北京松山森林生态系统结构与功能研究(第1辑)

目　录

1　绪论 1

1.1　研究背景 1

1.2　研究目的和意义 2

1.3　国内外研究进展 3

1.3.1　森林物种多样性研究进展 3

1.3.2　森林生物量及生产力研究进展 5

1.3.3　森林土壤养分研究进展 7

1.3.4　森林水文效应研究进展 8

1.3.5　森林生态系统水质研究进展 10

1.3.6　森林景观格局与网络优化研究进展 13

1.4　应用方向或应用前景 14

2　研究区概况 15

2.1　地理位置 15

2.2　地质地貌与土壤 16

2.3　气候及水文 16

2.4　植被状况 17

3　研究内容与方法 18

3.1　研究内容 18

3.1.1　不同林分植物物种多样性研究 18

3.1.2　不同林分生物量及生产力研究 18

3.1.3　不同林分土壤养分研究 18

3.1.4　不同林分降雨再分配过程研究 19

3.1.5　不同林分水质效应研究 19

3.1.6　森林景观格局及网络优化研究 19

3.2　研究方法 19

3.2.1　研究对象选取及样地调查法 19

3.2.2　不同林分植物物种多样性 21

3.2.3　不同林分生物量及生产力 22

3.2.4　不同林分土壤养分 23

3.2.5　不同林分降雨再分配过程 25

3.2.6　不同林分水质效应 32

3.2.7　松山国家级自然保护区景观格局及网络优化 34

3.3　技术路线 39

4　不同林分植物物种多样性研究 41

4.1　植物物种组成及数量特征 41

4.2　植物物种多样性和植物生长型的关系 44

4.3　林下草本物种多样性 45

4.3.1　草本物种α多样性 45

4.3.2　草本物种β多样性 46

4.4　讨论 47

4.4.1　物种组成及数量特征 47

4.4.2　物种多样性和植物生长型的关系 47

4.4.3　林下草本物种多样性与β多样性变化特征 48

4.5　结论 49

5　不同林分生物量及生产力研究 50

5.1　不同林分乔木层生物量和生产力 50

5.1.1　蒙古栎纯林生物量和生产力 50

5.1.2　油松纯林生物量和生产力 51

5.1.3　针阔混交林生物量和生产力 51

5.1.4　山杨纯林生物量和生产力 51

5.2　乔木层生物量、生产力与主要林分因子的相关性 52

5.3　讨论 54

5.3.1　不同林分类型乔木层生物量 54

5.3.2　不同林分乔木层净初级生产力 54

5.4　结论 55

6　不同林分土壤养分研究 57

6.1　不同林分对土壤有机质的影响 57

6.2　不同林分对土壤全磷、全氮和全钾的影响 58

6.3　不同林分对土壤速效养分的影响 59

6.4　不同林分土壤养分主成分分析 60

6.5　讨论 62

6.5.1　不同林分土壤长效养分的影响 62

6.5.2　不同林分土壤速效养分差异 63

6.5.3　不同林分土壤养分主成分分析 63

6.6　结论 64

7　不同林分降雨再分配过程研究 65

7.1　不同林分林冠层降水分配特征 65

7.1.1　不同雨量级下林冠层降雨再分配特征 65

7.1.2　生长季不同月份的林冠层分配特征 68

7.1.3　不同林分穿透雨特征 70

7.1.4　不同林分树干径流特征 72

7.1.5　不同林分林冠截留特征 74

7.2　不同林分枯落物层降水分配特征 77

7.2.1　枯落物厚度与储量 78

7.2.2　枯落物持水过程 79

7.2.3　枯落物吸水速率 81

7.2.4　枯落物层*大持水量 82

7.2.5　枯落物层拦蓄能力 83

7.2.6　枯落物层降水分配特征 84

7.3　不同林分土壤层降水分配特征 86

7.3.1　不同林分土壤容重 86

7.3.2　不同林分土壤孔隙度 87

7.3.3　不同林分土壤持水能力 88

7.3.4　不同林分土壤入渗特征 90

7.3.5　不同林分地表径流、壤中流特征 92

7.4　不同林分生态水文功能综合评价与分析 95

7.4.1　不同林分生态水文功能综合评价 96

7.4.2　不同林分生态水文功能分析 98

7.5　讨论 99

7.5.1　不同林分林冠层降水分配特征 99

7.5.2　不同林分枯落物层降水分配特征 100

7.5.3　不同林分土壤层降水分配特征 101

7.5.4　不同林分生态水文功能综合评价 102

7.6　结论 102

8　不同林分水质效应研究 105

8.1　不同林分不同空间层次对降雨中水质离子的影响 105

8.1.1　大气降雨水质特征 105

8.1.2　不同林分林冠层水质效应 107

8.1.3　不同林分枯落物层水质效应 115

8.1.4　不同林分土壤层水质效应 123

8.2　森林生态系统对溪水、地下水和库区水的影响 132

8.2.1　溪水、地下水和库区水的水质特征 132

8.2.2　森林生态系统对溪水、地下水和库区水水质的影响 134

8.3　森林生态系统水质效应对比分析 136

8.3.1　森林生态系统中阳离子水质效应对比分析 136

8.3.2　森林生态系统中阴离子水质效应对比分析 139

8.4　不同林分不同空间层次净化水质效果综合评价 142

8.4.1　主成分分析法的基本原理 143

8.4.2　评价过程 143

8.4.3　评价结果 147

8.5　讨论 150

8.5.1　不同林分不同空间层次对降雨中水质离子的影响 150

8.5.2　森林生态系统对溪水、地下水和库区水的影响 153

8.5.3　森林生态系统水质效应对比分析 154

8.5.4　不同林分不同空间层次净化水质效果综合评价 156

8.6　结论 157

9　森林景观格局及网络优化研究 160

9.1　森林景观格局分析 160

9.1.1　森林景观类型划分 160

9.1.2　景观格局分析 167

9.1.3　景观格局与地形因子分异特征关系 179

9.2　景观格局驱动力分析 183

9.2.1　景观格局变化驱动因子选取 183

9.2.2　驱动因子数据处理 183

9.2.3　景观格局变化驱动力分析 184

9.3　松山森林生态系统网络优化 190

9.3.1　生态网络分析 190

9.3.2　生态网络优化 193

9.3.3　景观格局生态网络优化策略 201

9.4　讨论 203

9.4.1　景观格局动态变化的驱动因素 203

9.4.2　景观格局与地形因子分异特征关系 203

9.4.3　森林生态系统景观格局优化对策 204

9.5　结论 204

参考文献 206