在宁夏固原六盘山叠叠沟小流域坡面径流小区(长0.9 m、宽0.5 m)内进行了10种枯落物覆盖量(0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0、15.0、20.0、25.0 t.hm-2)、5个入口流量(10、20、30、40、60 mL.s-1)的地表径流试验。结果表明:当枯落物覆盖量从0.0 t.hm-2增加到25.0 t.hm-2时,地表径流流速与无枯落物覆盖相比减小了57.50%72.27%;地表径流流速随入口流量增加而明显加大,尤其是无枯落物覆盖时增加最快;在坡度为14°的条件下,枯落物覆盖对地表径流流速的阻延值△V(cm.s-1)与单宽流量q(mL.s-1.cm-1)、枯落物覆盖量G(t.hm-2)的关系为:△V=3.617 7q0.507 5G0.431 5(R2=0.910 2);枯落物覆盖量增加使地表曼宁阻力系数n值加大,在枯落物覆盖量小于10.0 t.hm-2时,n值随枯落物量增加而急剧加大;当枯落物覆盖量在10.025.0 t.hm-2范围内增加时,n值的加大趋势逐渐变缓;n值与枯落物覆盖量之间呈较好的二项式关系。

TOPOG模型是基于热带森林小流域研究而开发的生态水文过程模型。为了检验该模型在模拟温带小流域森林水文影响方面的适用性,本文应用祁连山排露沟小流域2001年和2002年生长季的生态水文数据,运用TOPOG模型的“水量”模式模拟了流域的林冠截留、蒸散与径流等生态水文过程,并对其进行了检验。结果表明: TOPOG模型能准确的模拟雨量为5～25 mm的次降雨截留量;也能较准确的模拟海拔2 730～3 100 m的青海云杉林总蒸散量及其组成,以及海拔2 700～2 800 m的阳坡草地总蒸散量;模拟的生长季小流域径流量与实测值相一致。

An evaluation of the impact of scattering limestone powder on acidified soil surface on the growth of young trees of Schima superba under crowns of a Pinus massoniana plantation (three years and four months after treatment) were made by a long-term field fixed position experiment, which was conducted in the Tieshanping Forest Farm of Chongqing City in 2004. The randomized complete block experiment had five treatments and three replicates: the doses of one-time scattering of 0 (control), 1, 2, 3 and 4 t·hm-2 finely ground limestone respectively. The effect was significant: surface limestone could ameliorate health condition of the young trees of S. superba and among them the optimum dose was 2 t·hm-2. The mean canopy thickness, crown size, height and diameter of the base at 20 cm above the ground of the young trees of S. superba treated by 2 t·hm-2 increased by 96.84%, 52.68%, 77.47% and 61.19% respectively (P<0.05) compared to the control.

基于2005年森林资源一类清查数据,分析了六盘山区辽东栎林分结构和空间分布特征。结果表明:辽东栎林在六盘山主要分布于海拔1 900-2 300 m范围内,坡度为20-35°的半阴坡、半阳坡和阴坡上,与山杨林的分布生境相近。现有的辽东栎林多为幼龄林,平均林龄30 a,林分密度较大,平均1 046株·hm-2,树木平均高度7.8 m,平均胸径12.4 cm。胸径5-10 cm的辽东栎株数占50％以上,平均木材蓄积量仅为 39.9 m3·hm-2。随着海拔升高、坡位从坡上部到坡下部,坡向从半阴坡到半阳坡,林分密度增大,平均树高和胸径增加,这主要是因为沿此梯度林龄在增加,而且随着年龄的增加,辽东栎林的平均胸径以0.8 cm·a-1的速度增大,作为主要先锋伴生树种的山杨在林内的比重则下降,说明六盘山区的现有辽东栎林正处于正向演替阶段,更趋稳定。建议对辽东栎林采取近自然林业的管理方式,减少不利的人工干预,加速培养近自然森林。

In order to test the accuracy of the usually-used fixed calibration factor of the canopy scanner of LAI-2000 for measuring the leaf area index (LAI), a Larix principis-rupprechtii plantation was chosen in the small watershed of Xiangshuihe located at the Liupan Mountains of Ningxia Hui Autonomous Region of NW China, the LAI was measured in October 2010, a period from full canopy to the total fall of needles, by using both the LAI-2000 and litter-fall collection method. Then, a comparison was made between the LAI values determined by the litter-fall collection and that calculated based on the figures read from LAI-2000 and the fixed calibration factor (1.49). It showed that the average of LAI measurements of the 2 methods was very close, with a difference of only 5%. However, the calculated LAI from LAI-2000 was obviously higher than the true values determined by litter-fall collection when the canopy was full of needles; and obviously lower than the true value when the canopy was sparse after needle falling. The reason may be that LAI-2000 takes the projection of twigs as needles. So, a dynamic calibration factor is needed, especially in the seasons when the needle amount and the percentage of twigs projection in crown projection change quickly. Therefore, a statistic relation in a quadratic polynomial form between the 2 series of LAI data was well fitted. This relation can be used for a more accurate estimation of LAI based on the data read from the easily-used canopy scanners like LAI-2000.

立地水分条件决定的植被承载力是干旱缺水地区森林合理经营的重要依据。考虑到干旱缺水地区的森林蒸散耗水在水分输出中占据绝对主导地位，其大小直接与叶面积指数（LAI）相关，将林冠LAI在生长季一段时间内的最大值（LAImax）作为植被承载力（LAIc）的量化指标，利用冠层分析仪（LAI-2000），在六盘山香水河小流域和叠叠沟小流域的44个华北落叶松人工林样地，实测了冠层LAI的季节动态变化，研究了生长季内LAImax与林分断面积、郁闭度、平均树高、密度等常用林分结构指标的关系。结果表明：LAImax与林分不同结构指标均呈幂函数关系，其决定系数（R2）依次为0.84、0.82、0.56、0.47，说明能同时反映林分密度和树体大小的林分断面积与林冠LAI相关最紧密。将LAImax与林分断面积的幂函数关系嵌入了林分平均胸径与林分密度和林龄关系的模型，用以描述LAImax与林龄和密度的关系，并利用样地实测数据拟合了模型参数。拟合建立的模型对所有样地的LAImax的计算值与实测值的相对误差平均为8.6%（0% 20.4%），能较好地描述LAI与林龄和密度的关系。利用此模型，进一步导出了能依据给定的LAIc，简捷计算出不同林龄时的可承载林分密度的模型，从而为基于立地水分植被承载力的林分密度管理和森林多功能经营等提供技术支持。

［目的］ 探究祁连山地区冻土的季节性变化以及植被对祁连山季节冻土的影响，建立冻土深度与温度的关系。［方法］ 对比观测了祁连山排露沟小流域的阴坡青海云杉林下土壤和阳坡草地土壤冻结融化过程，定量分析土壤冻结层随季节的变化。［结果］ （1）祁连山区季节性冻土每年10月中下旬开始冻结，4月冻土层上界面开始融化，8月消融完毕。该冻结融化过程可划分为单向冻结、单向融化和双向融化3个阶段段。（2）青海云杉林内土壤的冻结起始时间与草地土壤基本相同，但冻结速率比草地快，最大冻结深度比草地大；青海云杉林土壤冻结层融化阶段的起始时间亦与草地基本相同，融化速率相近，但青海云杉林下冻土融化持续的时间更长。（3）积温决定土壤冻结融化进程，当冻结小时积温达到约-460℃·h，土壤开始冻结；当小时积温达到约62℃·h，土壤冻结层的上界面开始融化。［结论］ 土壤冻结层深度与小时积温的相关系数达到0.9以上，可用于预测预报冻土的冻结状态。

目的 探究不同密度下华北落叶松人工林林分径向生长的季节变化特征及其对环境因子的响应，为准确评估和预测未来区域尺度上华北落叶松人工林树木径向生长和森林动态、实现可持续管理与多功能维持提供科学依据。 方法 在宁夏六盘山南部香水河小流域，设置4种不同密度华北落叶松样地，使用树木生长尺对华北落叶松年内径向生长过程进行监测，并同步监测气象因子、土壤温度和湿度。 结果 表明：（1）在生长季时间尺度，华北落叶松径向变化呈“S”型，径向变化呈相对稳定、快速增大、涨缩波动3个阶段的时间格局，快速增大阶段主要发生在6月初—7月下旬，DOY152—210。（2）在544、742、999和1 020 株·hm⁻²的密度下，生长季节内华北落叶松林平均累积径向生长量分别为1 070 ± 230 µm、775 ± 181 µm、518 ± 214 µm和494 ± 124 µm；随林分密度的增加，华北落叶松年内累积径向生长量呈下降趋势，其快速增大阶段缩短；（3）混合效应模型分析结果表明，华北落叶松径向生长主要受土壤水分和平均气温控制，但林分密度和生长时期对年内径向生长也有显著影响；同时考虑林分密度、生长时期、树木大小以及气象因子等变量的模型可解释72.0%的方差，但排除林分密度和生长时期因素后，树木大小和气象因子共同仅能解释46.4%的方差。 结论 超过2/3的华北落叶松径向生长发生在快速生长期；华北落叶松平均累积径向生长量随密度增大而减小；林分密度、生长时期、树木大小和气象因子共同调控树木的年内径向生长。

森林枯落物和土壤具有重要生态水文功能,对六盘山香水河小流域的辽东栎—少脉椴、华北落叶松林的研究表明:辽东栎—少脉椴林枯落物未分解层、半分解层的最大持水量分别为5. 42、11. 28 t·hm-2 ;华北落叶松林的对应值分别为5. 72、24. 51 t·hm-2。两种林分枯落物的有效拦蓄量分别为0. 56和1. 63 mm,即华北落叶松林枯落物的持水能力好于辽东栎—少脉椴林。但辽东栎—少脉椴林1 m土层的非毛管持水深和毛管持水深(108. 15、441. 02mm)远大于华北落叶松林(65. 80、420. 00 mm) ,且前者生长季1 m土层有效持水能力(267. 77～327. 42 mm)大于后者(133. 55～227. 23 mm) 。从林地综合持水能力来看,辽东栎—少脉椴林的水文生态功能优于华北落叶松林。此外发现,虽然是两个不同的林分,但其1 m土层的有效持水能力的非毛管比例都是36. 6% ,毛管比例都是6314% ,表明在采用土壤有效持水能力、毛管贮水深、非毛管贮水深这3个指标中的任何一个评价较厚土层的总持水能力时,都将有很好的一致性。

2005年6—10月,在宁夏六盘山北侧叠叠沟小流域的不同坡面设置了93个调查样点,研究了土壤物理性质随土层深度、坡向、坡位及植被类型的变化。结果表明: ( 1)随土深增加,土壤密度和石砾含量逐渐增大,而土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤饱和持水量、毛管持水量和田间持水量却逐渐减小,但非毛管孔隙度在100cm以下土层时因石砾含量加大却随土深增加而增大; (2)各项土壤水文物理性质基本上均是阴坡优于半阴半阳坡和阳坡,半阴半阳坡与阳坡差别不大; (3)随着坡位下降,土壤厚度、土壤密度、石砾含量、非毛管孔隙度逐渐增大,总孔隙度和毛管孔隙度逐渐减小,各种持水量指标基本上也是程度不同地减小,但上坡的持水量指标大于阴坡坡顶; (4) 4种植被类型0～30 cm土层的土壤密度为天然灌丛天然草地>乔木林地>退耕地;非毛管孔隙度则是退耕地>乔木林地>天然灌丛>天然草地。其次,还建立了土壤物理性质与海拔、坡向、坡度、坡位、土壤深度、地表植被覆盖度等之间的回归方程。