上新世～早更新世云杉属和冷杉属在华北地区的发展及其气候指示意义

华北地区的云杉属和冷杉属在早上新世就有大量的发展。榆社盆地在4.4MaBP.时,云杉属在孢粉植物群中的含量达50%一70%,与云杉属同时发现的还有一些喜暖植物。根据化石和孢粉学证据、沉积条件、古地形及欧洲的旁证材料推测,上新世云杉属和冷杉属的生态习性与现代生活在寒冷地带的云杉、冷杉不同,它们是一些可以生长在相对暖湿气候条件下的种类。上新世以森林为主的植被在2.3MaB.P.时转变为疏林草原,亚热带植物基本迁离榆社盆地。云杉属和冷杉属不仅在孢粉植物群中大量减少,在木本植物中也降为次要组分。古植物的演化和迁移历史反映了冰期气候和东亚季风气候发展的历程。     

青海云杉林叶面积指数半球摄影测量方法研究

在介绍原理的基础上,首先分析了相机曝光对高质量鱼眼照片获取的影响,提出了一种野外操作可行的最佳曝光参数设置方法:将曝光量相对林下自动曝光量调低两步,即固定光圈,把快门速度相对林下自动曝光速度调快两步。随后分析了鱼眼照片3个波段对天空—树叶分类乃至孔隙率和LAI计算的影响,提出了鱼眼照片处理的基本流程,该流程主要要求选择蓝波段图像进行分析和利用0~60°天顶角范围内的图像参与LAI计算。通过对青海云杉林LAI多仪器同步观测实验对比证明:用提出的曝光方法和数据处理流程得到的LAI与LAI-2000测值基本相当,具有很好的应用前景。     

利用树木年轮资料重建石河子地区168a来的5-8月降水量

据相关普查,天山北坡玛纳斯河山区的板房沟天山云杉树轮宽度标准化年表与石河子地区5~8月降水相关显著,相关系数为0.656(P<0.0001)。基于该年表重建玛纳斯河流域168a来的5~8月降水量,解释方差达43.0%。经统计参数检验和独立历史气候记载验证,表明168a的降水重建值具有较好的可信性。168a来的石河子地区5~8月降水量大体经历了6个偏湿和6个偏干阶段,最湿润年为1988年,降水比长期平均值偏多71.7%,最干旱年为1945年,比多年平均值偏少42.7%,最长偏湿期出现在1843~1857年,而最长偏干期位于1908~1924年。功率谱分析指出重建降水存在4.0和8.0年的变化准周期。石河子地区5~8月降水变化可能与ENSO具有一定的联系。      

利用树轮宽度资料重建东天山木垒地区降水量

利用树轮宽度年表重建了东天山木垒地区自公元1727年来上年8月至当年6月降水量, 调整自由度后的方差解释量为36% (1962~2007年)。过去281年来, 木垒地区降水量变化存在5个偏干阶段(1742~1777年、1808~1832年、1853~1876年、1908~1934年和1975~1992年)和4个偏湿阶段(1778~1807年、1833~1852年、1877~1907年和1935~1974年)。与代表大范围降水变化的重建序列对比表明, 该降水量重建序列与北疆降水变化的3个偏湿期(1778~1807年、1833~1852年和1935~1974年)和2个偏干期(1808~1832年、1853~1876年)存在一致。功率谱分析显示该重建序列存在14.3年、10.9年的显著准周期(p <0.05)。相关分析结果显示, 该重建序列代表了东天山区域局地降水量变化情况, 且与邻近的中天山巩乃斯地区降水变化最为相似。随着空间距离的加大, 该重建序列与自东北向西南方向上天山不同区域降水变化的相关性逐渐减弱。     

Wet Canopy Evaporation Rate of Three Stands in Western Sichuan, China

The wet canopy evaporation rate (Er) was calculated by Penman-Monteith combination model based on three assumptions and with meteorological variables 2 m above the canopy in three stands, dominated by spruce (SF), fir (FF) and birch (BF) trees, respectively, in the subalpine forests in western Sichuan, China over a growing season. The total amount of the E was 44.5 mm for SF, 88.5 mm for FF and 57.8 mm for BF, accounting for 9.2%, 16.6% and 10.2% of the gross rainfall, respectively, in the measuring period. There was the highest average monthly Er and percentage of E to gross rainfall for FF compared with SF and BF.Mean Er was 0.097 mm h^-1 (ranging from 0.028 to0.487 mm h^-1), 0.242 mm h^-1 (from 0.068 to 0.711 mm h^-1) and 0.149 mm h^-1 (from 0.060 to 0.576 mm h^-1) for SF, FF and BF, respectively. The highest average monthly Er occurred in June was 0.120 mm h^-1 for SF, 0.317 mm h^-1for FF and 0.169 mm h^-1 for BF, and the lowest value in October was 0.083 mm h^-1 for SF, 0.187 mm h^-1 for FF and 0.101 mm h^-1 for BF, respectively. The averages of Er from 8:00 to16:00 were significantly higher than those from 0:00 to 8:00 and from 16:00 to 0:00 for the three stands. The marked daily and monthly differences of Er were contributable to the variations of solar radiation, air temperature and relative humidity above the canopy.     

青海湖近8000年来演变及发展趋势

本文依据紫果云杉(Picea purpurea Mast)残木、部分地层测年资料、湖成地貌,结合树木年轮和湖水观测资料,探讨近8000年来青海湖演变史并概略预测其发展趋势:8000—3500a.B.P.为暖湿期,3500a.B.P.以来渐趋冷干—干旱,600a.B.P.以来又几经暖湿—冷干的更替;在不考虑温室效应的前提下,大致在133年后湖水达补耗水量平衡期;在温室效应的影响下,湖水将提前于下世纪中叶进入补耗平衡期。     

赛里木湖流域雪岭云杉(Picea schrenkiana)树木径向生长对气候变化的响应

选用赛里木湖流域海西沟雪岭云杉(Picea schrenkiana)树轮宽度标准化年表与温泉气象站历年逐月降水(月降水量,降水量≥0.1mm、≥1mm、≥2mm、≥5mm日数)、温度(月平均气温、月平均最高气温、月平均最低气温、平均地温)、积雪(积雪日数,积雪深度≥1cm、≥5cm、≥10cm日数)、月平均相对湿度、日照百分率及日照时数等主要气候因子,以相关函数法分析赛里木湖流域树轮宽度对气候变化的响应。结果表明:海西沟树轮宽度标准化年表与气候要素相关较好的月份集中在上年7月、上年8月、当年1月及当年7月,与降水、积雪、相对湿度正相关,而与温度、日照百分率、日照时数负相关。对器测资料上年1月到当年12月所有不同时段的顺序组合与海西沟树轮宽度标准化年表的年轮指数序列进行相关普查分析表明,在所有组合中上年8月至当年7月的降水量及降水≥5mm日数与树轮年表的相关性最好,相关系数分别为0.630和0.708,上年8月至当年7月的降水可能是该地区树轮径向生长的主要限制因子,海西沟树轮标准化宽度年表与周围的降水和PDSI均具有较好的相关性,该年表对天山北坡和中亚部分地区的降水及PDSI有较好的代表性。     

不同郁闭度天山云杉林林冠截留量及穿透雨量特征研究

天山云杉(Picea schrenkiana var.tianschanica(Rupr.)Chen et Fu)是构成天山山地森林生态系统的主体。选取天山森林生态系统定位研究站不同郁闭度天山云杉林作为研究对象,研究了不同郁闭度条件下天山云杉林冠截留量及穿透雨量的月变化特征、林冠截留量及穿透雨量与总降雨量间的数量关系,通过研究得出结论:林冠截留率与郁闭度表现出显著正相关关系,而穿透雨比率与郁闭度表现出显著负相关关系;穿透雨量、穿透雨比率及林冠截留量的月变化与总降雨量基本一致,林冠截留率则相反;郁闭度为0.8和0.6、0.4和0.2之间的穿透雨量无显著性差异,0.8和0.6与0.4和0.2之间差异明显,林冠截留量相邻郁闭度间均无显著性差异,而不相邻郁闭度之间均差异显著;建立了穿透雨量及林冠截留量与总降雨量间的数学关系,用以定量评价该地区天山云杉林水文生态效益。     

新疆博尔塔拉河表土孢粉组合与植被关系研究

博尔塔拉河流域位于中哈边境,其植被和土壤具有十分明显的垂直分布和区域性差异,根据该流域一条自西向东沿着海拔高度从210 m 到3 235 m 长约200多km的样带上所采集的人为干扰较少的49 个表土花粉样品的孢粉组合图式和现代植被样方调查资料,探讨了博尔塔拉河流域植被与表土花粉之间的关系。该区孢粉谱从上至下可划分为6个带,分别对应高山草甸带、亚高山草甸草原带、森林灌丛带、灌丛草原带、荒漠草原带、荒漠植被带。值得注意的是第6个孢粉带因含有具湿地特征的隐域性植被类型花粉组分,故又分成2个亚带,即荒漠植被亚带Ⅵ₁和荒漠植被亚带Ⅵ₂。森林灌丛植被带上限的云杉花粉含量明显比该带下限的含量高,表明云杉花粉的传播在沟谷地区受山谷风的影响较大。与此同时,将孢粉数据与气象数据相结合,分析结果得出比较有代表性的云杉属(Picea)、桦属(Betula)、藜科(Chenopodiaceae)、麻黄属(Ephedra)等花粉,与降水量和温度的关系较为密切。     

祁连山青海云杉(Picea crassifolia)林浅层土壤碳、氮含量特征及其相互关系

为阐明祁连山青海云杉(Picea crassifolia)林分布带对其土壤碳、氮含量的影响,以分布在祁连山东段和西段的典型青海云杉林为研究对象,通过野外取样和室内分析,论述了青海云杉林浅层土壤碳、氮含量特征及其相互关系。结果表明:(1)祁连山东、西段土壤剖面有机碳含量均随土壤深度的增加而减小,但不同土层差异显著性不同,0~40cm含量分别为73.57±17.17g·kg-1和45.85±11.93g·kg-1;东、西段土壤剖面有机碳储量没有明显的变化规律,0~40cm有机碳储量分别为205.51±39.44t·hm-2和134.93±25.80t·hm-2。(2)祁连山东、西段土壤全氮含量随土层深度变化和不同土层差异显著性变化规律同土壤有机碳含量,0~40cm全氮含量分别为4.56±0.88g·kg-1和2.81±0.66g·kg-1;东、西段土壤全氮储量亦同土壤有机碳储量变化规律,0~40cm储量分别为12.77±2.08t·hm-2和8.38±1.56t·hm-2。(3)祁连山东、西段土壤剖面不同土层C/N比差异显著性变化规律相同,其C/N值分别为15.92±1.24和16.10±2.07;C/N比值大小主要取决于有机碳含量;线性分析表明,土壤有机碳与全氮含之间呈极显著的正相关关系,可用乘幂曲线模型Y=aXb较好地描述(p0.01)。上述研究结果可为祁连山水源涵养林建群种青海云杉林的经营和管理提供理论依据和数据支撑。