祁连山青海云杉群落物种组成及α多样性垂直分布

通过对祁连山自然保护区青海云杉群落物种组成及α多样性垂直分布格局的研究,结果表明：祁连山自然保护区青海云杉群落内有维管植物25科51属96种,其中乔木4种,灌木29种,草本62种;植物种相对集中分布于海拔2 680～2 890 m的阴坡;随海拔梯度升高,群落内植物种数减少,且相邻样地的共有种数呈不明显的先减少而后增加的趋势,Margalef指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数呈降低趋势;不同林型的植物种的丰富度依次为：青海云杉混交林〉草类-青海云杉林〉苔藓-青海云杉林〉灌木-青海云杉林〉马先蒿-青海云杉林。     

黑河流域底栖动物群落结构及水质评价

为了解黑河流域上中游底栖动物群落结构特征及其与环境因子之间的关系,于2018年8月对研究区域17个采样点的底栖动物和水体理化指标进行调查研究.共鉴定出底栖动物43种,其中节肢动物34种（79.1%）,软体动物7种（16.3%）,环节动物2种（4.6%）;就整个研究区域而言,优势种为大蚊（Tipulidae）、豆娘幼虫（Damselfly）、水蜘蛛（Argyroneta）、耳萝卜螺（Radix auricularia）、琥珀螺（Suecinea sp.）、白旋螺（Gyraulusalbus）,干、支流优势种分布趋势为干流（6种）优于支流（5种）;底栖动物平均密度和平均生物量分别为77ind/m²和3.7423g/m²现存量存在显著空间差异,整体上干流（1032ind/m²、60.0963g/m²）大于支流（276ind/m²、3.5233g/m²）,物种数干流（36种）大于支流（15种）;单因素方差分析显示,Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数及Pielou均匀度指数分布特征为干流大于支流.黑河流域上游支流和中游干流不同河段底栖动物物种组成呈空间异质性,而多样性指数对物种组成依赖性强,但因黑河流域底栖动物物种组成受自然因素和人类活动双重影响程度差异较大,使得Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数及Pielou均匀度指数不适合黑河水质评价.依据BI指数和综合污染指数评价表明,黑河上游支流水质优于中游干流.根据底栖动物与环境因子之间的相关矩阵分析并结合RDA分析表明：BOD₅、水温（WT）、电导率（EC）、DO、溶解性总固体（TDS）、COD_Mn及盐度是影响底栖动物群落结构的主要环境因子.     

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

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。     

甘肃省森林区空气负离子分布特征研究

选择了甘肃省7个代表性林区,利用ITC-201A型智能便携式空气负离子测定仪对14种林分类型的空气负离子浓度进行了为期2年的测定与研究。结果显示：①森林空气负离子浓度针叶树种均值为578cm-3,阔叶树种均值为471cm-3;针叶混交林为722cm-3,针阔混交林为661cm-3,阔叶混交林为492cm-3;不同植被类型均值表现为：针叶混交林〉针阔混交林〉针叶树种〉阔叶混交林〉阔叶树种;②各森林区空气负离子浓度铁杉为最大（877cm-3）,冷杉为最小（372cm-3）,14种林分类型表现为：铁杉（Tsuga chinensis（Franch.）Pritz）〉针叶混交林（coniferous mixed forest）〉云杉（Picea crassifolia Kom.）〉针阔混交林（Mixed needle）〉华山松（Pinus armandii Franch.）〉落叶松（Larix gmelinii（Ruprecht）Kuzeneva）〉桦木（Betulasp.）〉杨树（Populussp.）〉油松（Pinus tabulaeformis Carr.）〉阔叶混交林（broadleaf mixed forest）〉栎类（Quercus）〉柏木（Cupressus fune-bris Endl.）〉椴树（Tilia tuan Szyszyl.）〉冷杉（Abies fabri（Mast.）Craib）;③空气负离子浓度与温度成负相关,相关性方程为y=-57.457x＋1486.2（R2=0.9105）,与空气相对湿度成正相关,相关性方程为y=9.3485x-103.57（R2=0.6801）。     

甘肃省典型林区主要优势树种养分含量变化特征分析

林木养分含量是研究森林生态系统物流和能流的基础,养分分布是揭示生态系统中养分循环功能过程的一个重要参数,了解养分含量变化是合理计算植物群落内养分储量的有效途径,对合理评价植物生长潜力有重要意义。利用动态取样法重点选择祁连山、小陇山、白龙江林区的优势树种青海云杉(Picea crassifolia)、华山松(Pinus armandii Franch)、油松(Pinus tabulaeformis)作为研究对象,按照不同起源、不同林龄、不同部位对各树种的叶、枝、干、根进行动态取样,测定各器官N、P、K含量和土壤理化指标等,共获取24个标准地的数据。结果表明:3种乔木叶的N、P、K质量分数分别为1.26%、0.20%、0.65%;枝的分别为0.46%、0.09%、0.34%;干的分别为0.27%、0.07%、0.20%;根的分别为0.37%、0.10%、0.27%。各器官养分含量顺序为叶根枝。油松幼林龄N、P、K质量分数分别为0.62%、0.22%、1.08%;中幼林分别为1.24%、0.18%、1.62%;近熟林分别为0.85%、0.26%、1.08%;成熟林分别为0.77%、0.15%、1.04%;过熟林分别为0.70%、0.17%、0.70%,不同林龄养分含量顺序表现为中幼林近熟林成熟林幼林龄过熟林。油松天然林叶中含N量最高,为0.39%;根中含P量最低,为0.03%;人工林叶中含K量最高,为0.75%,干中含P量最低,为0.04%。华山松天然林叶中含N量最高,为1.61%;干中含K量最低,为0.10%;人工林叶中含N量最高,为1.83%;干中含K最低,为0.09%。土壤N与林木N差异不显著,具有相关性,枝N和根N较强,系数为0.84和0.97;土壤P、土壤K含量均显著高于林木P、K含量,是林木P、K含量的数倍,也具有相关性,相关性最强的为土壤K与叶K,系数为0.98。     

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

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。     

黑河上中游水质时空分异特征及污染源解析

在黑河上中游主要河道设置33个水样监测点,分别于2017年5月（平水期）、8月（丰水期）、12月（枯水期）进行水质调查,运用GIS和水质标识指数法对水环境质量进行评价,并采用多元统计的方法分析了水质时空分布特征及潜在污染物来源.结果表明：区域内水质类别以Ⅱ类和Ⅲ类为主,并具有一定的时空分异性.时间上水体污染程度表现为枯水期 > 平水期 > 丰水期,空间上表现为上游支流区 > 上游干流区 > 中游.依据土地利用类型将33个采样点划分为放牧与工矿企业用地（A组）、水库建设用地（B组）和农业与城镇人居用地（C组）.结合因子分析和主成分回归分析得出,NH₃-N、BOD₅和COD_Mn是该区域的典型污染物,其中A组污染源主要来自于有机物,其次是营养盐;B组水体主要受到机物和营养物的蓄积污染,而自然因素的影响相对较弱;C组主要是生物化学污染,其次为非点源营养盐污染.研究表明,人类活动依然是影响水质变差的主要因素,虽然大坝的拦截效应能改善下泄水质,但常年累积于库底的沉积物随环境变化有二次污染的潜在风险,如沉积物中营养盐的活化释放等问题.     

祁连山高山灌丛生物量分配规律及其与环境因子的关系

以祁连山3300~3700m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,对不同海拔高度灌丛生物量,器官生物量进行调查,并分析灌丛生物量分配规律及其与环境因子的关系。结果表明：（1）祁连山高山灌丛生物量与海拔高度呈现显著的负相关性（y=-37.074x＋142 627,P=0.01,R2=0.589）,随着海拔的升高,灌丛总生物量,地上生物量以及地下生物量均呈现下降的趋势。灌丛根茎比随着海拔的上升先增加后减小,呈倒U型。（2）土壤含水量对地下部分生物量的影响相对于地上部分而言更加明显（R2=0.478）,地下各器官相关性系数依次为粗根生物量（R2=0.981）〉细根生物量（R2=0.661）〉须根生物量（R2=0.375）;土壤容重随着海拔的上升而增加,灌丛总生物量则减少,呈现出灌丛生物量随着海拔的上升而减少的趋势;土壤含水量、土壤容重与土壤温度共同对灌丛生物量起着重要的作用。