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分析树木径向生长对气候变化的响应，有利于准确预测未来森林的动态变化。天山北坡中山带广泛分布着以雪岭云杉（Picea schrenkiana）为单优树种的温带针叶林，本研究采集该处高海拔雪岭云杉树芯样本，用树木年轮学方法探究雪岭云杉径向生长对气候因子及干旱事件的响应特征。结果表明：（1）1960—2020年，雪岭云杉树轮宽度指数呈极显著上升趋势，未出现生长衰退现象，表明近期雪岭云杉生长状况良好。（2）雪岭云杉树轮宽度主要与当年6—8月气温，4月降水及除当年7月外的各月scPDSI显著正相关；滑动相关显示，雪岭云杉树轮宽度与气候因子的关系不稳定，1991年后，云杉对气候因子的正响应进一步加强。（3）雪岭云杉径向生长变化百分率在1879—1880年低于-25%，表明其在1879—1885年发生了生长衰退；随干旱频率和强度的增加，雪岭云杉应对干旱事件的抵抗力和恢复力下降，当云杉长时间处于水分较充足的环境而遭受突发干旱事件时，会导致其抵抗力严重下降，易发生生长衰退。综上所述，在气候变化背景下，升温在近期仍有利于该区域高海拔雪岭云杉径向生长，但升温过程中伴随着干旱频率和强度的增加，将使雪岭云杉的抵... 相似文献
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为探究不同植被类型深剖面土壤水补给来源,以黄土区长武塬为研究区,采集两种土地利用方式(农地、18 a苹果园、26 a苹果园)下20 m深土壤剖面,测定土壤水及其稳定性和放射性同位素含量,基于同位素方法对不同土地利用类型下不同深度土壤水来源进行溯源分析。研究表明：(1)苹果园土壤水含量明显低于农地,说明果园耗水强度更大,对深层土壤水影响更为显著。(2)农地、18 a和26 a苹果园下降水偏移量分别为-22‰、-20‰和-6‰,说明降水补给土壤水后受到蒸发作用影响,且农地土壤水比果园受到的蒸发效应更强。(3)该区土壤水补给主要以活塞流为主;对于补给不同深度土壤的可能水源,6 m以下补给水的同位素组成(δ2H=-83.8‰,δ18O=-12.1‰)较0～6 m (δ2H=-68.8‰,δ18O=-10.1‰)更为贫化,且6 m以下补给水的氢氧稳定同位素组成与日降水量≥50 mm·d-1的降水更相似。与农地(δ2H=-70.6‰,δ18O=-... 相似文献
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利用香日德-柴达木河流域的湖水、河水、地下水、井水、雪等不同水体59组样品，室内测试样品δ2H和δ18O值并对其特征进行分析，探讨其影响因素、氘盈余值（d-excess）及河水沿程变化等。结果表明：（1）香日德-柴达木河流域各水体氢氧同位素特征有差异，水循环过程中δ18O的富集程度为：湖水>冰>地下水>河水>井水>雪，河水和地下水水力联系紧密，流域各水体中河水和湖水的蒸发作用最强。（2）湖水δ2H和δ18O的最大值均在盆地底部的霍布逊湖，最小值均在上游东支河源冬给措纳湖，表明青藏高原北部湖水δ2H和δ18O比南部偏正，存在明显的高程效应。（3）河水δ2H和δ18O之间存在较显著的线性关系δ2H=4.93δ18O-29.6（R2=0.97），氢氧同位素组分的富集主要受控于河流蒸发的影响，河水上游蒸发... 相似文献
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祁连山排露沟流域土壤水热与降雨脉动沿海拔梯度变化 总被引：2，自引：1，他引：1
为了探讨垂直带气候与植被垂直分布间关系,对祁连山排露沟流域北坡不同海拔梯度降雨和土壤水热观测数据进行了分析,结果表明:1生长季降雨量随着海拔升高而增加,增加幅度为27.7 mm·(100m)~(-1);2海拔越高降雨天数占生长季比值越高,2~10 mm的小降雨脉动频率随着海拔升高而增加,小于2 mm的降雨脉动在低海拔发生频率较高,大于20 mm的降雨脉动在高海拔发生频率较高;3在表层0~10 cm和10~20 cm的土壤湿度每升高100 m增加幅度分别为0.027 m~3·m~(-3)和0.023 m~3·m~(-3),在表层0~10 cm和10~20 cm的土壤温度每升高100 m降低幅度分别为0.32℃和0.28℃;4不同海拔上的土壤温度沿土壤剖面降低,土壤湿度随土壤深度先升高后降低,而土壤温湿度随生长季先升高后降低。 相似文献
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祁连山青海云杉直径结构及其对径向生长的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《干旱区研究》2017,(5)
为了探究祁连山青海云杉的径向生长变化规律,以祁连山排露沟小流域的青海云杉林为研究对象,通过对森林分布上、下限的样地调查和生长尺的连续观测,分析树木直径结构对青海云杉年内径向生长的影响。结果表明:(1)海拔2 500 m的青海云杉林以4~8 cm径阶的树木居多,林分直径结构分布趋势呈反"J"形,基本符合天然异龄林分布曲线;海拔3 300 m的林分中,大径级树木数量较海拔2 500 m明显增多,林分直径结构分布呈现为近似余弦曲线分布,属于异龄林分布曲线的中间型。(2)海拔2 500 m和3 300 m青海云杉的生长季均于5月开始至9月底。可将其生长期划分为启动生长期(5月)、快速生长期(6—8月)和缓慢生长期(9月),平均径向生长速率分别为-0.66μm·d~(-1)·株~(-1)、7.59μm·d~(-1)·株~(-1)、5.16μm·d~(-1)·株~(-1)。(3)树木径向生长速率随着树木直径的增大而增大。大树平均生长速率为6.91μm·d~(-1)·株~(-1),是中树的1.65倍,是小树的7.3倍。(4)不同径级的青海云杉年径向累积生长量为:中树小树大树。中树的年径向累积生长量为9 137.5μm,是大树的2.85倍,是小树的3.38倍。 相似文献
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利用塔什库尔干河流域河谷2018年9月—2020年5月的降水事件的大气降水同位素数据,以及流域河谷代表性气象站点温度、降水、相对湿度等气象资料,分析降水中δ18O、δ2H和氘盈余(d-excess)变化特征,探讨影响因素,并基于拉格朗日后向轨迹模型(HYSPLIT)追踪解析流域河谷大气降水的水汽输送路径。结果表明：(1)降水δ2H、δ18O值总体上呈现夏季富集、冬季贫化的季节变化特征,且具有显著的温度效应(1.33‰·℃-1),但未见显著雨量效应;(2)局地大气降水线方程为δ2H=7.63δ18O-3.55,呈现出显著的干旱气候特征;(3)HYSPLIT模拟结果表明研究流域降水水汽主要受西风环流和局地水汽再循环影响,其中夏半年局地水汽蒸发占比54.09%,冬半年西方路径中较长距离输送占比45.53%。8月源自印度洋的水汽可绕过青藏高原到达研究区域。成果可为塔什库尔干河流域水资源管理和气候应对提供参考依据。 相似文献
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森林生物量是研究森林第一性生产力的基础,其碳密度是评价森林生态系统结构功能的重要指标。为探究祁连山南坡阿咪东索小流域内青海云杉典型林分密度随海拔的变化特征,按不同海拔,采用生物量模型计算法,选择海拔2900～3200 m调查分析该区域内青海云杉乔木层和土壤层碳密度沿海拔梯度的变化特征,以期为祁连山青海云杉林碳储量估算提供基础数据。结果表明:研究区总生物量平均值为135.59 t·hm-2,随着海拔升高,总生物量呈递减的趋势。乔木层碳密度平均值为70.51 t·hm-2,0～50 cm土层土壤有机碳密度平均值为154.01 t·hm-2,随海拔升高,乔木层碳密度呈递减的趋势,土壤有机碳密度呈先降低后升高的变化趋势。区内不同海拔青海云杉林生态系统碳密度为224.51 t·hm-2,其中乔木层和土壤层碳密度分别占总碳密度的30.5%和69.5%,随海拔上升呈下降的变化趋势。森林土壤碳库占比较大,加强对森林土壤的保护是维持森林生态平衡的强有力推进方向。 相似文献
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本文采用Luzzy聚类分析对贺兰山的森林群落类型进行了划分,进而根据成林树种的生长、更新和Lotka-volterra竞争方程判断群落间的演替动态。共划分了3个群系,5个林型、9个林分型。青海云杉和油松是演替“顶极”的优势树种。在海拔2400m以上,群落演替的终点是青海云杉纯林,而在2400m以下则是以油松为优势种的青海云杉油松混交林。 相似文献
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氢氧稳定同位素是描述水循环过程的天然示踪剂,自来水是重要的生活用水,研究自来水中氢氧稳定同位素的变化特征有助于示踪城乡居民用水来源,为合理规划水资源调配提供参考。基于新疆352个自来水样品,对氢氧稳定同位素以及氘盈余(d=δ2H-8δ18O)的时空分布进行分析。结果表明：（1）新疆自来水水线为δ2H=7.67δ18O+10.54（R2=0.92）,δ2H月均值的变化范围为-105.57‰～-37.82‰,δ18O的月均值在-14.48‰～-6.67‰之间,d的月均值在1.89‰～24.38‰之间波动。（2）北疆和南疆的氢氧稳定同位素及氘盈余都存在季节变化,并且南疆的季节差异比北疆大。（3）利用BW模型对新疆自来水中氢氧稳定同位素的空间分布进行模拟,发现南疆氢氧稳定同位素值普遍高于北疆的同位素值,并且山区同位素值低于盆地的同位素值。 相似文献
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为了解不同坡向环境因子对雪岭云杉林天然更新的影响，在天山北坡中段同一海拔雪岭云杉林的阴坡、半阴坡、半阳坡、阳坡设置系列样方开展调查，构建不同坡向环境因子-更新指数结构方程模型，根据各坡向环境特征分析云杉幼苗存活现状与环境因素间的关系。结果表明：（1）半阴坡和半阳坡更适宜幼苗的存活和生长，二者更新指数(0.065、0.057)显著高于阴坡和阳坡；（2）凋落物对雪岭云杉更新有双重作用，凋落物未分解层过厚不利于更新，丰富的有机质可促进土壤形成高氮环境，有利于林下幼苗更新；（3）不同坡向环境因子对更新指数的作用强度依次为：全氮含量（0.60）>成年树密度（0.46）>凋落物半分解层（0.37）>全钾含量（0.24）>有机质含量（0.23）>全磷含量（-0.16）>速效磷含量（-0.32）>凋落物未分解层厚度（-0.34）。综合来看，该区域的雪岭云杉幼苗在郁闭度大小为0.6左右，凋落物厚度为2.5 cm左右，土壤全氮、全钾含量较高的半阴坡、半阳坡更新较好。 相似文献
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粗木质残体(CWD)是森林生态系统的重要组成部分，在水土保育、维持生物多样性和生态平衡等方面起着重要作用。林芝云杉(Picea likiangensis var.linzhiensis)是藏东南亚高山暗针叶林的主要建群树种之一，为了解藏东南亚高山森林中粗木质残体的持水特性，以岗乡自然保护区原始林芝云杉林为研究对象，采用浸泡模拟法研究粗木质残体的分解程度、密度与持水性能的关系。结果表明：CWD密度随着分解程度加深而减小；吸水率随浸泡时间增加而增加，可用方程y=clnx-d拟合；吸水速率随分解等级加深而减小，可用方程y=ax-b进行拟合；标准地内CWD最大持水量为41.25t·hm-2,相当于降雨4.12mm,有效持水为33.93t·hm-2,相当于降雨3.39mm。林芝云杉林内不同分解等级粗木质残体持水性能差异明显，其中Ⅴ级密度最小，持水量最高，证实了CWD分解程度对森林生态系统粗木质残体储水能力和吸收能力的影响，该研究有利于后续开展林芝云杉粗木质残体的生态功能研究。 相似文献
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青藏高原东缘高寒草甸生态系统碳通量变化特征及其影响因素 总被引：2，自引：0，他引：2
利用涡动相关技术对青藏高原东缘阿柔的碳通量进行了连续观测,定量分析了高寒草甸碳通量的变化特征及其影响因素。结果表明:1)阿柔草甸碳通量的日变化基本呈现单峰曲线,吸收峰值出现在正午前后,晚间为碳排放。碳通量的日变化具有较大的季节差异,生长季变化幅度大,非生长季变化幅度小;2)阿柔草甸碳通量的变化受到辐射、土壤温度及昼夜温差等环境因子的影响。青藏高原生长季辐射强,雨热同期,有利于高寒草甸的碳累积,夜间低温和非生长季的低温也减弱了碳排放;3)阿柔高寒草甸的碳吸收量为156.0g/m2/year,碳汇功能明显。它的平均Q10为3.28,高于低海拔草地生态系统Q10,说明青藏高原高寒草甸生态系统呼吸对温度上升的反应更为敏感,具有较大的碳释放潜能。 相似文献
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青海云杉作为祁连山森林生态的建群种，其天然更新的空间关联性及集聚模式对种群更新具有重要意义。于2022年8月对祁连山排露沟流域海拔2800-3300m样地内的青海云杉林进行每木检尺，研究将胸径小于50mm的青海云杉植株划为更新苗，并选取更新苗胸径、株高两个生物指标，通过空间自相关分析探究其胸径、株高的空间关联性及集聚模式。结果表明：1)不同海拔更新苗胸径、株高均表现为空间正自相关，胸径空间关联性呈现为2800m>3100m>3000m>2900m>3300m,株高空间关联性呈现为2800m>2900m>3100m>3000m>3300m,仅3200m样地胸径和株高均表现为不显著的空间负自相关，表明更新苗胸径和株高的空间关联性随着海拔的升高而逐渐降低。2)不同样地更新苗胸径和株高个体间空间正自相关的数量远多于空间负自相关，表明青海云杉更新个体的生长有益于邻近径级个体的生长。3)更新苗胸径和株高整体呈现为低低集聚比高高集聚更为集中，且相互间分界明显，表明邻近径级的植株间关系较为协调，径级差异较大的植株间排斥效应较为明显。4)更新苗胸径和株高均... 相似文献
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新疆塔里木河胡杨根蘖苗水分来源初探 总被引：3，自引：0，他引：3
利用稳定同位素技术结合水势观测及断根试验,研究胡杨[WTBX]（Populus euphratica）[WTBZ]根蘖苗的水分来源。结果表明：淹没前胡杨根蘖苗清晨水势显著低于母株,水分主要源于60 cm以下土壤水;退水后浅层土壤水的δ18O值贫化,根蘖苗木质部水的δ18O值相应贫化,清晨水势显著高于母株,水分主要源于浅层土壤水（0~60 cm）。样方调查表明：胡杨根蘖苗萌发于母株浅于30 cm根系上,根蘖苗发生部位不产生不定根,切断母株近端根（萌发点至母株端）和远端根（萌发点至根末端）后枯死,说明维持根蘖苗生长的水分主要源于母株。综合分析表明：胡杨根蘖苗的水分主要源于母株浅层根系远端根,对土壤水的利用取决于浅层根系对水分的吸收。 相似文献
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小针茅荒漠草原土壤水分动态及其对降雨的响应 总被引：4，自引：0，他引：4
揭示干旱、半干旱地区生态系统土壤水分动态对于进一步认识生态系统过程与功能机制,提出应对气候变化影响的途径均具有重要意义。以小针茅草原为对象,基于连续4 a逐时监测的土壤含水量(地表以下15 cm)与降雨数据,结合邻近气象站过去50 a的降雨资料,探讨了荒漠草原土壤水分动态规律及其对降雨的响应。结果表明:1受降雨分布格局的影响,荒漠草原土壤水分动态存在单峰型和双峰型两种模式;2地表以下15 cm处的土壤水分对5 mm以下降雨事件没有响应,18 mm以上的降雨对该土层土壤水分才具有较强的补充作用,土壤所需的降雨量比沙地和荒漠区更高;3降雨量越大、降雨强度越大或降雨前土壤含水量越高,土壤水分对降雨的响应就越迅速。未来气候变化可能对荒漠草原区浅根型植物生长不利,从而对畜牧业生产产生重要影响。 相似文献
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草原是锡林郭勒地区的主体生态系统，观测研究该地区地气相互作用对深入理解该区草原气候和生态效应具有重要意义。利用2016-2020年锡林浩特国家气候观象台的近地层综合观测资料经过异常值剔除和缺失值插补后进行统计分析：1)利用最小二乘法和能量平衡比率法，对比分析了该地区生长季和非生长季能量通量平均日变化特征、能量闭合特征，进而分析讨论了大气稳定状态对近地层能量闭合特征的影响；2)分析了5年平均能量通量逐月日变化特征；3)分析了该地区的CO2通量特征。结果表明：锡林郭勒草原生态系统的能量分配主要以感热通量为主，约占净辐射的36.95%。生长季的能量闭合斜率高于非生长季，全年平均能量闭合斜率为0.69。近地层大气稳定层结出现的频率大于不稳定层结出现的频率，且不稳定大气条件下的能量闭合率更高。通过对碳通量的分析发现，该生态系统总体表现为碳汇，生长季的日总净固碳量为2.44gc·m-2·d-1,非生长季为0.57gc·m-2·d-1。 相似文献
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通过测定人工湖面不同距离白刺灌丛生长季降水、土壤水、地下水、植物水的稳定氢氧同位素变化特征,结合IsoSource模型,定量分析了白刺灌丛生长季的水分利用策略。结果表明:随样地与人工湖面距离的增加,0-200m水平范围白刺灌丛各土层平均土壤水分逐渐减小,其中0m样地最高为10.02%,200m样地最小为5.24%,对250m-600m样地各土层平均土壤水分的影响不大。受蒸发及降水季节变化的影响,白刺灌丛0-70cm土壤水及其δ~(18)O变化剧烈。土壤水的δ~(18)O介于-8.78‰～16.39‰,平均值为0.14‰。地下水的δ~(18)O介于-4.19‰～-3.55‰,平均值为-3.89‰。降水的δ~(18)O介于-17.31‰～3.37‰,平均值为-6.36‰。湖水的δ~(18)O介于-1.84‰～11.66‰,平均值为3.02‰。木质部水的δ~(18)O介于-5.98‰～2.74‰,平均值为-3.59‰,各样地不同土层土壤水分δ~(18)O差异显著(P<0.05)。随样地与人工湖面距离的增加,白刺灌丛逐渐利用更深层次的土壤水及地下水。 相似文献
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2003—2010年中亚地表土壤水对气候变化的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
综合利用3组AMSR-E地表土壤水数据产品,运用集合分析的方法,生成中亚2003—2010年4—10月月均地表含水量数据,而后结合Climatic Research Unit(CRU)数据,分析了中亚8 a来地表土壤水变化特征及其对降水、气温等气候变化的响应。研究结果表明:1中亚地区地表土壤水含量从西南向东、向北逐渐降低。2中亚地区植物生长季及春、夏季地表土壤水均以变干为主,而秋季则以变湿为主。3集合分析数据时空分布与降水类似,与气温相反。在时间变化趋势上,中亚大部分地区降水减少、气温升高。夏季降水急剧减少而气温显著上升对中亚地区植物的生长是很不利的。4相关性分析结果表明,降水减少、气温升高是导致中亚植物生长季土壤干化的主导因素之一。 相似文献