国家自然科学基金(91125012)
- 作品数：17 被引量：206H指数：11
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- 祁连山高山灌丛生物量及其分配特征被引量：23
- 2012年
- 分布于青海云杉林上线的祁连山高山灌丛是祁连山水源涵养林效益最佳林型,研究高山灌丛生物量是生态系统生产力的重要体现,也是群落结构和功能的主要测度之一。以祁连山排露沟流域3 300～3700m高山灌丛为研究对象,采用标准地、样方收获法以及壕沟挖掘方法,对不同海拔高度10个固定样地灌丛生物量,器官生物量进行调查,分析了不同海拔梯度灌丛的叶、枝、须根、细根、粗根烘干重数据及其生物量分配特征。结果表明:祁连山高山灌丛总生物量为12 869.39±3 306.16 kg/hm^2(平均值±标准差,n=10),其中器官分配以枝生物量所占比例最高,达32.21%,叶、须根、细根、粗根的比例分别为15.70%、14.06%、11.13%和26.90%。不同海拔梯度灌丛生物量器官分配比例差异较大,地上生物量平均为6 097.17kg/hm^2,地下生物量平均为6772.22kg/hm^2,不同海拔根茎比在0.56～1.93之间变化,海拔3 500 m处根茎比达最大。祁连山高山灌丛生物量与海拔呈现显著的负相关(R^3=0.898 7,p<0.01),随着海拔的升高,灌丛总生物量,地上以及地下生物量均呈现下降的趋势。研究结果可为内陆河流域生态环境的保护及其高山灌丛对全球气候变化的响应研究提供重要理论依据和应用资料。
- 金铭李毅王顺利张学龙雷蕾
- 关键词：海拔梯度生物量分配
- 祁连山水源涵养功能的生态监测指标与评估指标被引量：21
- 2013年
- 以祁连山水源涵养功能体为研究对象,基于森林生态水文学理论,充分利用祁连山森林生态站长期生态监测数据及其研究成果,在流域尺度上,围绕水源涵养功能从水文和生态两方面进行了监测指标选择。同时,对水源涵养功能各水文指标进行了评估。研究结果表明:祁连山水源涵养功能监测包括2大类别、13个一级监测指标和48个二级监测指标,水源涵养功能评估包括8个一级评估项目和22个二级评估项目,并对二级评估项目进行指标量化。然后,将祁连山排露沟流域量化的评估指标与祁连山寺大隆流域、天涝池流域的22年监测数据进行了比较探讨,进一步分析和验证了评估指标。本研究是跨尺度、多种指标综合研究祁连山水源涵养功能评估的初步偿试,为将来综合运用多源数据和定位监测、遥感解译和模型模拟等多种方法研究水源涵养功能机理提供基础数据和参考。
- 牛赟刘贤德张学龙王顺利雷军
- 关键词：水源涵养功能
- 祁连山青海云杉(Piceacrassifolia)林浅层土壤碳、氮含量特征及其相互关系被引量：11
- 2014年
- 为阐明祁连山青海云杉（Picea crassifolia）林分布带对其土壤碳、氮含量的影响，以分布在祁连山东段和西段的典型青海云杉林为研究对象，通过野外取样和室内分析，论述了青海云杉林浅层土壤碳、氮含量特征及其相互关系。结果表明：（1）祁连山东、西段土壤剖面有机碳含量均随土壤深度的增加而减小，但不同土层差异显著性不同，0～40 cm含量分别为73.57±17.17 g·kg-1和45.85±11.93 g·kg-1；东、西段土壤剖面有机碳储量没有明显的变化规律，0～40 cm有机碳储量分别为205.51±39.44 t·hm-2和134.93±25.80 t·hm-2。（2）祁连山东、西段土壤全氮含量随土层深度变化和不同土层差异显著性变化规律同土壤有机碳含量，0～40 cm全氮含量分别为4.56±0.88 g·kg-1和2.81±0.66 g·kg-1；东、西段土壤全氮储量亦同土壤有机碳储量变化规律，0～40 cm储量分别为12.77±2.08 t·hm-2和8.38±1.56 t·hm-2。（3）祁连山东、西段土壤剖面不同土层C/N比差异显著性变化规律相同，其C/N值分别为15.92±1.24和16.10±2.07；C/N比值大小主要取决于有机碳含量；线性分析表明，土壤有机碳与全氮含之间呈极显著的正相关关系，可用乘幂曲线模型 Y=aXb较好地描述（p〈0.01）。上述研究结果可为祁连山水源涵养林建群种青海云杉林的经营和管理提供理论依据和数据支撑。
- 牛赟刘贤德赵维俊张学龙
- 关键词：土壤有机碳土壤全氮
- 祁连山北坡气候梯度变化对比研究被引量：21
- 2013年
- 试验利用祁连山北坡沿海拔梯度布设的气象站的多年观测数据,采取差值对比方法,研究山地垂直气候带的空间梯度变化规律.结果表明:祁连山北坡海拔每升高100m,年均气温降低约0.52℃,≥0℃和≥10℃的年均积温分别降低147.8℃和160.6℃;在海拔1 700～3 300m区间内,海拔每升高100m,年均降水量增加约17.41mm;在海拔3 300～3 800m区间内,海拔每升高100m,年均降水量减少约30.21mm;海拔每升高100m,年均土温降低约0.8℃,生长季节土壤含水量递增约5.13%.年均无霜期减少量是海拔增加量的0.065 9倍.和过去比,近10a来祁连山北坡气温、积温、地温呈波动性变化,略有升高,降水量和土壤含水量也呈波动性变化,但略有下降.
- 牛赟刘贤德敬文茂雷军车宗玺
- 关键词：祁连山北坡气候变化海拔梯度
- 祁连山北坡土壤特性与植被垂直分布的关系被引量：27
- 2013年
- 祁连山垂直植被带沿海拔从低到高依次为荒漠草原带、干性灌丛草原带、山地森林草原带、亚高山灌丛草甸带、高山寒漠草甸带,在这些植被带上选择典型的植被类型设置样地,采用半微量凯氏、氢氧化钠-钼锑抗比色法、CaCO3分子式求法、土壤烘干法、环刀法等方法进行土壤特性相关因子调查分析。结果表明:1.荒漠草原带土壤有机质含量只有1.65%,全氮量和全磷量分别是0.14%和0.089%,含量最少,而干性灌丛草原带、山地森林草原带、亚高山灌丛草甸带土壤有机质含量相差不大,都在10%～12%之间变动。2.青海云杉林、高山灌丛林、祁连圆柏林、低山灌丛、牧坡草地、无林地其下0～60 cm的土壤容重依次增大,从0.53 g/cm3增大到1.02 g/cm3。相应地,其下土壤孔隙度依次减小,从72.64%减小到48.11%。3.祁连山北坡不同土壤类型上的优势种数量随海拔升高呈先逐渐增加而后逐渐减少,即呈倒U型分布趋势。了解和掌握土壤特性和植被垂直分布之间的响应关系,可为植被恢复提供科技支撑。
- 牛赟刘贤德敬文茂雷军苗毓新
- 关键词：土壤养分土壤容重土壤孔隙度祁连山北坡
- 祁连山大野口流域森林空间结构及水源涵养功能被引量：7
- 2014年
- 林分空间结构及其水源涵养功能关系一直是森林生态水文学研究的热点。我们在祁连山大野口流域选取林分空间结构、林冠截留和河川径流等监测样地,采用特征参数统计分析、多度分析和相关系数分析等方法,研究了林分空间结构因子及其水源涵养功能之间的关系。结果表明:(1)祁连山大野口流域49块样地的2 819株青海云杉(Picea crassifolia)的胸径、树高、冠长、冠幅、冠幅面积的分布曲线比正态分布平缓,树龄、胸径断面的分布曲线比正态分布剧烈;径级从1~5cm到26~30cm、高度级从2~4m到18~20m、冠长级从2~4m到12~14m、冠幅级从2~4m到4~6m,其多度分别为89.4%、94.4%、77.8%和82.7%。(2)林冠截留年总量和平均截留率分别为139.1mm和35.28%;(3)从相关系数分析来看,海拔对树高影响较大,对冠长影响较小,与其他因子不相关;坡向对冠幅影响最大,对冠长、树高影响较小;坡度对这些因子几乎没有影响。径级与多度、冠长与多度均符合三次多项式关系;胸径与树高、冠长、冠幅、树龄符合线性多元回归函数;雨量级与林冠截留率呈反比。本文可为流域林分空间结构特征与水源涵养功能之间的机理研究提供基础数据和参考资料。
- 牛赟刘贤德李新张学龙赵维俊
- 关键词：空间结构降水林冠截留
- 祁连山大野口流域青海云杉林分结构及其土壤水热特征分析被引量：29
- 2014年
- 在祁连山区，由于冻土的存在，在关注林分结构与土壤含水量关系的同时，还应该关注林分结构与土壤温度的关系，因为土壤温度调节着土壤水的形态（冻土水或消融水）及其植物的生长。为此，选择祁连山较典型的大野口流域，在各支流建立49块典型的青海云杉Picea crassifolia样地进行树高、树冠、胸径、土壤含水量、土壤温度等野外调查；采用特征描述统计、多度分析、相关系数等方法，对林分结构及其土壤水热特征进行分析，结果表明：（1）从水平结构来看，胸径断面和冠幅投影面积与所在陆面面积比值为0.31%和25.58%，从垂直结构来看，树高、冠长分别为1.10 m·m-2和0.71 m·m-2。（2）径级从1-5 cm到26-30 cm、高度级从2-4 m到18-20 m、冠长级从2-4 m到12-14 m、冠幅级从2-4 m到4-6 m，其多度分别为89.4%、94.4%、77.8%和82.7%。（3）从相关系数分析来看，海拔对树高影响较大，对冠长影响较小，与其他因子不相关；坡向对冠幅影响最大，对冠长、树高影响较小；坡度对这些因子几乎没有影响。胸径与树高、冠长、冠幅、树龄均中度正相关；郁闭度或林分密度与土壤含水率低度负相关，胸径和树高与40-60 cm深处的土壤含水率相关性最大，与0-10 cm和10-20 cm的相关性最小；郁闭度、冠长和冠幅对40-60 cm深处的土壤温度相关性最大，胸径和树高与土壤温度负相关。在寒区旱区，林分的水平结构、垂直结构、多度及其海拔、坡度、坡向与土壤含水量和土壤温度存在一定的关系，通过相互关系的探讨，为进一步研究林分结构与土壤水源涵养功能机理提供参考资料，为生态建设中林分结构调整与水源涵养功能的可持续发挥提供科学依据。
- 牛赟刘贤德王立赵永宏常博
- 关键词：林分结构土壤含水率土壤温度青海云杉
- 祁连山区亚高山灌丛土壤含水量的空间分布与月份变化规律被引量：14
- 2016年
- 为了探究祁连山区不同灌丛类型的土壤水分时空变异规律,论文以祁连山排露沟小流域的箭叶锦鸡儿（Caragana jubata）、吉拉柳（Salix gilashanica）、金露梅（Potentilla fruticosa）、鲜黄小檗（Berberis diaphana）、甘青锦鸡儿（Caragana tangutica）5种灌丛为对象,建立固定样地,进行了一个生长季的分层（0～10、10～20、20～30、30～40、40～60 cm）土壤含水量监测。结果表明：1）在各灌丛类型样地之间,土壤含水量差异很大,由大到小依次为：箭叶锦鸡儿〉吉拉柳〉金露梅〉鲜黄小檗〉甘青锦鸡儿。2）在小流域内空间尺度上,地形（海拔、坡向）、气象（降水、温度）、植被、土壤等作为主要因素共同影响着土壤含水量的差异,导致土壤含水量的空间分布具有随海拔（降水）升高而增大、随地形遮荫作用增强而增大（阴坡高于阳坡）的变化规律。3）不同灌丛类型样地土壤含水量在生长季内各月的变异程度均为弱变异或中等变异,相同土层含水量变异系数大小顺序基本为：鲜黄小檗〉箭叶锦鸡儿〉吉拉柳〉金露梅〉甘青锦鸡儿。
- 赵永宏刘贤德张学龙牛赟赵维俊刘炳芳
- 关键词：土壤含水量灌丛
- 祁连山林草复合流域灌木林水文生态功能研究被引量：27
- 2013年
- 对祁连山林草复合流域5种主要灌木林的水文生态功能进行了研究。结果表明：（1）5种灌木林林冠平均截留率的大小范围为6．98％～22．45％；（2）5种灌木枯落物的最大持水率均为自身重量的1．6～4．0倍，枯落物最大持水量和有效持水量分别为23．83～134．95t／hm2和17．25～83．62t／hm2；（3）土壤的最大持水量及有效持水量都随土壤深度的增加而不断下降，与土壤的总孔隙度和非毛管孔隙度的变化规律相一致；土壤的最大持水量和有效持水量分别为3090．96～4460．82t／hm2和680．68～1328．82t／hm2；（4）各灌木林地土壤表层的稳渗率变化范围为8．88～141．67mm／min，前30min累计入渗量的变化幅度为338．25～4718．34mm；（5）5种灌木林地总蓄水量大小经综合评价依次为：吉拉柳灌丛〉鲜黄小檗灌丛〉箭叶锦鸡儿灌丛〉金露梅灌丛〉甘青锦鸡儿灌丛。
- 张平刘贤德张学龙赵维俊敬文茂王顺利
- 关键词：灌木林水文生态功能
- 祁连山水源涵养林区降水与其他气象因子间的相关性分析被引量：5
- 2014年
- 通过祁连山大野口流域18a的地面气象观测,采用参数特征值算法、相关系数分析、回归分析和无偏估计等方法,研究了祁连山大野口流域降水与其他气象因子的年际变化特征和月际变化的关系.结果表明:祁连山大野口流域18a平均降水量、气温、相对湿度、气压、风速、日照时数、水面蒸发分别为374.06mm、1.62℃、60.91%、745.27hPa、2.52m/s、1633.14h、995.64mm,其年际变化幅度从大到小依次为气温、降水、日照时数、水面蒸发、风速、相对湿度和气压.降水与其他气象因子相关性从强到弱依次为气温、水面蒸发、日照时数、风速、相对湿度、气压.气温和水面蒸发与降水变化,属于强相关;气压年际变化不大,解释降水不明显,属于极弱相关.综合R2检验、F检验、t检验结果,降水与其他气象因子回归模型除10月份以外,其他月份在95%置信度区间上为可信.
- 成彩霞牛赟陈刚李雯靖
- 关键词：降水气象因子
