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5种湿地植物对土壤重金属的富集转运特征

西北植物学报 2016年第10期36卷 2078-2085页

作者：严莉李龙山倪细炉李昌晓李健宁夏大学生命科学学院银川750021 宁夏林业研究院种苗生物工程国家重点实验室银川750004 宁夏银川城市森林生态系统国家定位观测研究站银川750004

选择芦苇、水葱、千屈菜、扁秆藨草、长苞香蒲5种湿地植物进行盆栽实验,比较它们对土壤中的5种重金属镉、铬、汞、铅、锌的富集特性,分析重金属在各植物体和土壤中的动态分布,以评价所测植物对土壤中重金属的综合富集能力,为利用植物修... 详细信息

选择芦苇、水葱、千屈菜、扁秆藨草、长苞香蒲5种湿地植物进行盆栽实验,比较它们对土壤中的5种重金属镉、铬、汞、铅、锌的富集特性,分析重金属在各植物体和土壤中的动态分布,以评价所测植物对土壤中重金属的综合富集能力,为利用植物修复金属污染土壤提供理论依据和技术支持。结果表明:(1)种植湿地植物对土壤重金属的富集效果显著高于无植物对照,且随着处理时间的延长,土壤中重金属镉、铬、汞、铅、锌的含量均呈下降趋势。(2)湿地植物对重金属镉、铬、汞、铅、锌的富集效果差异显著,其中水葱根部对重金属镉的富集系数最大,芦苇根部对重金属铬、汞、铅、锌的富集系数均最大,千屈菜、扁秆藨草和长苞香蒲根部对5种重金属的富集系数均较小;芦苇地上部分对金属镉的富集系数最大,千屈菜地上部分对金属铬、汞、铅的富集系数均最大,水葱地上部分对金属锌的富集系数最大。(3)5种湿地植物对重金属镉、铬、汞、铅、锌的转移系数差异显著,其中扁秆藨草对土壤中镉、铬、铅、锌的转移系数均为最大,对铬和锌的转移系数均大于1,长苞香蒲对铬的转移系数大于1,仅次于扁秆藨草。其他3种植物对5种重金属的转移系数均小于1。研究表明,5种湿地植物对重金属Cd、Cr、Hg、Pb、Zn都有富集和转移的能力,但不同植物对不同重金属的富集效果不同。

关键词：湿地植物重金属富集系数转移系数

宁夏贺兰山、六盘山典型森林类型土壤主要肥力特征

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生态学报 2013年第6期33卷 1982-1993页

作者：姜林耿增超张雯陈心想佘雕张强崔乐乐王宏翔郭永利西北农林科技大学资源环境学院农业部黄土高原农业资源与环境修复重点开放实验室农业部西北植物营养与农业环境重点实验室杨凌712100 宁夏贺兰山森林生态系统定位研究站银川750000 西北农林科技大学林学院杨凌712100 西安市长安区农业技术推广中心西安710100

采用野外调查结合室内分析的方法,对该区域典型森林类型下土壤的主要剖面肥力特征进行了研究,并对主要理化指标进行了因子分析。结果表明:受森林凋落物的累积、分解和成土母质、气候条件的影响,贺兰山、六盘山主要森林土壤的剖面肥力具... 详细信息

采用野外调查结合室内分析的方法,对该区域典型森林类型下土壤的主要剖面肥力特征进行了研究,并对主要理化指标进行了因子分析。结果表明:受森林凋落物的累积、分解和成土母质、气候条件的影响,贺兰山、六盘山主要森林土壤的剖面肥力具有明显差异。其中,土壤孔隙度(54.50%—72.22%,剖面均值,下同)受有机质影响显著,随土层加深逐渐减小,容重(0.72—1.21 g/cm3)、比重(2.55—2.68 g/cm3)随土层加深显著增大,且六盘山各样地比重大于贺兰山。受有机质归还作用影响,有机碳(24.03—65.37 g/kg)、全N(1.48—3.49 g/kg)、NO-3-N(1.88—10.50 mg/kg)、NH+4-N(5.02—11.01 mg/kg)、全P(0.37—1.19 g/kg)、有效P(4.82—13.38 mg/kg)、速效K含量(82.03—244.62 mg/kg)均随土层加深逐渐降低;全K含量(18.92—26.14 g/kg)随土层加深逐渐增大,且六盘山各样地全K含量大于贺兰山。土壤C/N(11.74—19.88)呈现B层>C层>A层,且贺兰山各样地C/N大于六盘山。土壤CEC(23.94—40.30 cmol/kg)受有机质的主导作用明显,随土层加深显著减小,pH值(7.09—8.09)、ESP(0.59%—2.47%)及BSP(51.24%—80.57%)均随土层加深逐渐增大,且贺兰山各样地pH值、ESP大于六盘山。粘粒(5.46%—10.20%)、TDS(0.33—1.12 g/kg)及CaCO3(1.44—14.23 g/kg)均未出现明显积聚,且贺兰山各样地TDS、CaCO3含量大于六盘山。因子分析显示,对于该区域各样地土壤的肥力特征,可以应用有机质因子、环境因子和NO-3-N因子进行综合描述。其中青海云杉、山杨混交林下土壤的有机质因子得分最高,贺兰山各样地环境因子得分显著大于六盘山,NO-3-N因子得分则以小叶金露梅灌丛和华北落叶松天然林最高。

关键词：贺兰山六盘山森林土壤剖面肥力特征理化性质因子分析

六盘山叠叠沟华北落叶松人工林地上生物量的分配特征

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西北林学院学报 2016年第4期31卷 12-18页

作者：韩新生王彦辉李振华王艳兵姚依强张桐宁夏农林科学院荒漠化治理研究所宁夏银川750002 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室北京100091

生物量是评价森林生态系统结构与功能的重要指标,也反映了森林植被的生态适应性。在宁夏六盘山半干旱区的叠叠沟小流域,以当地优势林分华北落叶松人工林为对象,采用烘干法及生物量经验公式,调查了1个半阴坡和1个阴坡上共12个森林样地的... 详细信息

生物量是评价森林生态系统结构与功能的重要指标,也反映了森林植被的生态适应性。在宁夏六盘山半干旱区的叠叠沟小流域,以当地优势林分华北落叶松人工林为对象,采用烘干法及生物量经验公式,调查了1个半阴坡和1个阴坡上共12个森林样地的地上植被生物量,分析了生物量的分配特征。结果表明:该流域内华北落叶松林地上生物量平均为59.20t·hm^(-2);阴坡林分地上生物量为63.49t·hm^(-2),较半阴坡高15.62%。在坡面上,生物量在坡中下部和下部最大,平均为71.75t·hm^(-2);其次是坡上部、中上部和坡脚,平均为58.08t·hm^(-2);最小的是坡顶,平均为37.45t·hm^(-2)。在垂直空间上,各层次生物量分配表现为:乔木层(67.95%)>枯落物层(28.68%)>草本层(2.62%)>灌木层(0.75%),即乔木及枯落物(主要是难分解的松针)约占林分生物量的97%。乔木层不同径级林木的地上生物量分配呈正态分布,其中胸径为10~16cm的林木占比例最大,为60.19%,其次是径级>16cm的林木(20.88%),最小的是径级树枝(28.66%)>树皮(11.58%)>树叶(3.24%)。综上可知,该半干旱小流域内华北落叶松林生物量在阴坡居多,特别是坡中下部,这可能与降水及水分坡面分配格局有很大关系;冠层林木,特别是大径材林木贡献了林分生物量的绝大多数,而林下灌草及幼树生长较差,贡献极小,建议进行适当择伐,改善林分结构。

关键词：半干旱华北落叶松生物量分配

宁夏贺兰山青海云杉林藓类植物C∶N∶P化学计量特征

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应用生态学报 2023年第3期34卷 664-670页

作者：高嘉慧高媛李小伟梁咏亮杨君珑李静尧宁夏大学农学院银川750021 宁夏吴忠国家农业科技园区管理委员会宁夏吴忠751100 宁夏贺兰山国家级保护区管理局银川750021

为探究山地森林生态系统藓类C、N、P化学计量学特征及适应机制,本研究沿海拔梯度在宁夏贺兰山青海云杉林设置15个样地,分析藓类地上组织C∶N∶P化学计量特征及其与环境因子的关系。结果表明:藓类植物地上组织C、N、P含量与海拔无关,且... 详细信息

为探究山地森林生态系统藓类C、N、P化学计量学特征及适应机制,本研究沿海拔梯度在宁夏贺兰山青海云杉林设置15个样地,分析藓类地上组织C∶N∶P化学计量特征及其与环境因子的关系。结果表明:藓类植物地上组织C、N、P含量与海拔无关,且均值分别为336.67、20.31和0.66 mg·g^(-1);地上组织N∶P均值为33.4,说明藓类植物生长受P限制。藓类植物地上组织中C含量与土壤全氮含量呈显著正相关,与土壤全磷含量呈显著负相关;藓类植物地上组织中N含量与土壤有机碳和土壤全氮含量均呈显著负相关。冗余分析表明,环境因子对藓类地上组织化学计量特征的解释率为48.5%,主要环境影响因子为郁闭度、土壤全氮、土壤全磷;高郁闭度对藓类植物的生长具有促进作用。

关键词：青海云杉林藓类植物 C∶N∶P化学计量郁闭度

宁南黄土丘陵区3种典型林分的结构与水文影响比较

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水土保持学报 2018年第6期32卷 192-199页

作者：韩新生许浩蔡进军王月玲董立国宁夏农林科学院荒漠化治理研究所宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室银川750002 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091

为分析宁南黄土丘陵区林分结构的水文功能影响关系及差异,以彭阳县3种典型林分(山杏纯林、山杏柠条混交林、山杏沙棘混交林)为对象,在2017年生长季观测了林下草本生物量和生物多样性、冠层降雨再分配、林下蒸散、土壤湿度的变化特征。... 详细信息

为分析宁南黄土丘陵区林分结构的水文功能影响关系及差异,以彭阳县3种典型林分(山杏纯林、山杏柠条混交林、山杏沙棘混交林)为对象,在2017年生长季观测了林下草本生物量和生物多样性、冠层降雨再分配、林下蒸散、土壤湿度的变化特征。结果表明:(1)林分地表覆盖度大小顺序为山杏沙棘混交林(0.81)>山杏柠条混交林(0.71)>山杏纯林(0.67);草本植物地上生物量为山杏沙棘混交林(0.86)>山杏纯林(0.62)>山杏柠条混交林(0.41);草本植物生物多样性为山杏柠条混交林>山杏沙棘混交林>山杏纯林。(2)3种林分类型的冠层都相对稀疏,降雨穿透率均>90%,穿透雨量与林外降雨呈线性正相关;干流量和林冠截留量与林外降雨呈对数关系。(3)林下蒸散的季节变化呈"单峰型",研究期间林下蒸散表现为山杏沙棘混交林(245.0mm)>山杏纯林(227.7mm)>山杏柠条混交林(220.9mm),其中山杏柠条混交林的月际间差异最小。(4)生长季内土壤湿度在中上层(0—80cm)表现为逐渐降低趋势,在深层则相反;深层土壤水分的林分差异为山杏纯林>山杏沙棘混交林>山杏柠条混交林。在干旱缺水、侵蚀严重的黄土区,要恢复以水土保持为主要功能的稳定植被时,既要考虑植被配置模式对地表覆盖和草本生物量及物种多样性的影响,也要考虑对土壤湿度的影响,因此建议在植被恢复中尽量选择山杏沙棘混交林和山杏纯林。

关键词：林分结构降雨再分配林下蒸散土壤湿度黄土丘陵区

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宁夏贺兰山天然油松林碳储量和碳密度

东北林业大学学报 2011年第5期39卷 108-110页

作者：任军辉刘建军刘斌张宇钰杜承星西北农林科技大学杨凌712100 宁夏贺兰山自然保护区管理局

以宁夏贺兰山天然油松林为研究对象,通过样地调查,并结合贺兰山自然保护区森林调查资料,对其生物量转换因子、碳储量和碳密度进行了估算,通过实测数据及模型分析,结果表明:贺兰山天然油松林生物量转换因子平均值为0.89;对各组分生物量... 详细信息

以宁夏贺兰山天然油松林为研究对象,通过样地调查,并结合贺兰山自然保护区森林调查资料,对其生物量转换因子、碳储量和碳密度进行了估算,通过实测数据及模型分析,结果表明:贺兰山天然油松林生物量转换因子平均值为0.89;对各组分生物量与蓄积量关系进行了拟合分析,建立了各组分生物量蓄积量相关方程,地上生物量随蓄积的增加而增加,其线性关系可表示为B=0.815 1V+5.835 6;按照材积源法估算出宁夏贺兰山天然油松林碳储量为1.172 62万t,碳密度为36.42 t/hm2,在贺兰山油松分布密度大的大水沟、苏峪口、马莲口管理站,油松林碳储量分别为:0.397 26、0.773 58、0.001 81万t。

关键词：油松生物量碳储量碳密度贺兰山

基于MOD16的银川地表蒸散量时空特征及影响因素分析

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北京林业大学学报 2024年第7期46卷 18-26页

作者：宋硕赵婉凝李少然王亚飞岳天泽贾黎明刘虎省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京林业大学北京100083 林学实验教学中心北京林业大学北京100083 银川市中山公园宁夏银川750000

【目的】阐明2000—2020年银川市地表蒸散量变化及其主要影响因素,为以水定市、以水定林提供理论依据。【方法】基于MODIS蒸散产品MOD16,气温、降水量和归一化植被指数(NDVI),运用slope线性趋势、相关分析等方法,并采用MOD16A3数据进行... 详细信息

【目的】阐明2000—2020年银川市地表蒸散量变化及其主要影响因素,为以水定市、以水定林提供理论依据。【方法】基于MODIS蒸散产品MOD16,气温、降水量和归一化植被指数(NDVI),运用slope线性趋势、相关分析等方法,并采用MOD16A3数据进行作物缺水指数的计算,对银川市2000—2020年蒸散量时空变化特征、不同土地利用类型蒸散量差异及其影响因素进行分析。【结果】(1)2000—2020年银川市蒸散量在201.2~344.2 mm之间,多年均值为273.4 mm;在空间分布上,整体上呈围绕建成区的中部区域较高,西部贺兰山区域和东部区域较低的分布特征。(2)2000—2020年银川市蒸散量呈增加趋势,倾向率为5.093 mm/a,蒸散量增加的区域面积占比最高,为88.30%,可见银川市大部分区域蒸散量变化趋势是增加的,显著增加的区域主要分布在围绕建成区的部分中部区域。蒸散量减少的区域面积占比为2.44%,年蒸散量基本不变的区域面积占比为9.26%。(3)与2000年相比,2020年的耕地、林地、草地、灌木地、湿地、水体、人造地表、裸地的相对变化率为−6.73%、0.33%、−8.34%、−14.87%、21.95%、9.05%、230.45%、−2.08%。银川市蒸散量空间分布受土地利用类型影响显著,多年平均蒸散量由大到小依次为耕地(322.9 mm)、水体(268.5 mm)、人造地表(256.9 mm)、林地(240.0 mm)、湿地(220.3 mm)、灌木地(216.7 mm)、草地(201.9 mm)、裸地(196.4 mm)。(4)对银川市2000—2020年蒸散量与气温、降水量、NDVI(2000—2019年)的相关分析表明,银川市蒸散量与气温、降水量和NDVI均呈显著正相关。【结论】2000—2020年,气温、降水量、NDVI都是影响银川市年均蒸散量上升的驱动因素,其中NDVI是最主要影响因子。本研究以期为银川市水资源的合理高效利用,银川市生态需水量研究和生态环境规划提供理论支撑。

关键词：银川 MOD16 蒸散量土地利用时空变化 NDVI 作物缺水指数

泾河流域上游土石山区和黄土区森林覆盖率变化的水文影响模拟

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生态学报 2015年第4期35卷 1068-1078页

作者：张淑兰于澎涛张海军王彦辉贺亮亮李振华佳木斯大学佳木斯154007 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091

泾河流域上游是黄土高原的重要水源地和退耕还林工程区,在较大空间尺度上定量评价区内森林覆盖增加的水文影响对科学指导林业生态环境建设、保障区域水安全和可持续发展均有重要意义。为了在尽量排除地形、土壤、气候等作用的基础上定... 详细信息

泾河流域上游是黄土高原的重要水源地和退耕还林工程区,在较大空间尺度上定量评价区内森林覆盖增加的水文影响对科学指导林业生态环境建设、保障区域水安全和可持续发展均有重要意义。为了在尽量排除地形、土壤、气候等作用的基础上定量评价森林的影响,将泾河上游划分为土石山区和黄土区,分别制定了多种森林恢复情景,利用分布式流域生态水文模型(SWIM)模拟评价了森林覆盖率及其空间分布变化对流域年蒸散量、年产流量、年地下水补给量、年土壤深层渗漏量及日径流洪峰的影响。土石山区模拟结果表明,增加森林覆盖将增加流域蒸散和减少流域产流,如现有森林覆盖(占全流域面积比例为13.8%)情景与现有森林变为草地(占全流域面积比例为0)情景相比时,流域年蒸散量从445.4 mm变为427.7 mm(减少了17.4 mm和4%);年产流量从42.4 mm变为53.5 mm(增加了11.1 mm和26.3%),年地下水补给量从61.6 mm变为76.9 mm(增加了15.3 mm和24.8%),年深层渗漏量从72.9 mm变为88.3 mm(增加了17.7 mm和24.3%);平均森林覆盖率每增加10%,导致流域年蒸散量增加12.8 mm,年产流量减少8.0 mm,年地下水补给量减少11.1 mm。在比较干旱和土层深厚的黄土区,增加森林覆盖将同样增大流域蒸散和减少流域产流,但变化幅度明显小于降水相对丰富和土层浅薄的土石山区,平均森林面积增加10%导致流域年蒸散量增加9.0 mm,年产流量减少4.5 mm,年地下水补给量减少8.8 mm;此外,在较缓坡面造林的水文影响大于较陡坡面造林。从森林水文影响的年内变化来看时,森林覆盖率升高的水文影响在土石山区和黄土区也有差别,如土石山区5—7月份的蒸散显著增加,5—10月份的深层渗漏均有减少;而黄土区是蒸散量在5—10月均有增加,深层渗漏在7—10月份显著减少。另外,土石山区森林覆盖率增加对日径流峰值的影响不显著,而黄土区则能明显削弱,这可能主要是因土石山区的高石砾含量土壤的渗透性能明显高于黄土区的黄土,而黄土区的森林能够明显改善土壤入渗性能和减少地面径流形成。

关键词：植被恢复森林覆盖率水文影响蒸散径流宁夏六盘山泾河流域

宁夏贺兰山自然保护区油松林碳储量及分布格局

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生态环境学报 2013年第11期22卷 1785-1789页

作者：许浩张源润胡天华季波何建龙蔡进军王继飞宁夏农林科学院荒漠化治理研究所宁夏银川750002 宁夏贺兰山国家级自然保护区管理局宁夏银川750021

森林保护对减缓全球变暖有着重要意义。不同森林生态系统由于其所处地理位置不同,气候、土壤、物种构成差异很大,因此其碳汇功能也各不相同,油松是中国北方重要的森林类型之一,为了摸清贺兰山自然保护区森林碳储量,本文通过实地调查取... 详细信息

森林保护对减缓全球变暖有着重要意义。不同森林生态系统由于其所处地理位置不同,气候、土壤、物种构成差异很大,因此其碳汇功能也各不相同,油松是中国北方重要的森林类型之一,为了摸清贺兰山自然保护区森林碳储量,本文通过实地调查取样和室内实验测定的方法,于2011—2012年期间对宁夏贺兰山自然保护区油松林碳储量进行了取样测定,估算了其碳储量。结果表明:油松单株平均含碳率为51.91%,高于国内其他地区的阔叶树种及灌木的含碳率;经估算贺兰山油松林总有机碳储量为13.39 kg?m-2,其中立木碳储量为2.98 kg?m-2,地被层有机碳碳储量为0.86 kg?m-2,土壤层有机碳储量为9.55 kg?m-2,土壤碳储量占林分碳储量的70%以上,是油松林有机碳的主要储存库。总体来看,针叶林的固碳能力要高于阔叶林,在营造固碳林时应优先考虑针叶树种。从分布格局来看,东经105.80°~106.15°,北纬38.36°~39.00°,海拔2 000~2 400 m的区域是油松林的主要分布区域,也是贺兰山森林有机碳的主要分布区,该区域是保护区碳平衡研究和碳汇管理应该关注的重点区域。

关键词：贺兰山油松碳储量