06、0.09、0.13、0.19 mmol.m-2分别上升到林下的141.87、32.93、0.10、0.68、0.24、0.56 mmol.m-2,但Na+、Ca2+、Zn2+的通量分别由林外的33.73、112.91、2.05 mmol.m-2减小为林内的30.70、75.75、1.10 mmol.m-2。在枯落物层渗透水中,绝大多数阳离子的浓度都不同程度地下降,仅Mg2+浓度微弱上升;受枯落物截持部分降水及雨水中阳离子与枯落物交换的影响,枯落物渗透水中所有阳离子的通量都比林下降水明显减小,K+、Na+、Mg2+、Ca2+、H+、Mn2+、Cu2+、Zn2+、Fe3+分别降至83.06、12.30、23.96、65.73、0.04、0.12、0.09、0.13、0.32 mmol.m-2。在主根系层土壤渗透水中,一些阳离子(K+、Mn2+、Cu2+、Fe3+)的浓度下降,另一些阳离子(Na+、Mg2+、Ca2+、Zn2+)的浓度则上升,尤其Ca2+浓度显著上升;Na+、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Zn2+的通量比枯落物渗透水增大,其值分别为37.49、62.83、202.41、0.22、1.05 mmol.m-2,但K+、Cu2+、Fe3+的通量比枯落物渗透水减小,其值分别为27.14、0.07、0.09 mmol.m-2。相对于林外降水的阳离子输入通量,林冠层对多数阳离子(除Na+、Ca2+、Zn2+)的通量为净淋出(增加)作用,枯落物层对多数阳离子(除K+、Mg2+、Mn2+、Fe3+)的通量为净固定(减少)作用,主根系层土壤对盐基离子(Na+、K+、Mg2+、Ca2+)和Mn2+的通量为净淋失(增大)作用,但对其他阳离子(H+、Cu2+、Zn2+、Fe3+)的通量为净固定(减少)作用。 展开更多

关键词 华北落叶松林 水文过程 阳离子 通量 变化

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冀北山地华北落叶松林生态系统水化学特征 被引量：19

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作者 张伟 杨新兵 李军 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2011年第4期217-220,共4页

降水是森林生态系统的一个主要的养分输入源,观测并分析降水化学对于准确地估算森林生态系统养分循环的养分元素浓度显得极为重要。对冀北山地华北落叶松林穿透雨、树干茎流和枯透水中的Ca、Fe、K、Mg、Mn、Zn共6种养分元素进行了测定... 降水是森林生态系统的一个主要的养分输入源,观测并分析降水化学对于准确地估算森林生态系统养分循环的养分元素浓度显得极为重要。对冀北山地华北落叶松林穿透雨、树干茎流和枯透水中的Ca、Fe、K、Mg、Mn、Zn共6种养分元素进行了测定。结果表明:(1)大气降水经过林冠层后其水化学特征明显发生了变化,化学元素含量均有不同程度增加,含量排序为Ca>K>Mg>Fe>Mn>Zn,其中Mn元素的增长倍数最多,但6月份Mn和Zn元素浓度都出现负增长。树干茎流各项指标均增长很多,化学元素含量排序为Ca>K>Mg>Mn>Fe>Zn。枯落物水中K和Ca元素浓度增加最大。(2)大气降雨中Zn的变异系数最大,达2.853;K和Ca元素的变异系数最小,为0.158,0.163。落叶松林穿透雨、树干茎流和枯透水中最大变异系数分别为Fe元素3.115,Mg元素为1.288,Fe元素为2.139。(3)经过淋洗后水样中各元素的浓度均有所增加,穿透水、树干茎流和枯透水中K、Ca增加较多,Fe、Zn的淋溶量较少。 展开更多

关键词 华北落叶松林 大气降雨 穿透雨 树干茎流 枯透水 养分输入

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关帝山林区退化灌木林转变为华北落叶松林对生态系统碳储量的影响 被引量：5

10

作者 罗云建 张小全 +2 位作者 朱建华 张治军 车通 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第23期8354-8362,共9页

针对我国大量灌木林出现退化而宜林地又日益减少的现状,在适宜种植乔木的地区,将退化灌木林转变为乔木林被认为是一种可行的植被恢复方式。以关帝山林区退化灌木次生林转变而成的不同林龄(10、18、23、27年和35年)华北落叶松(Larix prin... 针对我国大量灌木林出现退化而宜林地又日益减少的现状,在适宜种植乔木的地区,将退化灌木林转变为乔木林被认为是一种可行的植被恢复方式。以关帝山林区退化灌木次生林转变而成的不同林龄(10、18、23、27年和35年)华北落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr.)林为研究对象,并以相邻的退化灌木次生林为对照,探究这种转变对生态系统碳储量及其组分的影响,将为我国开展造林/再造林、林业碳汇项目等工作提供科学依据和数据支撑。与灌木林相比,造林初期的生态系统碳储量及其组分均出现不同程度的下降。10年生华北落叶松林的生态系统碳储量相对于灌木林显著下降了32.9%(P<0.05),但并非所有组分的下降都显著(P<0.05)。植被碳储量下降34.7%,其植被地上和地下碳储量分别下降5.4%和70.9%,但只有植被地下碳储量是显著减少的(P<0.05);凋落物碳储量下降42.8%,但并不显著(P=0.71);土壤有机碳储量(0—50 cm)显著下降32.6%(P<0.05),其不同土层(0—10、10—30 cm和30—50 cm)的碳储量也都出现显著减少(P<0.05)。林龄从10年到35年,华北落叶松林生态系统碳储量增加了1.6倍,植被及其组成(地上和地下)、凋落物、土壤有机碳及其不同土层(0—10、10—30 cm和30—50 cm)等的碳储量也随之不断增加,从而使得生态系统碳储量及其组分逐渐达到并全面超过灌木林。但是,不同组分要达到灌木林的碳储量水平,需要的时间存在较大差异:土壤有机碳库>植被地下碳库>植被地上碳库,其中深层土壤有机碳>表层土壤有机碳(0—10 cm)。 展开更多

关键词 退化灌木林 华北落叶松林 碳储量 时间序列 关帝山林区

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燕山北部地区华北落叶松林主要物种的碳含量 被引量：3

11

作者 程浩 程旭 +2 位作者 许中旗 耿丽君 许晴 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期55-58,共4页

为了了解燕山北部山地华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林不同树种及其不同器官含碳率的差异,本试验采用湿烧法对燕山北部地区华北落叶松人工林主要物种各器官含碳率进行了研究。结果表明,华北落叶松林各主要树种以叶片含... 为了了解燕山北部山地华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林不同树种及其不同器官含碳率的差异,本试验采用湿烧法对燕山北部地区华北落叶松人工林主要物种各器官含碳率进行了研究。结果表明,华北落叶松林各主要树种以叶片含碳率为最高,约为55.57%,侧枝的含碳率与主干相近,分别为50.14%和50.30%;华北落叶松各器官平均含碳率为52.57%,低于本地区的山杨(Populus davidiana),而与白桦(Betulaplatyphylla)和棘皮桦(Betula dahurica)较为接近,但高于色木槭(Acer mono)和蒙古栎(Quercus mongolica);华北落叶松的含碳率与年龄没有明显的相关关系;华北落叶松林中,灌木及草本的平均含碳率分别为51.23%,48.98%,凋落物层含碳率低于各生物组分,并随着林分年龄的增加而逐渐降低。 展开更多

关键词 华北落叶松林 含碳率 器官 燕山北部

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模拟氮沉降对华北落叶松林凋落叶生态化学计量特征的影响 被引量：3

12

作者 李素新 张芸香 郭晋平 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2021年第2期12-18,共7页

为探索氮沉降对不同起源华北落叶松林凋落叶生态化学计量的影响,在山西关帝山林区进行4年的野外定点模拟氮沉降试验,设置氮沉降梯度分别为0,8和15 g/(m^(2)·a),研究不同浓度氮添加对其凋落叶C、N、P质量分数及生态化学计量特征的... 为探索氮沉降对不同起源华北落叶松林凋落叶生态化学计量的影响,在山西关帝山林区进行4年的野外定点模拟氮沉降试验,设置氮沉降梯度分别为0,8和15 g/(m^(2)·a),研究不同浓度氮添加对其凋落叶C、N、P质量分数及生态化学计量特征的影响。结果表明:1)华北落叶松天然林凋落叶轻度氮处理下C、N质量分数分别显著增加5.9%和9.0%,重度氮处理下P显著降低7.8%;人工林轻度氮处理下C、N、P分别显著增加4.3%、16.3%和4.9%,重度氮处理下N显著增加14.8%,P显著降低13.4%;2)轻度氮处理显著降低天然林和人工林C∶N,重度氮处理显著增加C∶P和N∶P;3)相关性分析表明:天然林凋落叶C与土壤C、N、P,凋落叶N与土壤C、N、C∶P、N∶P呈正相关;人工林凋落叶C与土壤C,N与土壤N、P,P与土壤C、C∶N、C∶P呈正相关。总之,氮添加对凋落叶生态化学计量特征影响不同,存在氮添加与林分起源的交互作用,相比较天然林,人工林凋落叶对氮沉降的响应更显著。 展开更多

关键词 华北落叶松林 天然林 人工林 氮沉降 凋落叶 生态化学计量

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模拟氮沉降下不同凋落物处理对太岳山华北落叶松林土壤呼吸的影响 被引量：13

13

作者 白英辰 陈晶 +3 位作者 康峰峰 程小琴 韩海荣 朱江 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期92-99,共8页

土壤呼吸是全球碳循环的重要组成部分,氮沉降会影响土壤中碳储量变化。为阐明模拟氮沉降和不同凋落物处理对土壤呼吸速率的影响,本研究在山西太岳山好地方林场进行氮沉降模拟试验,并对林地表面进行对照(C)、去凋(B)、去根去调(A)处理。... 土壤呼吸是全球碳循环的重要组成部分,氮沉降会影响土壤中碳储量变化。为阐明模拟氮沉降和不同凋落物处理对土壤呼吸速率的影响,本研究在山西太岳山好地方林场进行氮沉降模拟试验,并对林地表面进行对照(C)、去凋(B)、去根去调(A)处理。结果表明:土壤呼吸速率的季节变化主要受土壤温度和含水量影响,氮沉降并没有改变土壤呼吸速率的季节变化规律。整个观测期内,模拟氮沉降促进了不同凋落物处理下土壤呼吸速率,且均在高氮水平下达到显著(P<0.05);高氮促进生长季凋落物层的呼吸;去凋和去根去凋处理抑制了土壤呼吸速率,且低氮和中氮水平降低了抑制土壤呼吸的幅度。土壤温度敏感性随着氮水平的增加而增加。土壤呼吸速率与土壤湿度拟合关系不显著(P>0.05),而与土壤温度的拟合关系极显著(P<0.001)。相比于单因子模型,土壤温度与水分双因子复合模型(RS=aeb TWc)能更好地解释土壤呼吸季节变化。 展开更多

关键词 模拟氮沉降 凋落物处理 土壤呼吸速率 华北落叶松林

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六盘山华北落叶松林分蒸腾日内变化及其对环境因子的响应 被引量：11

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作者 马菁 郭建斌 +2 位作者 刘泽彬 王彦辉 张紫优 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1-11,共11页

【目的】理解林木蒸腾日内变化及其对主要环境因子的响应规律,进一步阐释短时间尺度下环境条件调控森林蒸腾的机理。【方法】以宁夏六盘山香水河小流域华北落叶松人工林为研究对象,在2018年生长季(5—10月)连续监测样树的树干液流变化,... 【目的】理解林木蒸腾日内变化及其对主要环境因子的响应规律,进一步阐释短时间尺度下环境条件调控森林蒸腾的机理。【方法】以宁夏六盘山香水河小流域华北落叶松人工林为研究对象,在2018年生长季(5—10月)连续监测样树的树干液流变化,并同步观测气象条件和土壤湿度,分析小时尺度的林分蒸腾对环境因子的响应,并建立多因素影响的蒸腾模型。【结果】(1)在小时尺度上,林分蒸腾量(T)对太阳辐射(Rs)和饱和水汽压差(VPD)的响应均呈二次多项式函数关系;随Rs和VPD的增加,T均先增加,当Rs和VPD分别达到666.7 W/m2和1.86 kPa后达到峰值,然后逐渐减小。(2)T对土壤可利用水分(REW)的响应符合趋于饱和的指数关系,T随REW的增加表现为先增加,当REW> 0.3后,T逐渐趋于稳定。(3)在确定T响应Rs、VPD和REW的类型并耦合形成蒸腾模型后,利用生长季内的奇数天小时观测值进行拟合参数,并用偶数天小时观测值进行验证,得到T响应多因素变化的耦合模型:T=(-6.347 0×10-5Rs2-0.637 0Rs-208.734 8)×(-0.003 2VPD2+0.013 8VPD+0.001 7)×(-0.008 1-0.004 6(1-exp(-12.469 6REW))),该模型在校准阶段(R2=0.74,纳什效率系数(NSE)=0.82)和验证阶段(R2=0.77,NSE=0.84)均表现出较好的模拟效果。【结论】在小时尺度上,林分蒸腾量可以由耦合了太阳辐射、饱和水汽压差和土壤可利用水分影响的耦合模型进行较好的预测。本研究结果可为精确预测变化环境下的华北落叶松林分日内蒸腾提供理论基础,同时模型的构建方法可为其他区域和其他树种的林分蒸腾模型的建立提供参考依据。 展开更多

关键词 小时尺度 林分蒸腾 环境因子 耦合模型 华北落叶松林

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六盘山华北落叶松林的结构随林龄变化及其水文影响 被引量：6

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作者 徐小勤 于澎涛 +3 位作者 王彦辉 徐丽宏 于艺鹏 刘泽彬 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2023年第1期109-116,共8页

[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... [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。 展开更多

关键词 华北落叶松林 林龄 水文功能 BROOK90模型

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华北落叶松林土壤物理性质空间变异与取样量 被引量：2

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作者 刘帆 郭建斌 +4 位作者 刘泽彬 王彦辉 于松平 王蕾 于澎涛 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2021年第4期87-95,共9页

准确刻画森林土壤水文物理性质空间异质性对于深入理解林地的水文、生态过程具有重要意义,而量化其合理取样量有助于提高森林土壤调查的精度。采用经典统计学和地统计学的方法,研究宁夏六盘山华北落叶松林土壤水文物理性质的空间异质性... 准确刻画森林土壤水文物理性质空间异质性对于深入理解林地的水文、生态过程具有重要意义,而量化其合理取样量有助于提高森林土壤调查的精度。采用经典统计学和地统计学的方法,研究宁夏六盘山华北落叶松林土壤水文物理性质的空间异质性,并利用Monte Carlo模拟重抽样的方法,量化90%和95%置信水平下各指标的合理取样量。结果表明:1)土壤水文物理性质存在空间异质性,土壤含水量、土壤密度和饱和导水率的变异系数分别为0.23、0.11和0.47,块基比分别为0.043、0.119和0.075。2)在90%或95%的置信区间下,将测定误差控制在10%以内,在30 m×30 m的样地内至少需布设土壤含水量、土壤密度和饱和导水率采样点分别为13或18个、4或5个、34或45个;将测定误差控制在5%以内,则至少需布设采样点分别为35或45个、13或15个、70或75个。目前森林土壤水文物理特性取样数量偏少,今后研究中应加大其取样数量,提高估计的精度,在进行森林土壤水文物理特性取样时,充分考虑其空间异质性带来取样数量的变化。 展开更多

关键词 华北落叶松林 土壤水文物理性质 空间异质性 合理取样量

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六盘山北侧华北落叶松林土壤水文调节功能的坡位差异 被引量：3

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作者 王正安 邸利 +2 位作者 王彦辉 李振华 韩新生 《四川农业大学学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期509-515,共7页

【目的】综合评定森林土壤水文调节功能的坡位差异,为促进干旱半干旱地区的林水资源精细化管理提供依据。【方法】在宁夏六盘山北侧的坡面上,采用环刀法测定了不同坡位(上坡、中上坡、中坡、中下坡、下坡)华北落叶松人工林0~100 cm土层... 【目的】综合评定森林土壤水文调节功能的坡位差异,为促进干旱半干旱地区的林水资源精细化管理提供依据。【方法】在宁夏六盘山北侧的坡面上,采用环刀法测定了不同坡位(上坡、中上坡、中坡、中下坡、下坡)华北落叶松人工林0~100 cm土层的土壤水文物理性质,并用坐标综合评定法定量评价了土壤水文调节功能。【结果】不同坡位的华北落叶松人工林土壤容重均值变化为:上坡(1.12 g/cm^3)>下坡(1.05 g/cm^3)>中下坡(1.04 g/cm^3)>中坡(1.03 g/cm^3)>中上坡(1.00 g/cm^3);土壤总孔隙度变化为:下坡(58.09%)>中下坡(56.25%)>中坡(56.04%)>中上坡(55.81%)>上坡(47.33%);土壤饱和蓄水量、非毛管蓄水量均在下坡最大,上坡最小;土壤初渗速率在不同坡位间的变化范围为3.97~8.12 mm/min,在下坡最大。综合评定值排序为:下坡>中下坡>中上坡>中坡>上坡。【结论】六盘山北侧华北落叶松林的土壤水文调节功能具有显著的坡位差异,整体表现为沿坡向下逐渐变优,上坡最差、下坡最优。 展开更多

关键词 半干旱区 坡位 华北落叶松林 坐标综合评定法 土壤物理性质

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不同林分密度华北落叶松林的土壤养分特征 被引量：18

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作者 卜瑞瑛 梁文俊 +2 位作者 魏曦 卫舒平 肖韦江 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期140-147,共8页

为探明华北落叶松林土壤养分对林分密度的响应,筛选适宜的林分种植密度,以利于华北落叶松林的生长和幼苗更新。采用野外样地调查和室内试验相结合的方法,研究林分密度对华北落叶松林土壤养分含量和分布的影响。结果表明:除全磷外,土壤... 为探明华北落叶松林土壤养分对林分密度的响应,筛选适宜的林分种植密度,以利于华北落叶松林的生长和幼苗更新。采用野外样地调查和室内试验相结合的方法,研究林分密度对华北落叶松林土壤养分含量和分布的影响。结果表明:除全磷外,土壤养分的分布都具有表聚现象;土壤有机质和碱解氮含量随土层深度增加呈先降低后升高的趋势,全磷含量随土层深度的增加呈升高趋势,全氮含量随土层深度增加呈降低趋势,速效磷含量在各土层之间变化不大,差异不显著。随着林分密度增大,土壤有机质、全氮和碱解氮含量基本呈先升高后降低的趋势;林分密度对土壤有机质含量的影响最大,与土壤有机质、全氮和碱解氮含量呈负相关关系,其中,与全氮含量相关关系显著(P<0.05),与全磷和速效磷含量呈正相关关系;当林分密度为125株·hm^(-2)时,土壤有机质、全氮和碱解氮含量在10~20 cm土层达到最大值,分别为28.20 g·kg^(-1)、1.45 g·kg^(-1)和143.27 mg·kg^(-1);当林分密度为500株·hm^(-2)时,全磷和速效磷含量在0~10 cm土层达到最大值,分别为0.73 g·kg^(-1)和16.07 mg·kg^(-1)。综合考虑土壤养分含量、土地的承载能力和枯落物的分解程度,建议将林分密度控制在125株·hm^(-2),该密度较适宜于研究区内华北落叶松的生长,更有利于幼苗更新。 展开更多

关键词 华北落叶松林 林分密度 土壤 养分含量

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六盘山半湿润区华北落叶松林内降雨的空间异质性及合理取样数 被引量：1

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作者 晁阳 于松平 +3 位作者 刘泽彬 马鑫 郭建斌 王彦辉 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2023年第4期20-30,共11页

[目的]林内降雨的空间变异对林地土壤水分、林下植被生长有重要影响,准确刻画其空间变异特征,并确定其收集器的合理布设数量,有助于准确理解森林对水文的影响。[方法]于2021年6—10月,在六盘山半湿润区香水河小流域的华北落叶松(Larix g... [目的]林内降雨的空间变异对林地土壤水分、林下植被生长有重要影响,准确刻画其空间变异特征,并确定其收集器的合理布设数量,有助于准确理解森林对水文的影响。[方法]于2021年6—10月,在六盘山半湿润区香水河小流域的华北落叶松(Larix gmelinii var.principis-rupprechtii(Mayr)Pilg.)纯林样地,利用样地内布设的40个林内降雨收集器收集每场降雨事件的林内降雨量,分析展叶和落叶期林内降雨的空间变异特征,并量化雨量收集器的合理布设数量。[结果](1)整个生长季,林内总降雨量440.0 mm,占同期林外降雨量的77.5%,林内降雨空间变异系数28.23%;展叶和落叶期,林内总降雨量分别为153.8和290.2 mm,占同期林外降雨量的73.0%和80.2%,林内降雨空间变异系数分别为36.0%和18.5%。总体上,林内降雨空间变异随次降雨量、雨强和降雨历时的增加先快速下降后逐渐趋于稳定。(2)整个生长季及展叶和落叶期林内降雨的块基比分别为0.042、0.012和0.275,变程分别为4.8、4.0和6.5 m。(3)在95%置信区间内,若将误差控制在5%内,至少需在展叶和落叶期分别布设17和14个截面积为235.58 cm2的雨量收集器。[结论]受降雨量和冠层结构差异影响,华北落叶松林内降雨空间变异在展叶和落叶期存在差异,不同时期雨量收集器合理布设数与林内降雨空间变异密切相关,要确保整个生长季林内降雨评估的准确性,应重视不同时期雨量收集合理布设数差异的影响。 展开更多

关键词 华北落叶松林 林内降雨量 空间异质性 合理取样数

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华北落叶松林分空间格局及种间关联性研究 被引量：6

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作者 秦舟 韩有志 +2 位作者 张梦弢 陈汉鑫 陈奥林 《林业资源管理》 北大核心 2019年第4期80-85,共6页

为了了解关帝山自然保护区华北落叶松林的空间结构以及探究华北落叶松树种种间关联性,随机布设10块30m×30m的样地,对样地所有进入检尺径阶的立木进行每木检尺,调查了树种、胸径、树高、冠幅、地理坐标及其环境因子,运用角尺度、混... 为了了解关帝山自然保护区华北落叶松林的空间结构以及探究华北落叶松树种种间关联性,随机布设10块30m×30m的样地,对样地所有进入检尺径阶的立木进行每木检尺,调查了树种、胸径、树高、冠幅、地理坐标及其环境因子,运用角尺度、混交度、大小比数进行空间结构分析。同时,运用O-ring函数对林分进行种间和种内的关联性分析。结果表明:1)华北落叶松纯林样地大部分为随机分布,混交林则团状分布明显;2)华北落叶松纯林在不同尺度下显示出来的关联性较小,混交林中,华北落叶松数量越少种间关联越明显。研究表明:华北落叶松林目前处于中庸向劣态过渡的阶段,正在从顶级群落开始衰退,但华北落叶松依旧在该群落的竞争中处于优势地位,属于优势种群。 展开更多

关键词 关帝山 华北落叶松林 空间结构 种间关联性 O-ring函数

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