结合野外实地观测和室内浸水试验,对兰州市南北两山5种典型人工林(侧柏林、刺槐林、新疆杨林、侧柏+刺槐混交林、新疆杨+刺槐混交林)凋落物的持水特性进行研究.结果 表明:不同林分类型凋落物的蓄积量在13.50～47.01 t·hm-2,依次为新疆杨+刺槐混交林＞侧柏+刺槐混交林＞侧柏林＞刺槐林＞新疆杨林.除侧柏林外,其他林分类型的半分解层蓄积量所占比例均高于未分解层.凋落物最大持水率在190.8％～262.7％,新疆杨+刺槐混交林最大,侧柏林最小.凋落物最大持水量在35.29～123.59 t·hm-2,依次为新疆杨+刺槐混交林＞侧柏+刺槐混交林＞刺槐林＞侧柏林＞新疆杨林.凋落物的吸水速率在浸水0～1h直线下降,lh后降幅减缓,未分解层凋落物吸水速率小于半分解层.最大拦截量和有效拦截量(深)均为新疆杨+刺槐混交林＞侧柏+刺槐混交林＞侧柏林＞刺槐林＞新疆杨林,且新疆杨+刺槐混交林有较高的有效拦截率,表明新疆杨+刺槐混交林在兰州市南北两山有较好的保持水土和涵养水源能力.

叶片生态化学计量是了解生物地球化学循环的窗口,也是认识植物的生长状况及生态适应性的关键,研究人工林叶片生态化学计量特征对进一步优化生态工程建设具有重要意义.为揭示兰州市南北两山主要绿化树种侧柏、圆柏和云杉环境适应性的异同,对其叶片生态化学计量特征进行了对比研究.结果 显示:云杉、圆柏叶片C含量(496.02、497.64 g/kg)显著高于侧柏叶片(484.12 g/kg),侧柏叶片N、P含量(17.70、1.66 g/kg)均显著高于圆柏(14.04、1.42 g/kg)和云杉(15.62、1.40 g/kg).C、N、P的变异系数均为圆柏＜侧柏＜云杉;云杉、圆柏叶片C∶N(33.32、35.42)、C∶P(389.57、360.52)显著高于侧柏叶片(28.17、306.07),云杉叶片N∶P(11.88)显著高于圆柏叶片(10.20)和侧柏叶片(10.98).C∶N、C∶P、N∶P的变异系数均为圆柏＜侧柏＜云杉;侧柏和云杉叶片N含量与P含量正相关、与C∶N、C∶P负相关,而3种乔木叶片P含量与C∶P、N∶P负相关(且C∶P与N∶P正相关).圆柏叶片C含量与N含量正相关,侧柏叶片C含量与N含量负相关但与叶片C∶N、C∶P正相关,侧柏和云杉叶片C∶N与C∶P正相关.冗余分析表明,SOC∶STN是影响3种乔木叶片化学计量的主导因子,圆柏叶片C、侧柏叶片P与SOC正相关,3种乔木叶片N都与SOC、SOC∶STN和SOC∶STP正相关;云杉叶片N,侧柏、云杉叶片P和STP负相关,而STP与侧柏叶片C∶P、N∶P及云杉叶片C∶N正相关;3种乔木叶片C∶N与SOC∶STN、SOC∶STP负相关.研究结果表明:面对养分贫瘠的土壤环境,3种乔木叶片生态化学计量的适应策略有所不同,其中云杉和圆柏采取防御策略,而侧柏采取竞争倾向策略.虽然云杉是兰州市较适宜的造林树种,但其生长与其他两种乔木一样,都受N元素的限制.

城市森林对城市的生态系统起着至关重要的作用,对城市森林生态效益评估有利于市民更直观的认识到城市森林的重要性,为城市生态保护与利用的制定提供参考.选择兰州市南北两山作为研究区,基于谷歌地球引擎云平台获取1994、2006和2017年的土地利用数据.引入资源稀缺性系数、支付意愿性系数和空间异质性系数,采用当量因子法评估生态系统服务价值(ESV),并以格网为研究单元对空间分布格局进行分析.研究结果表明,1994、2006和2017年南北两山的生态系统服务价值分别为2.80、3.33和3.36亿元.就生态系统而言,草地贡献率最高,达到65％左右,建设用地贡献率为负值.就生态系统服务类别而言,调节服务贡献率最高,达到71％左右.生态系统服务价值的空间格局存在明显的南山高北山低的空间分异特征.从损益矩阵看,生态用地ESV的流入是总的ESV增加的主要原因,水域ESV流出和建设用地ESV的流入减缓了总的ESV的增长速度.