森林植被变化（采伐）对小流域水文化学循环过程的影响

森林不仅调节流域的水文循环过程而且对流域的生物化学循环过程也产生重要的影响.森林流域通过林冠层截留、地被物层过滤、土壤入渗以及河岸植被缓冲带等环节,对降雨径流中的泥沙、有机物、污染物质进行有效的过滤、吸收和净化,从而达到改善水质的目的.回顾了国内外森林植被变化对小流域水文化学循环的影响研究,尤其是森林经营活动如采伐等对流域的河流水温、悬移质泥沙含量、溶解养分等方面的影响.多数研究认为森林采伐方式不同河流水温受影响程度不同;溶解养分与森林采伐的方式、地点及采伐流域的类型密切相关.特别指出河岸植被缓冲带在森林流域水质保护中的重要性,它的存在可以维持河流水温、有效防止和降低地表径流中携带的泥沙、污染物、有机质等进入河流,从而达到保护水质的目的.目前,我国在森林植被变化对流域水文化学循环影响领域的研究还主要侧重于森林减少泥沙效应方面,在森林的水质保护效应方面,多数的报道都集中在森林生态系统各要素(如林冠、地被物、森林土壤等)对大气降水化学物质输入的影响,而对小流域尺度森林植被变化(如采伐)对水文化学循环影响方面的研究开展得还很少.     

酸沉降下铝毒对森林的影响(综述)

回顾了酸沉降的研究历史,总结了酸沉降对森林生态系统的影响。在此基础上综述了近二十年来酸沉降下铝毒与森林衰亡关系方面的一些研究成果,阐明铝毒是引起森林衰亡的一个重要的因素,并提出了酸沉降影响下铝毒与森林衰亡研究中存在的一些问题。     

森林对水文过程影响研究进展

根据森林对水文过程的影响,森林水文学研究可以分为3个相互关联的方面：森林植被变化影响水量和水质定位试验研究;森林植被变化对水文循环机制的影响;旨在为资源管理和工程建设提供决策依据的基于物理过程分布式参数森林水文模型开发,定位试验研究不仅可以为森林水文模型参数化提供第一手资料,同时也可以揭示森林植被影响径流形成机制和进行径流成份的分割,径流形成机机制的研究则有助于改善基于物理过程模型的开发,模型研究反过来又可以为改进试验研究和径流形成机制研究提供指导。本文对以上3个方面的国内外研究进展进行了较为系统的概括。     

中国北亚热带次生森林植被研究述评

对我国北亚热带植被的研究,可追溯到本世纪二三十年代对南京森林植物的调查工作"'和钟山森林之变迁的研究"'。受战争的影响,约有20年的停动期。50年代后,研究工作得以继续,而且研究内容日益广泛,研究程度日益深入,这些工作大体可分为以下4个方面。1植被特征的研究曲仲湘'－"利用LUtZ树木结构图解首次对北亚热带的南京灵谷寺、琅郎山、栖霞山森林和林木进行了研究,并依据树种的耐阴程度探讨了其可能的变化过程。文中所用的划分树木生态年龄为5个等级的方法,确立了我国森林树种"年龄"划分的标准。虽然,这种划分方法比较简化,但因…     

过去4000年中国降水与森林变化的数量关系

历史时期陆地森林覆被的变化是影响气候变化的重要因素。通过应用历史回推、理论推导和统计分析方法,研究了过去4000a中国降水与森林变化的数量关系。结果表明:近4000a来全国年均降水量由918mm,下降为20世纪70-80年代的612mm,再提高到21世纪初年的628mm。全国森林厚度约由9.38mm,减少到20世纪70年代的1.03mm,再恢复到21世纪初的1.58mm。由于森林相对农田、草原、城市等土地利用类型具有更强大的蒸散作用,加之中国东南季风的特殊气候动力条件,致使中国的森林对降水有重要影响。森林厚度每变化1mm,则影响降水变化37mm。中国20世纪70-90年代出现的罗布泊干涸、青海湖水位降至历史顶点、黄河断流、土地沙漠化扩大等气候干旱现象不是偶然的,从大尺度上说,是我国近4000a来森林资源破坏达于极点而导致气候干旱化达于极点的必然结果。历史上森林破坏时空上的不均匀性可能导致了气候变化的阶段性和突变,280-1230年,受人口南迁和人口数量增长的影响,中国南方亚热带和热带森林受到大规模破坏,致使在此期间中国气候表现为持续干旱化。可见我国南方森林影响全国尤其是北方气候变化的作用值得重视。治理中国北方地区的沙漠化在根本上要靠森林资源的增加,不仅要提高森林覆盖率,更要增加森林厚度。中国土地沙漠化加剧的主要原因在于气候的干旱化,而气候干旱化的主要原因则是中国森林资源的减少。在未来,只要中国森林的厚度增加了,全国年均降水量就会增加起来,中国的沙漠化就会得到治理,西北地区大面积土地的生产潜力就会逐渐得到挖掘和发挥。     

汉江上游金水河流域森林植被对水环境的影响

以汉江上游金水河流域为研究区域,分析了流域森林植被对水环境的影响。利用年降水量、林冠截留率和不同森林类型面积的数据,计算了金水河流域森林生态系统的水源涵养量,分析了流域森林植被对水量的影响;采用监测的方法,分别对金水河流域阔叶林森林生态系统的大气降水、枯落物层、土壤层和出口河水的水质进行了比较分析,探讨流域森林植被对水质的影响。结果表明,(1)金水河流域森林生态系统的水源年涵养总量为466.79×106m3,(2)流域阔叶林森林生态系统能够调节pH值,缓解大气降水的酸性环境;降低了大气降水中TDS、CODMn、HCO3、SO4、Cl、NO3、NH4-N、NO3-N、PO4-P、TDP、As、Ba、Cr、Na、Pb、Fe、K、Mn、V和Zn的含量,净化了水质。(3)根据各贮水层的水质分析,推断了河水中各物质的不同来源。研究为南水北调中线工程水源地的管理和建设提供了参考。     

紫金山南坡森林立地的数值分类

森林立地分类是林业生产的重要基础。林业发达国家对此都相继开展了深入细致的研究,许多研究成果已在林业实践中发挥了重要作用。我国森林立地分类研究始于50年代,其间几经中断,近年来又日益受到重视,在“七五”期间被列为国家科技重点(攻关)项目。无疑,这对我国林业现代化将起到重要的推动作用。森林立地分类与评价的方法各异,流派众多,对此作者曾有详细的评介。随着数学     

广州地区森林景观多样性分析

景观多样性是生物多样性的重要研究内容和组成部分 ,它是对景观水平上生物组成多样性的表征[1～ 3 ] 。由于生物多样性是人类赖以生存的物质基础 ,生物多样性保护已成为现代生态学和环境科学的研究热点。但是 ,以往的研究主要集中在物种多样性和生态系统多样性方面 ,对景观多样性的研究相对较少[1～ 4 ,12 ] 。森林是陆地生态系统的主体和重要的可再生资源 ,森林的类型、空间分布及斑块的数目和形状对区域的生态平衡有较大影响。广州是我国人口稠密、经济高速增长的区域。研究广州地区森林景观多样性有利于了解人类活动严重干扰下的森林景观…     

森林生态系统土壤氮矿化影响因素研究进展

森林生态系统土壤氮矿化是生态系统中最重要的功能之一,综述了近10余年来森林生态系统土壤氮矿化影响因素的研究,在前人的基础上将其影响因素归成3类;（1）环境因子,（2）凋落物质量,（3）土壤动物和微生物,其中环境因子中的土壤温、湿度是影响土壤氮矿化的最重要因子,氮素可利用性、氮转化与群落演替、植物多样性间相互关系的研究正受到愈来愈多的重视,研究CO2倍增及其引起的全球变暖对土壤氮素转化的潜在影响也已成为当前全球变化问题研究的热点之一。     

高浓度O3对树木生理生态的影响

目前全球范围内的O3污染日趋严重,特别是随着城市化的不断发展和大气O3浓度的不断升高,O3对植物的影响已越来越引起人们的关注.O3可以通过多种方式影响森林树木.结合近年来对城市森林主要树种与气候变化关系的研究和相关文献调查,综合报道和分析了国内外高浓度O3对森林树木生理生态影响研究的最新进展,具体包括高浓度O3对树木的可见伤害、树木的生长和形态结构、光合作用、物质代谢、抗氧化系统及其与其它生态因子(如温度、干旱、CO2等)复合作用对树木生理生态的影响.提出了一些目前研究中存在的主要问题和研究展望.这些报道为进一步开展高浓度O3对树木的生理生态学研究,特别是为全球气候变化背景下城市森林的可持续经营与管理以及树种选择提供科学参考和理论依据.     

三北防护林体系建设工程区森林水源涵养格局变化研究

三北防护林体系水源涵养功能是三北地区生态环境状况的重要指示器,然而,三北防护林体系水源涵养研究仍较缺乏。动态评估三北防护林体系建设工程区(三北工程区)森林水源涵养功能及其影响因素,对科学认识、保护和调控三北防护林体系森林水源涵养,制定三北工程植被建设与保护决策具有重要意义。以三北工程区森林为研究对象,通过收集和分析相关数据,在植被分区的基础上,分析三北工程区森林水源涵养时空格局与变化特征,对比研究各区不同森林类型水源涵养功能差异,揭示各区森林水源涵养功能与地形及森林状况与质量的定量关系。结果表明:(1)三北工程区森林水源涵养功能持续增强,单位面积水源涵养量从1990年的73.92mm增加到2015年的75.14mm,空间格局呈东高西低、南高北低态势。(2)森林水源涵养功能在植被分区和森林类型间差异显著,森林植被区是三北工程区森林水源涵养的主体;针阔混交林是三北工程区水源涵养功能最强的森林类型。(3)三北工程区森林水源涵养受其地形、状况与质量的影响显著,除个别植被区外,各区森林水源涵养量随坡度、覆盖度和NPP增加而增大,随生物量增加而降低,这是区域植被适应及滥砍滥伐、毁林开垦、植被建设与保护等人为干扰共同作用的结果。因此,可通过调整与优化林分结构,调控区域森林水源涵养功能。     

天山中部天然云杉林森林生态系统降水过程中的水质变化

通过对天山中部天山云杉(Picea schrenkiana var.tianschanica (Rupr.)Chen et Fu)不同郁闭度、林龄天然林区内,降水在转化过程中各环节(包括大气降水、穿透水、地表径流、地下渗水)的水质变化规律,以及森林生态系统不同层次对水质的影响对比分析。结果表明:(1)天山云杉林生态系统对降雨的水质影响,随郁闭度和林龄的增加而增强。在林龄相同的条件下,表现为:0.20.40.60.8;在郁闭度为0.8的条件下,表现为:幼龄林中龄林成熟林近熟林;(2)大气降水透过林冠层后,水中的养分含量显著增高,表现为溶解氧含量减小,氨氮、COD、BOD、总磷、钾含量增加;(3)穿透水转化为地表径流,水中的溶解氧浓度进一步降低,COD、BOD、总磷、钾的含量升高,氨氮浓度降低;(4)总地下渗水的各项水质指标均明显优于大气降水,土壤层是森林生态系统净化水质的关键层。(5)通过对各集水区域水质指标定量化综合评价,天山云杉林生态系统内的水质质量表现为:7月份9月份8月份;(6)利用主成分分析方法(PAC)构建的水质综合评价多元线性模型,具有很强代表性,能很好地用于水质的等级评价。     

Estimation of forest-ecosystem site index using remote-sensed data

The estimation of site index and site quality forms the fundamental theory and basic tools in forest-ecosystem management and silviculture practice. The study on the spatial pattern and temporal dynamics of site index and site quality of forest ecosystem still lacks technological advancement. It is a novel approach for estimating forest productivity in large areas using satellite remote-sensed data. The site-index spatial distribution pattern of spruce (Picea asperata) forest in Songpan-Zhengjiangguan watershed, northwestern Sichuan Province, China, was described using the remote-sensing vegetation index application and the established inverse models. The application potential of the methodology in broad regions and forests using the accuracy assessment was evaluated. The results show that the site index of the spruce forest is in linear correlation with the remote-sensed vegetation indices (normalized difference vegetation index (NDVI) and soil adjust NDVI (TNDVI)), as well as with these inverse models with high accuracy. This study demonstrated that this approach can be used in similar estimation of different forest ecosystems.     

Estimation of forest-ecosystem site index using remote-sensed data

The estimation of site index and site quality forms the fundamental theory and basic tools in forest-ecosystem management and silviculture practice. The study on the spatial pattern and temporal dynamics of site index and site quality of forest ecosystem still lacks technological advancement. It is a novel approach for estimating forest productivity in large areas using satellite remote-sensed data. The site-index spatial distribution pattern of spruce (Picea asperata) forest in Songpan-Zhengjiangguan watershed, northwestern Sichuan Province, China, was described using the remote-sensing vegetation index application and the established inverse models. The application potential of the methodology in broad regions and forests using the accuracy assessment was evaluated. The results show that the site index of the spruce forest is in linear correlation with the remote-sensed vegetation indices (normalized difference vegetation index (NDVI) and soil adjust NDVI (TNDVI)), as well as with these inverse models with high accuracy. This study demonstrated that this approach can be used in similar estimation of different forest ecosystems.     

Can the structure of a riparian forest remnant influence stream water quality? A tropical case study

In rural areas, riparian forest remnants can be very important for the maintenance and improvement of stream water quality. We evaluated if a forest remnant influenced stream water quality, and if these results were influenced by forest structure. We sampled reaches from 140 m upstream of the remnant edge until 600 m within the forest remnant. Electric conductivity (EC) and ammonium concentrations decreased as the stream flowed through the remnant, whereas dissolved oxygen, total phosphorus (P), total dissolved P, organic P, and silicate concentrations increased along the remnant. Variation in forest structure was due to a gradient in forest stratification versus tree height and diameter at breast height, and a gradient in tree density versus basal area. More stratified parts of the forest, with smaller trees, resulted in lower EC values and concentrations of total nitrogen and nitrite, whereas higher density of trees resulted in lower levels of total and dissolved P, creating heterogeneity at very local scales. The overall mean influence of this riparian forest remnant improved stream water quality, suggesting that forest remnants have local effects that can be important when managing stream water quality at larger spatial scales.     

森林土壤氮素转换及其对氮沉降的响应

近几十年人类活动向大气中排放的含氮化合物激增 ,并引起大气氮沉降也成比例增加。目前 ,氮沉降的增加使一些森林生态系统结构和功能发生改变 ,甚至衰退。近 2 0 a欧洲和北美有关氮沉降及其对森林生态系统的影响方面的研究较多 ,而我国少有涉及。森林土壤氮素转换是森林生态系统氮素循环的一个重要的组成部分 ,而矿化、硝化和反硝化作用是其核心过程 ,氮沉降作为驱动因子势必改变森林土壤氮素转换速度、方向和通量。根据国外近 2 0 a有关研究 ,首先介绍了森林土壤氮素转换过程和强度 ,论述森林土壤氮素在生态系统氮素循环中的作用 ,然后在此基础上 ,介绍了氮沉降对森林土壤氮素循环的研究途径 ,探讨了氮沉降对森林土壤氮素矿化、硝化和反硝化作用的影响及其机理     

南宁市湖库型饮用水源景观结构与涵养功能关系耦合优化

为探明湖库型饮用水源景观结构与涵养功能间的内在机理,优化水源涵养林功能,保护水源安全,借助遥感解译技术得到各用地类型面积并计算水源涵养功能指数,依据取水量和水源涵养量间水量平衡模式计算所需最小森林面积,应用多元数量分析方法探究水源涵养功能指数、景观格局指数、水质指标之间的耦合关系。结果表明:(1)水源地3 km缓冲区较500 m缓冲区的水源涵养功能有所下降。(2)用最小面积法优化筛选出以软阔叶林、栎林、硬阔叶林、竹林为主的岸边带森林生态系统可有效提高水源涵养功能,最大限度的满足饮用水源保护区面积、集雨区面积和涵养区面积间的数量关系。(3)水源涵养功能与景观格局、水资源、水质和污染物排放间可建立起通过显著性检验的多元回归拟合模型方程。(4)多维尺度综合分析过程可诊断出南宁市湖库型饮用水源在生态系统稳定性、水资源量和水质方面存在的生态安全与风险隐患问题,建议南宁市开展饮用水源环境综合整治、生态系统保护与修复工作。     

不同地貌条件下景观对河流水质的影响差异

景观对河流水质的影响在不同地区、不同空间尺度上存在差异。以赤水河流域为研究对象,根据地貌特征将研究区分为喀斯特地貌和非喀斯特地貌,在划分的29个子流域内采集测试水质数据,所选用的水质指标有溶解氧(DO)、电导率(EC)、总氮(TN)和总磷(TP),运用空间分析及数理统计方法,分析流域内不同地貌区景观之间的差异,探究不同空间尺度上景观与水质指标之间的关系。结果表明:(1)流域内景观组成以林地和灌草为主,建设用地和耕地次之,景观组成在不同地貌区各空间尺度上存在差异。建设用地和耕地对水质具有负面影响,且在碳酸盐岩地区更显著;林地对水质具有正面影响;灌草对水质的影响相对复杂。(2)流域内水质表现为碳酸盐岩地区优于碎屑岩地区。景观破碎化指数与总氮(TN)、总磷(TP)呈正相关,是水质变化的重要影响因素;景观聚集度指数与溶解氧(DO)呈正相关;景观破碎化指数和景观聚集度指数与电导率(EC)的关系在两个地区呈相反的结果。(3)不同地貌区景观对河流水质具有不同程度的影响。在两个地区,景观组成对河流水质解释能力最大空间尺度均为河岸带尺度,解释率分别为53.4%和59.1%;景观格局对河流水质解释能力最大的空间尺度在碳酸盐岩地区为河岸带尺度,解释率为62.9%,在碎屑岩地区为圆形缓冲区尺度,解释率为82.4%。因此,在不同地貌区应采取不同的景观优化措施以减少对流域水质的污染。