林窗对川西亚高山云杉人工林土壤呼吸的影响

为了解林窗对川西亚高山粗枝云杉(Picea asperata)人工林土壤呼吸的影响,采用CO2通量全自动监测系统对川西亚高山粗枝云杉人工林林窗和林内土壤呼吸及土壤温度、水分进行为期两年的连续观测,比较分析林窗和林内环境因子和土壤呼吸速率的变化.结果表明:川西亚高山粗枝云杉人工林林窗和林内的土壤温度、土壤水分和土壤呼吸速率均具有显著的季节动态.在生长季节(4-10月),林窗效应使土壤温度、土壤水分和土壤呼吸速率较林内分别增加了48.8%、19.3%和18.6%;而冬季(11月-翌年3月)两种环境之间并无显著差异.林窗和林内土壤呼吸速率和土壤温度均呈显著指数相关(P0.01),与土壤水分呈显著线性相关(P0.05).林窗和林内的土壤呼吸温度敏感性(Q_(10))分别为2.46和3.01.综上所述,林窗效应对川西亚高山森林土壤呼吸具有显著刺激作用,且有明显的季节动态特征.(图3表1参33)     

上海佘山国家森林公园空气负离子动态及其主要影响因子

以上海佘山国家森林公园为研究地,通过定点观测,对比分析了林内与空地的空气负离子在日变化和季节变化上的规律。研究结果表明:在一日内的上午、中午、下午3个时段,林内与空地的空气负离子浓度和安培空气离子评价系数(CI)值均无显著性差异;而在这3个时段,林内的空气负离子浓度和CI值均显著高于空地;季节上,林内与空地的负离子浓度、CI值以及空气清洁程度均为夏秋季大于春季大于冬季,林内和空地在夏秋两季负离子浓度和CI值都显著大于空地。同时林内的空气清洁程度在4个季节皆高于空地。通过多元回归分析得出,总悬浮颗粒物(TSP)是影响夏秋两季林内负离子浓度和CI值的主要影响因素;相对湿度是影响夏秋两季空地空气负离子浓度和CI值的主要影响因素。     

河南中北部不同植被区空气负离子浓度变化分析

为了研究不同植被区空气负离子浓度变化规律及其影响因素,在河南中北部森林、绿地、果园、农田4个植被区选择了8种主要植被类型,在2015年3月—2016年2月观测了空气正负离子浓度及主要气象要素,调查了各植被区主要植被类型的覆盖率,并根据不同植被类型的空气负离子浓度及覆盖率,采用加权平均数法计算出各植被区空气负离子浓度。结果表明,在不同植被类型中,空气负离子日变化规律为:刺槐Robinia pseudoacacia、侧柏Platycladus orientalis、女贞Ligustrum lucidum、广玉兰Magnolia grandiflora、樱桃Cerasuspseudocerasus、葡萄Vitis vinifera多为双峰曲线,小麦Triticum aestivum+玉米Zea mays、小麦+花生Arachis hypogaea及无植被区多为单峰曲线。空气负离子的年变化规律为:各植被类型均为单峰曲线,峰值出现在6—8月。空气负离子年平均浓度:刺槐(448 ion·cm~(-3))侧柏(438 ion·cm~(-3))樱桃(328 ion·cm~(-3))葡萄(321ion·cm~(-3))小麦+玉米(314 ion·cm~(-3))小麦+花生(309 ion·cm~(-3))女贞(309 ion·cm~(-3))广玉兰(302 ion·cm~(-3))。在不同的植被区中,空气负离子浓度日变化规律为:森林为双峰曲线,绿地、果园、农田为单峰曲线。空气负离子年变化规律为:森林、绿地、果园为单峰曲线,峰值出现在7月或8月;农田为双峰曲线,峰值分别出现在7月与11月。年平均空气质量指数:森林(413 ion·cm~(-3))果园(305 ion·cm~(-3))农田(302 ion·cm~(-3))绿地(299 ion·cm~(-3))。森林、绿地的空气负离子浓度与温湿度呈显著正相关性;果园空气负离子浓度与气温呈极显著正相关性;农田空气负离子浓度与温湿度相关性不显著。     

海滨、森林环境中空气负离子分布特征及其与环境因子的关系

利用连续7年北戴河空气负离子观测实验数据,分别以气象站、金山嘴和联峰山测点代表城市绿化区、海滨、森林等生态环境。绘制空气负离子浓度变化曲线,分析空气负离子浓度与气候要素和大气污染物的相关性,并进行显著性检验。本研究旨在了解北戴河空气负离子分布特征及其与环境因子的关系,为当地的环境保护、为劳模疗养和旅游资源开发提供科学数据。研究结果,(1)空气负离子浓度年际变化起伏不大,7年的平均值为1 730 ind?cm~(-3),最高年份与最低年份相差535ind?cm~(-3)。(2)空气负离子浓度月变化中,8月份平均离子浓度为7 785 ind?cm~(-3),为全年最高,1月份为365 ind?cm~(-3),为全年最低。在空气负离子空间分布上,海边和森林空气负离子浓度明显偏高,海滨的年平均值为3 902 ind?cm~(-3),森林年平均值为5 403 ind?cm~(-3)。(3)按季节统计空气负离子浓度日变化,其特点是白天浓度明显小于夜间,最高值出现在夜间或早晨,最低值出现在中午到下午之间。(4)年际空气负离子浓度与年雨日数、年总降雨量、年雷暴日数、年平均相对湿度呈正相关;与年平均气温、年日照时数呈负相关,但空气负离子浓度年均值与气象要素年均值的相关性检验不显著。(5)空气负离子浓度与细颗粒物PM_(2.5)浓度呈负相关;与细颗粒物中的二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳浓度呈负相关,而与臭氧浓度呈正相关,并通过显著性检验。(6)大气放电(雷雨)可以产生数量巨大的空气负离子。     

2种短周期工业用材林种植恢复过程对林内小气候的影响

在广西南宁市北郊的杉木林采伐迹地上,经过炼山清理,营造厚荚相思林和尾巨桉林以及灌草坡自然恢复3种植被类型,分别对主要气象要素进行连续4 a的对比观测.结果表明:(1)厚荚相思林和尾巨桉林内太阳辐[射]照度日平均值分别为126.6和90.8 W·m-2,分别占灌草坡植被的50.4%和36.1%;并随着林龄增大林内太阳辐[射]照度呈波浪式下降趋势.(2)厚荚相思林和尾巨桉林内年平均空气温度和地面温度分别比灌草坡植被降低0.7～0.8和1.8～2.7 ℃,并随着林龄增大温度逐渐降低.2种林分各年份空气相对湿度比灌草坡植被提高1～3百分点;并随着林龄增大而使林分内的增湿作用越明显.(3)2种短周期工业用材林种植恢复到5年生时,对林内小气候的调节作用已达到了成熟林分的水平,且厚荚相思林优于尾巨桉林.     

林带改善化工厂区环境的作用

林带对调节小气候、滞尘、改善环境质量均有明显的作用。由于不同树种对环境产生的效应各不相同,所起的作用也不同。通过测定不同林子的温度、湿度、照度、辐射和降尘,结果表明:可降低林内温度2.2℃—4.0℃,尤其是樟树林和榉树林降温效果较好;可提高林内空气湿度9％—22％;林内光照强度与林子的结构、郁闭度有密切关系,夏天林内光照在5.1％以下,冬季由于落叶,约有40％—77％的光到达地面。林地的减尘率达26.7％—46.6％,减尘率的大小主要受郁闭度影响,郁闭度大,减尘率高。 我们认为卫生林带最好的结构是复层林,即外层多种植乔木、亚乔木,下层用灌木树种,形成一个立体结构,使污染大气的毒物得到自然净化。     

森林改善空气环境质量功能监测与评价研究

为全面了解森林内部属性与森林改善空气环境功能之间的内在关系与规律,以及不同森林在改善空气环境质量方面的能力强弱,以中国林业科学研究院热带林业试验中心为研究对象,于2014年7─8月按照2 km×2 km网格间距进行系统抽样,设置51个样地对森林空气温度、湿度、负氧离子含量等空气环境状况指标及林分特征因子进行了监测,并对林分类型、发展阶段、郁闭度等林分因子与森林空气温度、湿度、负氧离子含量之间的关系进行了分析。采用温湿指数、安培空气质量评价系数、森林空气负氧离子评价模型对不同类型森林的空气环境质量进行了评价。结果表明：1）森林改善空气环境质量功能主要与其林分类型、发展阶段、林分郁闭度有关;2）在调节空气温湿度,改善空气环境舒适度方面,针叶混交林最强,然后依次为针阔混交林、阔叶混交林、针叶纯林、阔叶纯林、灌木林,以未成林最弱。在吸附污染物、净化空气方面,针阔混交林最强,然后依次为阔叶混交林、阔叶纯林、针叶混交林、针叶纯林、灌木林,以未成林最弱;3）不同发展阶段的林分在改善空气环境舒适度方面的差异不明显,但随着林分发展阶段的深入,森林的结构越来越复杂,森林净化空气的能力也逐渐增强;4）森林在调节空气温湿度,改善空气环境舒适度等方面的功能随郁闭度的增加而增强,当郁闭度大于0.4时,森林改善空气环境舒适度的功能显著增强。郁闭度在0.4~0.7之间的林分净化空气的功能较强,尤以郁闭度为0.5时最强,当林分郁闭度低于0.4或高于0.7以后,林分净化空气的功能均有所降低;5）总体来说混交林改善空气环境质量的功能要显著强于纯林。研究结果对于经营单位如何通过林分状态的调控来增强森林的空气环境改善功能具有重要指导意义。     

修枝对杨树人工林林内小气候及林下植被的短期效应

通过研究不同修枝强度对杨树林内小气候和林下植被的影响,为杨树人工林合理修枝和林下间作提供理论依据。对5年生的南林3804杨(Populus deltoides ‘Nanlin 3804’)人工林进行不同强度的修枝处理,分别为1/2修枝强度(修去下部枝条,使枝下高达到树高的1/2)、1/3修枝强度(修去下部枝条,使枝下高达到树高的1/3)和CK(对照,不修枝)。修枝4个月后(7月)对不同处理的林下光照强度、气温、相对湿度等林内小气候以及林下植被状况进行调查与分析。结果表明,(1)修枝改变了林下光照强度和空气温湿度。与CK相比,1/2修枝强度下林内不同位点的日平均光照强度和气温分别提高了37.83%和5.30%,而空气相对湿度降低了9.56%;1/3修枝强度下不同位点的日平均光照强度和气温分别提高了15.03%和3.93%,空气相对湿度降低了7.72%。(2)1/2和1/3修枝强度的林分地表温度分别比CK提高了0.89℃和0.62℃;不同处理之间的5cm深土壤温度和土壤湿度差异均不显著。(3)修枝后林下植被会发生较大变化。与CK相比,1/2和1/3修枝强度下的林下植被生物量分别提高了76.24%和51.26%,Shannon-Weiner指数分别提高了43.63%和19.47%;1/3修枝强度下的Menhinick丰富度指数和Pielou均匀度指数均高于CK,但1/2修枝强度下的Menhinick丰富度指数和Pielou均匀度指数均低于CK。总体而言,修枝能增强林下光照强度,提高林内气温和地表温度,降低空气相对湿度,改变林下植被组成,提高林下植物物种多样性和生物量。     

不同天气下景观生态林内外大气颗粒物质量浓度变化特征

为了探讨景观生态林对大气颗粒物的调控作用,以北京大兴区景观生态林为例(主要树种为旱柳Salix matsudana),研究不同季节、不同天气条件下景观生态林内大气颗粒物质量浓度差异以及林内和林外质量浓度对比。于2013年7月至2014年5月,分四季选择不同天气类型,采用水平同步监测法对林内和林外两个监测点3种粒径大气颗粒物(TSP、PM10和PM2.5)质量浓度和气象因子进行每日10 h的连续监测(8:00─18:00)。结果表明,(1)晴朗天气景观生态林内ρ(TSP)、ρ(PM10)和ρ(PM2.5)均处于较低水平,分别为(61.53±21.73)~(174.32±36.01)μg·m-3、(28.91±10.34)~(94.87±20.45)μg·m-3和(6.29±3.86)~(23.91±12.29)μg·m-3;多云、扬尘、雾霾和雾霭天气颗粒物质量浓度较高,污染明显加重,雾霾天气下ρ(PM2.5)的增加效果更为明显,而扬尘天气下ρ(TSP)显著增加。(2)雾滴对于PM2.5与PM10具有一定的湿清除作用,也可以与霾粒子共同作用形成相对稳定的雾霭天气,其颗粒物污染程度高于其他天气状况,此时以粒径为2.5~10μm的颗粒物污染为主。(3)夏、秋和春季晴朗微风天气(风速≤3 m·s-1)和扬尘天气林内ρ(TSP)和ρ(PM10)显著低于林外,多云、轻微至轻度雾霾天气,林内ρ(TSP)、ρ(PM10)和ρ(PM2.5)均显著低于林外,晴朗大风(风速5 m·s-1)和雾霭天气林内ρ(TSP)和ρ(PM10)不显著高于林外,雾霭天气林内ρ(PM2.5)显著高于林外;冬季不同天气下ρ(TSP)、ρ(PM10)和ρ(PM2.5)林内和林外对比没有明显规律。(4)空气相对湿度、风速和风向是观测时段内影响颗粒物质量浓度的主要因子。ρ(PM2.5)与相对湿度呈线性正相关,而与风速呈非线性负相关,偏南风对颗粒物主要起输送和积累作用,偏北风对颗粒物起到稀释和扩散作用。相对于TSP和PM10,PM2.5更易受近地面气象条件的影响而堆积或扩散。     

不同热带森林空气负离子浓度评价研究

探究中国热带森林改善空气环境质量的功能及其影响因子,为热带雨林国家公园康养资源及生态系统服务功能评估提供基本参数。选择海南尖峰岭4种典型森林类型监测空气负离子浓度及其变化,并以无植被覆盖的开阔地为参照对象,采用相关分析与回归分析等方法研究不同植被类型空气负离子差异及其影响因素,并采用安倍空气离子评价指数、森林空气离子评价模型对不同林分空气质量进行评价。结果表明,(1)尖峰岭热带山地雨林区平均空气负离子浓度为1 534—5 393 ion·cm~(-3)。不同林分空气负离子浓度差异明显,从高到低排序为:热带山地雨林原始林(5 393 ion·cm~(-3))热带山地雨林次生林(4 199ion·cm~(-3))鸡毛松(Podocarpus imbricatus)人工林(4 009 ion·cm~(-3))加勒比松(Pinus caribaea)人工林(2 606 ion·cm~(-3))空旷地(1 543 ion·cm~(-3))。(2)负离子浓度一年中最高值为5月(雨季),最低值为11月(旱季)。负离子浓度在一天中的最高值出现在10:00—12:00,旱季最低值出现在20:00—21:00,雨季没有明显低峰。(3)林内空气负离子浓度与林分结构(物种多样性指数和结构多样性指数)呈显著正相关关系(P0.01);与相对湿度呈正相关(P0.01),而与空气温度和PM_(2.5)质量浓度呈负相关(P0.05)。(4)各林分空气质量评价指数从小到大依次为:空旷地加勒比松人工林鸡毛松人工林热带山地雨林次生林热带山地雨林原始林。热带森林改善空气环境质量的能力与林分类型、林分起源有关,天然林人工林,原始林次生林,热带森林空气负离子浓度主要受物种多样性和林分结构多样性的影响。     

高密度城市住区绿地空气负离子浓度分布特征及其与微气候关系

选取合肥市政务区天鹅湖周边4个高密度城市住区的不同类型绿地为研究对象,于2016年7—8月、12月针对分别在雨后、晴天、阴天3种天气状况下,主要包括空气正、负离子浓度,温度,相对湿度,风速,分析了夏冬两季室内外空气负离子浓度的分布特征,结果表明,(1)夏季各样本绿地空气负离子浓度呈现雨后晴天阴天的趋势,冬季各样本绿地空气负离子浓度呈现出晴天阴天雨后的趋势。(2)空气负离子浓度总体夏季高于冬季。夏季4块样本绿地室外环境的空气负离子平均浓度呈现雏菊苑丽景城琥珀五环城陶然居的趋势,分别为351、292、276、260 ion·cm~(-3);冬季呈现出陶然居丽景城琥珀五环城雏菊苑的趋势,分别为296、289、259、206 ion·cm~(-3)。(3)4种不同类型绿地中,道路绿地的空气负离子浓度偏低,其中夏季最低值达193 ion·cm~(-3),冬季最低值达171 ion·cm~(-3);宅旁绿地、组团绿地和中心绿地的空气负离子浓度相对较高,其中夏季最高值达405 ion·cm~(-3),冬季最高值达360 ion·cm~(-3)。论文进一步对空气负离子浓度与环境因子的进行相关性分析,根据以上分析得出结论,(1)晴天无尘时空气负离子浓度明显增大,雨后天晴时空气负离子比干燥晴天还要高,尤其雷雨过后空气中负离子浓度明显增高。(2)来往人员车辆较多不利于负离子的产生;植物层次结构丰富,能提高环境的空气负离子浓度。(3)室外绿地的空气负离子浓度与温度总体呈正相关,与相对湿度关系不明确,与风速总体呈正相关。(4)住区内部大面积的水体与绿地有利于激发负离子浓度。(5)住区周边的乔灌草结构,对城市主干道的灰尘起到了阻挡的作用,但也一定程度上阻挡了气流的运动。在此基础上作者进一步提出展望,建议整合住区内部的绿地或水体相贯通,形成整体化的绿地空间布局,同时采用郁闭度稍大的密林地或疏林地,在实现滞尘作用与利于气流的畅通之间寻找一个最佳的临界值。     

不同植被类型对土壤理化性质和土壤呼吸的影响

不同植被类型影响地表覆盖和土壤特性,进而可能会改变生态系统碳循环。为了揭示植被类型对土壤理化性质和土壤呼吸碳排放的影响,本文通过测定并分析大兴安岭南段蒙古栎(Quercus mongolica)林、林缘草地、华北落叶松(Larix pricepis-ruprechtii)人工林、山杏(Armeniaca sibirica)灌丛和山荆子(Malus baccata)林5种植被类型的土壤理化性质和土壤碳通量,探讨了不同植被类型中土壤特性和土壤呼吸的变化。结果表明,土壤全氮、速效磷和有机碳均表现为山荆子林显著高于其他植被类型。生长季的土壤温度呈单峰趋势,在8月份达到最高;土壤含水量呈先升高后下降再升高的趋势,其范围在0.77~1.18 cm~3·cm~(-3)之间;土壤呼吸速率与土壤温度的变化趋势一致,各植被类型均在8月份达到峰值,以山杏灌丛的土壤呼吸速率最大(9.778μmol·m~(-2)·s~(-1)),分别是山荆子林、林缘草地、蒙古栎林和华北落叶松人工林的1.25、1.37、1.84和1.87倍。单因素方差分析表明,生长季的各个月份的土壤呼吸速率在不同植被类型间有显著差异;华北落叶松人工林生长季土壤呼吸的排放量最低;生长季土壤呼吸速率与土壤温度和含水量均呈显著正相关关系。因此,大兴安岭南段的不同植被类型是影响生长季土壤碳排放的主要生物因子,而土壤温度是其主要的非生物因子。该研究可为植被类型的科学管理提供科学依据,对植被碳排放的进一步理解具有一定的意义。     

山东凌河乡村人居林特征及变化研究

以鲁中南乡村代表地区凌河镇为研究对象,选择13个新村与11个旧村作为研究样点展开实地植物调查与植物文化访谈,并对乡村人居林树冠覆盖率、植物景观和人文特征进行分析。结果表明:(1)2016年凌河镇所调查村庄整体树冠覆盖面积为1 213 875. 7 m~2,树冠覆盖率为10. 05%,较2012年有所下降,且新村下降幅度较大,新村平均树冠覆盖率由2012年的16. 86%下降至2016年的11. 18%,旧村平均树冠覆盖率由2012年的12. 50%下降至2016年的9. 07%。(2)新村与旧村的乡村人居林整体上呈现以杨树、日本樱花、白花泡桐、柿树、香椿、木瓜海棠和刺槐为主的植物景观,其中杨树为优势景观树种。与旧村相比,新村水岸林景观差异不大;庭院林杨树、白花泡桐、刺槐、国槐和垂柳景观减少,日本樱花、二球悬铃木、木瓜海棠和香椿景观增多,柿树景观保持稳定;道路林杨树、国槐、刺槐、垂柳和合欢植物景观减少,日本樱花、广玉兰、木瓜海棠、紫薇和二球悬铃木景观增多,柿树景观保持稳定。(3)乡村人居林整体人文特征包括审美观赏、食用补给和情感寓意3种类型,其中审美观赏和食用补给类型为新村与旧村庭院林首要需求,而情感寓意类型在庭院林、道路林和水岸林中逐步减少。     

不同植被结构对空气质量的调控功能

随着城市化进程的加快,生态环境恶化,改善空气质量已成为社会所关注的重要环境问题。不同的植被结构可以有效调控大气颗粒物浓度,提高负离子的浓度,是改善空气质量的重要组成部分。为探究不同植被结构对空气质量的调控能力以及影响空气质量的因素,以沈阳市东陵公园为研究对象,采用定点观测法,监测8块不同植被结构内大气颗粒物(PM_(2.5)、PM_(10))和空气负离子浓度,并同步观测气象因子。研究结果表明,(1)不同植被结构调控大气颗粒物的能力存在差异,但是不显著。PM_(2.5)和PM_(10)日平均质量浓度在S1(稠李Padus avium+萱草Hemerocallis fulva)均为最高,分别是(48.63±18.05)μg·m~(-3)和(68.55±20.64)μg·m~(-3);S3(云杉Picea asperata+榆叶梅Amygdalus triloba+牛筋草Eleusine indica)最低,分别是(28.95±8.91)μg·m~(-3)和(45.21±10.38)μg·m~(-3)。PM_(2.5)和PM_(10)日平均质量浓度变化范围分别为(28.95—48.63)μg·m~(-3)和(45.21—68.55)μg·m~(-3)。(2)不同植被结构内空气负离子浓度存在显著性差异。空气负离子日平均浓度在S7(油松Pinus tabuliformis+桃叶卫矛Euonymus bungeanus+玉簪Hosta plantaginea)最高,为(1 007.50±53.10)ion·cm~(-3);S1(稠李+萱草)最低,为(446.21±34.9) ion·cm~(-3)。空气负离子日平均浓度范围(446.21—1 007.50) ion·cm~(-3)。(3)大气颗粒物(PM_(2.5)、PM_(10))和空气负离子浓度与乔木层郁闭度和相对湿度呈正显著相关,而与温度呈负显著相关;大气颗粒物浓度与空气负离子浓度呈负显著相关。以上研究结果可为优化城市绿地植被结构和改善空气质量提供一定的借鉴。     

武夷山常绿阔叶林生态系统降水分配与离子输入特征

大气降水是森林生态系统重要的水源和养分的主要来源之一。于2014年11月—2015年11月对武夷山中亚热带常绿阔叶林生态系统林外雨、林内雨和树干流定位观测,分析了各类降水中的养分离子(NO_3~--N,SO4~(2-)-S,Cl-和Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+)浓度动态变化规律及养分离子输入量,以期为进一步研究常绿阔叶林生态系统的水量平衡及养分循环过程提供基础数据。结果表明:研究期间大气降水量(林外雨)为2 623.7 mm,树干流量仅占大气降水量的4.5%,9.8%的大气降水被冠层截留;林内雨、树干流与林外雨量的动态变化规律相似,林内雨、树干流量与林外雨量呈极显著正线性相关关系(P0.001)。各类降水年加权平均pH值表现为林外雨树干流和林内雨。各类降水在降水量较小的1—2月,各阴阳离子的浓度普遍较高,在降水量较大的3—8月,阴阳离子浓度普遍较低。整体上,树干流的离子浓度林内雨林外雨。研究表明武夷山常绿阔叶林生态系统降水分配过程中,林内雨是养分输入的主要形式,各养分离子年输入量占总输入量的比例均在90%以上。通过林内雨输入林地较多的养分离子是SO4~(2-)-S和K~+,分别为24.51、37.53kg·hm~(-2)·a~(-1);SO4~(2-)-S和K~+也是总养分输入量的主要离子,二者分别占离子输入总量的24%和36%,NO_3~--N的年输入量也达到了12.44kg·hm~(-2)·a~(-1),占到养分离子总输入量的11%以上。     

北京城市森林PM_(2.5)质量浓度特征及影响因素分析

以北京西山森林公园为林内观测点,北京海淀植物园为林外对照点,研究城市森林PM_(2.5)质量浓度变化特征,并对其影响因素进行分析。结果表明,林内外PM_(2.5)质量浓度日变化呈"双峰双谷"型,8:00和21:00左右是一天中的两个峰值,15:00和4:00左右是一天中的两个谷值,PM_(2.5)质量浓度林内(104.02μg·m~(-3))林外(82.52μg·m~(-3))。一年中PM_(2.5)质量浓度在冬季最高,春季次之,夏季最低,PM_(2.5)质量浓度年变化林内为冬季(115.46μg·m~(-3))春季(112.39μg·m~(-3))秋季(106.37μg·m~(-3))夏季(81.87μg·m~(-3)),林外为冬季(97.35μg·m~(-3))春季(94.07μg·m-3)秋季(93.17μg·m~(-3))夏季(61.86μg·m~(-3))。气温、降雨均与PM_(2.5)浓度呈负相关。晴天时,温度高、空气对流旺盛,PM_(2.5)浓度较低;降水对PM_(2.5)有很好的消减作用;风有驱散PM_(2.5)的作用。在高温高湿天气下,PM_(2.5)浓度高于其他天气情况。该研究可以丰富森林净化大气的理论,为环保部门相关政策的制定提供依据。     

崇陵流域不同林分类型枯落物水文效应研究

为研究太行山崇陵流域不同林分枯落物的水源涵养能力,以侧柏(Platycladusorientalis)纯林(Ⅰ)、油松(Pinus tabuliformis)纯林(Ⅱ)、油松-刺槐(Robinia pseudoacacia)混交林(Ⅲ)和杨树(Populus L.)纯林(Ⅳ) 4种典型林分为研究对象,通过野外调查和室内浸泡法,对枯落物持水性能进行研究。结果表明,(1)4种林分类型枯落物厚度范围为1.56—4.59 cm,蓄积量范围为3.66—18.60t·hm~(-2),蓄积量总体上为ⅢⅡⅠⅣ。(2)不同林分最大持水量为9.02—45.27t·hm~(-2),其变化规律与蓄积量相同,杨树纯林平均最大持水率最大(244.98%),侧柏纯林最小(166.02%)。(3)枯落物有效拦蓄量排序为Ⅲ(26.53)Ⅱ(21.40)Ⅰ(9.32)Ⅳ(6.94),最大拦蓄量与有效拦蓄量规律一致,除杨树纯林外,有效拦蓄量与最大拦蓄量均呈现出半分解层高于未分解层。(4)枯落物各分解层的持水量与浸水时间符合对数函数:Q=alnt+b,且回归系数均大于0.97;枯落物的吸水速率与浸水时间符合幂函数V=ktn,且回归系数均大于0.99。综合比较4种林分枯落物的持水能力,油松-刺槐混交林的持水能力最强。研究结果可为崇陵流域的水土保持措施的制定提供一定的理论支持。     

降雨减少对华北落叶松人工林土壤呼吸的影响

近年来随着降雨格局的变化,区域性干旱加剧,而干旱对土壤碳循环的影响情况仍不十分明确。为探究降雨减少对土壤呼吸的影响,2016年以华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林为研究对象,设置对照(CK)、减少降雨30%(W1)和减少降雨60%(W2)3个处理水平,通过人工隔离降雨模拟干旱条件对土壤呼吸速率的影响。在6—10月份生长季,采用LI-8100土壤碳通量测量系统测定每月月中、月末土壤呼吸速率,并同时测定5 cm深度土壤温湿度。结果表明:减少降雨60%使土壤湿度显著降低17.8%(P0.05),而对土壤温度的影响不显著;减少降雨30%对土壤温湿度的影响均不显著;对照、减少降雨30%和减少降雨60%的平均土壤呼吸速率分别为2.45、2.29和2.16μmol·m~(-2)·s~(-1),与对照相比,减少降雨抑制了土壤呼吸,减少降雨60%使平均土壤呼吸速率降低了11.84%(P0.05),土壤呼吸通量减少了41.01 g·m~(-2),而减少降雨30%对土壤呼吸的影响不显著;土壤呼吸速率与土壤温度呈显著指数相关(P0.05),土壤温度解释了66.2%的对照处理的土壤呼吸变异,适当减少降雨能够提高土壤呼吸速率与土壤温度的相关性;在2~7℃土壤温度下,土壤呼吸速率与土壤湿度呈显著二元线性相关(P0.05),且在2~7℃土壤温度下减少降雨提高了土壤呼吸速率和土壤湿度的相关性;在13~17℃土壤温度下,减少降雨则降低了土壤呼吸速率和土壤湿度的相关性;减少降雨提高了土壤呼吸的温度敏感性,且随着降雨减少程度的增大而增大。可见,降雨是影响华北落叶松人工林土壤呼吸的重要因子。     

冰雪灾害后的杉木人工林冠层结构与林下光照及土壤生化特性的关系

2008年1—2月,雨雪冰冻天气袭击广东粤北地区,造成大面积的杉木(Cunninghamia lanceolata)林被破坏。探讨粤北地区冰雪灾害后杉木人工林冠层结构与林下光照及土壤生化特性的关系,对杉木林的恢复具有重要的实际意义。采用实地调查、半球面影像技术和稀释平板法等方法,研究恢复期间杉木林内不同林隙的冠层结构与林下光照、林下土壤微生物多样性和酶活性的关系,旨在为杉木林的恢复提供科学依据。结果表明,随着林隙面积的增大,林冠开度从10.93%增加到18.36%,叶面积指数从2.70减少到1.88,直射光从3.21mol·m~(-2)·d~(-1)增加到9.29mol·m~(-2)·d~(-1),散射光从3.02mol·m~(-2)·d~(-1)增加到5.41mol·m~(-2)·d~(-1),总光照从6.23mol·m~(-2)·d~(-1)增加到14.70mol·m~(-2)·d~(-1)。林冠开度与所在林隙范围、直射光、散射光和总光照均呈极显著正相关(P0.01),与叶面积指数存在显著负相关(P0.05)。叶面积指数与直射光、散射光和总光照均呈显著负相关(P0.05)。各样方的细菌、真菌和放线菌数量分别为0.67~8.07×106、2.83~16.33×105和6.07~48.33×105CFU·g~(-1),脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性分别为.34~1.88mg·kg~(-1)、196.20~418.03mg·kg~(-1)和1.00~2.00 mg·L~(-1)。林冠开度与磷酸酶及过氧化氢酶活性之间呈显著二项式关系。综上可见,冠层结构与林下光照及土壤酶活性的关系密切,一定范围内,较大的林冠开度的有利于受灾杉木人工林林下光照条件的改善和土壤酶活性的提高,但当林冠开度超过一定范围时,土壤酶活性下降。因此,冠层结构在一定程度上能决定林内光分布和反映土壤环境质量,进而影响林木整体的光合性能和林木恢复的速度。     

库布齐沙漠人工防护林林下枯落物及土壤水文效应研究

在库布齐沙漠东北缘采用样地调查和室内浸泡法对库布齐沙漠防风固沙林林下枯落物及土壤层水文效应进行了初步研究,比较分析不同防风固沙林下枯落物及土壤的水文差异,以期为库布齐沙漠防护林的建设与养护提供参考。研究发现,杨树(Populus popular)林的枯落物蓄积量高于同期沙柳(Salix psammophila)林、沙枣(Elaeagnus angustifolia)林及樟子松(Pinus sylvestris)林,杨树林枯落物覆盖下的土壤容重、持水量、孔隙度等物理性状与其他3种林分相比变化显著。不同林龄的4种防风固沙林林下枯落物的厚度介于0.70—2.10 cm,枯落物蓄积量介于7.71—34.37 t·hm~(-2),最大持水量总和介于20.86—59.59 t·hm~(-2),最大拦蓄量总和介于19.27—45.23 t·hm~(-2),有效拦蓄量总和介于16.14—36.29 t·hm~(-2),自然含水率介于19.44%—87.15%。枯落物下土壤容重介于1.44—1.50 g·cm~(-3),土壤最大持水量介于228.80—284.59 g·kg~(-1),土壤总孔隙度介于37.30%—45.08%。回归分析表明,枯落物持水量与浸水时间符合关系式Q=alnt+b,相关系数R2均大于0.881;吸水速率与浸水时间符合关系式V=ktn,相关系数R2均大于0.986。通过对研究区枯落物水文功能参数与土壤性质进行相关分析发现,枯落物的水文功能参数对土壤容重及土壤总孔隙度的影响作用较大。综合研究发现在同林龄不同林分的防护林中,杨树林枯落物的水源涵养能力优于其他3种林分。