不同经营措施对冀北山地油松林分水源涵养功能的影响

以河北省黄土梁子林场油松林为研究对象，设置4种不同经营措施(抚育间伐、天然更新幼林抚育、抚育+林冠下造林、更新采伐)人工林样地，采用室内浸水法和环刀浸泡法，对样地内枯落物的现存量、持水量以及土壤物理性质等进行测定，并对其水源涵养能力进行研究，以期为冀北山地油松林分的森林经营提供依据。结果表明，枯落物现存量变动范围在8.02～15.90 t/hm²,由大到小依次为：更新采伐>抚育间伐>天然更新幼林抚育>抚育+林冠下造林；更新采伐下枯落物最大持水量最高，为47.72 t/hm²,最大持水率最高，为219.10%;土壤容重均值变化范围在1.00～1.39 g/cm³,其中抚育+林冠下造林土壤容重最大为1.39 g/cm³,抚育间伐土壤容重最小为1.00 g/cm³;土壤总孔隙度变动范围在25.72%～61.41%,由大到小依次为：更新采伐>抚育间伐>天然更新幼林抚育>抚育+林冠下造林；最大持水量变动范围在273.56～896.21 t/hm²,由大到小依次为：更新采伐>天然更新幼林抚育>抚育间伐>抚育+林冠下造林，其中更新采伐下的土壤最大持水量是抚育+林冠下造林的1.84倍。综合表明，更新采伐措施下油松林分水源涵养能力最好。     

接坝地区3种典型林分类型枯落物层和土壤层水文效应综合分析

以接坝地区3种典型林分类型为研究对象,对其枯落物层和土壤层水文效应进行研究,并运用熵权法对各林分类型水文效应进行综合分析。结果表明,枯落物总蓄积量与枯落物最大持水量规律一致,其大小排序为：油松华北落叶松混交林>油松林>华北落叶松林;枯落物持水量与浸水时间呈显著对数关系,枯落物吸水速率与浸水时间呈显著幂函数关系;枯落物有效拦蓄量排序为：油松华北落叶松混交林(26.04 t/hm2)>油松林(16.46 t/hm2)>华北落叶松林(11.36 t/hm2);土壤容重均值排序为：华北落叶松林(1.29 g/cm3)>油松林(1.24 g/cm3)>油松华北落叶松混交林(1.05 g/cm3);土壤最大持水量大小依次为：油松华北落叶松混交林(1 441.4 t/hm2)>油松林(963.5 t/hm2)>华北落叶松林(829.9 t/hm2);对入渗时间和入渗速率进行拟合,呈较显著的幂函数关系。对3种林分类型枯落物层和土壤层水文效应进行综合评价,结果表明水源涵养功能最强的为油松华北落叶松混交林。     

冀西北不同坡位油松林土壤理化性质差异

为探究坡位对油松林土壤理化性质的影响，以冀西北不同坡位油松林为研究对象，分析不同坡位土壤理化性质差异。结果表明：(1)冀西北油松林土壤容重在1.01～1.09 g/cm³之间变动，土壤容重坡上普遍高于坡下，二者差异显著；垂直梯度土壤容重随土层深度增加而增加。(2)土壤总孔隙度变化范围为43.48%～61.48%,随土层厚度增加而减少，坡上与坡下差异显著，平均来看坡下高于坡上。(3)土壤持水能力坡上与坡下差异较大，坡下总体高于坡上，其土壤饱和持水量最大相差108 t/hm²。(4)土壤养分坡上和坡下总体差异显著，均呈现坡下>坡上；从土壤垂直梯度来看，全氮、全磷与有效磷随土层厚度增加而增加，全钾、碱解氮与速效钾在土层垂直梯度上变化不明显。有机碳随土层厚度增加而减小，土壤pH值坡上与坡下差异不明显     

重庆市公园绿化种植土壤渗滤性分析研究

公园绿化种植土壤作为城市绿地土壤的重要组成部分,研究分析影响其渗滤性的因素在海绵城市的建设中具有重要意义。经过对重庆市主城区几个公园38个土壤样品检测,土壤稳定入渗率在0.18～145mm/h范围内,平均值为29.9mm/h。经相关性分析发现,土壤稳定入渗率与土壤干容重、鲜样容重呈极显著负相关关系;与土壤田间最大持水量、土壤非毛管孔隙度、土壤总孔隙度、土壤有机质含量呈极显著正相关关系;与土壤田间最小持水量呈显著正相关关系;与土壤毛管孔隙度相关性较低。理论上土壤容重、土壤田间持水量都与土壤非毛管孔隙度有着关联,因此在考量公园绿化种植土壤渗滤性时可以将土壤非毛管孔隙度列为重点关注指标。     

冀北山地不同坡位华北落叶松人工林与油松天然次生林群落环境分析

以冀北山地华北落叶松人工林与油松天然次生林为研究对象,对不同坡位气象因子、立地因子等方面的差异进行研究.结果表明:华北落叶松人工林内测定点温湿度均高于油松林,同一林分内温度差异不显著.落叶松林内照度随着海拔增加逐渐增大,油松群落内坡底照度最高.油松、落叶松群落随着海拔的增加,各样地相同土层间土壤质量含水量、饱和含水量、相对含水量逐渐减小,相同海拔落叶松林样地各土层水分指标均高于油松林.油松各样地内土壤容重随着土层深度的增加而增加,且随着海拔的增高,各样地相同土壤层次容重值增大.落叶松林变化均不显著.油松各样地土壤孔隙随着土层深度和海拔的增加均变小.落叶松林变化均不显著,但在相同土层上落叶松林土壤孔隙多于油松林.油松林地土壤颗粒随着土层深度的增加而减小,落叶松林则增大.油松及落叶松群落坡中样地土壤颗粒均较大.2个林分土壤pH随着土壤层次的增加而增加,土壤养分含量随土层深度增加而递减;随着海拔增高,相同海拔落叶松林内有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效钾含量均高于油松林,而速效磷则相反.     

极端干旱区枣园人工生草对土壤理化性质的影响

【目的】探讨人工生草对南疆枣园土壤理化性状的影响及其演变特征,为极端干旱区改进果园土壤管理措施与推广生草技术提供理论依据。【方法】试验以南疆枣园为研究对象,在枣树行间间作三叶草(Trifolium repens L.)、早熟禾(Poa annua L.),以清耕为对照(CK),于种植后第3年分别测定0～60 cm土壤容重、颗粒组成、持水量、贮水量、渗透速率与有机质、速效养分等性状,分析生草栽培对土壤理化性质的影响。【结果】(1)生草栽培降低土壤容重,改变颗粒组成,提高土壤含水量,增加孔隙度与通气度,明显改善土壤物理结构,影响主要集中在0～40 cm土层。(2)生草栽培提高土壤持水量和贮水量,降低最佳含水量下限和灌溉定额,土壤持水贮水性能及有效性水分供给、涵养水源功能得到显著提升。生草区最大、毛管、田间持水量和土壤吸持、滞留、饱和贮水量分别较清耕高4.02%、3.54%、3.49%和8.42mm、0.96 mm、9.42 mm,最佳含水量下限、灌溉定额则分别降低2.37 mm、3.84 mm。(3)生草栽培提高枣园土壤入渗性能,水分快速入渗转化为土壤水、减少地表径流,提高土壤水分利用率。生草区土壤初渗速率、稳渗速率、平均渗透速率和渗透系数分别较清耕高0.73、0.29、0.32、0.10 mm·min~(-1)。(4)生草栽培提高枣园土壤品质,生草区土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别较清耕高4.10 g·kg~(-1)、18.48 mg·kg~(-1)、49.58 mg·kg~(-1)、61.12 mg·kg~(-1)。(5)早熟禾对0～20 cm土壤改良效应大于三叶草,其他层次三叶草优于早熟禾,种植三叶草更佳。【结论】人工生草能明显降低土壤容重,改善土壤物理结构,增持土壤水分,提高土壤入渗性能和有机质、养分含量,提升土壤品质。南疆枣园以种植三叶草效果较好。     

冀北山地不同坡位油松林土壤水文效应

对冀北山地不同坡位油松林土壤层水文效应进行初步研究,结果表明：（1）0~40cm土层内,土壤容重的变动范围在0.97~1.19g/cm3,土壤总孔隙度的变动范围在45.43%~54.50%,土壤容重随土层深度的增加而增大,总孔隙度随土层深度的增加而减小;（2）坡上样地Ⅱ和样地Ⅰ每10cm饱和持水量最大,分别为713.67t/hm2和708.56t/hm2,坡中样地Ⅲ饱和持水量最小,仅为583.00t/hm2,坡中样地Ⅲ和坡下样地Ⅳ每10cm土壤的有效持水量最大,分别为196.33t/hm2和185.00t/hm2,坡上样地Ⅱ有效持水量最小,仅为74.67t/hm2;（3）林下土壤初渗速率在76.09~20.81mm/min,稳渗速率在1.95~4.06mm/min,入渗速率与入渗时间存在明显幂函数关系。     

不同封育类型灌木林地土壤物理性状研究

研究了北京市密云县西沟林场封山育林地区不同封育措施灌木林地土壤物理性状和土壤渗透性能.结果表明:在封造、封禁、封育3种封育措施的灌木林地中,土壤容重为:封造灌木林地>封禁灌木林地>封育灌木林地,土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、饱和蓄水量、有效涵蓄量、毛/饱和蓄水量的顺序为:封造灌木林地<封禁灌木林地<封育灌木林地.封育灌木林地土壤初始入渗速率是封禁灌木林地的1.45倍,是封造灌木林地的1.85倍.前30 min累积入渗量顺序为:封育灌木林地>封禁灌木林地>封造灌木林.从土壤物理性状和渗透性能来看,封育措施能更好的改良土壤结构、降低土壤容重和增加土壤总孔隙度,提高灌木林土壤水源涵养和理水调洪功能.     

山地橄榄园生草栽培对土壤理化性状及产量的影响

对山地橄榄园连续4年种植牧草羽叶决明。结果表明,橄榄园生草促进了土壤理化性状的改善,不同土层土壤容重均有不同程度的下降,0¹0、1010、10²0 cm土层土壤容重显著低于对照,分别下降了0.33、0.21 g/cm3;不同土层土壤孔隙度均较对照有所提高,020 cm土层土壤容重显著低于对照,分别下降了0.33、0.21 g/cm3;不同土层土壤孔隙度均较对照有所提高,0¹0、1010、10²0 cm土层土壤孔隙度显著高于对照,分别提高18.2%、14.0%;1020 cm土层土壤孔隙度显著高于对照,分别提高18.2%、14.0%;10²0 cm土层土壤含水量显著下降,3020 cm土层土壤含水量显著下降,30⁴0 cm土层土壤含水量显著提高;040 cm土层土壤含水量显著提高;0²0 cm土层土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量均显著高于对照,其中以速效钾含量增幅最大,增幅达210.2%;土壤pH值与对照差异不显著,仅降低8.2%;2009—2012年橄榄667 m2产量显著提高了8.0%20 cm土层土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量均显著高于对照,其中以速效钾含量增幅最大,增幅达210.2%;土壤pH值与对照差异不显著,仅降低8.2%;2009—2012年橄榄667 m2产量显著提高了8.0%¹1.1%。     

补灌水平对宁南山区露地青花菜产量、品质及耕层水分动态的影响

为探究宁夏南部山区自然降水条件下露地青花菜的最佳补灌灌溉方案,采用大田田间对比试验,设置5个补灌水平,在宁夏原州区冷凉蔬菜基地开展补灌水平对土壤水分分布、青花菜产量、品质、水分利用效率的试验研究。结果表明,青花菜全生育期自然降雨主要集中在7月份,且占全生育期降雨量的78.49%,此月份无需补灌即可满足生育后期对水分的需求;不同处理青花菜生育期内土层深度20 cm处土壤含水率总体表现为W5(27mm·667m^-2)>W4(22.5mm·667 m^-2)>W3(18 mm·667 m^-2)>W2(13.5 mm·667 m^-2)>W1(9 mm·667 m^-2),补灌后各处理土壤含水率均达到田间持水量的85%以上;补灌灌溉水平对青花菜花球产量性状、营养品质均有显著影响,W3处理经济总产量最高,达1524.10 kg·667 m^-2,显著高于其他处理6.28%~33.24%;可溶性糖和可溶性蛋白含量也最高,W3可溶性糖含量显著高于W1、W4和W5处理24.46%、12.20%、21.41%,W3可溶性蛋白含量显著高于W135.78%,且可溶性固形物和维生素C质量分数也较高,分别为6.26 g·100 g^-1和9.57 mg·100 g^-1。基于主成分分析的青花菜膜下滴灌最优补灌方案为补灌灌溉定额为69 mm,苗期-莲座期补灌灌水2次,灌水量为33mm,莲座期-球前期补灌灌水2次,灌水量36mm,结球前期-采收期补水主要依靠自然降雨。该结果可为本区露地冷凉青花菜夏季栽培产量的积累与水资源的合理应用提供理论指导。     

基于森林仿真优化系统(FSOS)确定塞罕坝主要森林类型全周期年采伐量

确定森林年采伐量是编制森林经营方案的核心内容之一。科学合理的森林年采伐量对于优化森林结构、提高森林质量,实现森林可持续经营具有重要意义。本研究基于河北省塞罕坝机械林场2019年更新的二类调查数据,以人工华北落叶松林、人工樟子松林和天然白桦林为对象,采用森林仿真优化系统（FSOS）分析多种采伐策略情境下主要森林类型龄组结构、蓄积量结构和经济效益等因素在未来100年期间的变化趋势确定不同森林类型最合理的年采伐量。结果表明：人工华北落叶松林年主伐量的优化结果为50 000 m³,年抚育间伐量的优化结果为100 000 m³;人工樟子松林年主伐量的优化结果为5 000 m³,年抚育间伐量的优化结果为40 000 m³;天然桦树林并无主伐设计,年抚育间伐量的优化结果为20 000 m³。3种森林类型的全周期采伐量优化结果显示,短期内采伐量会存在一定波动,但在未来80年后,采伐量将稳定在既定目标。FSOS系统以未来目标为导向,基于全周期经营理念,是编制新型森林经营方案的重要技术手段,为实现森林可持续经营奠定基础。     

冀北坝上及坝下地区华北落叶松林土壤碳储量的比较

为了解冀北坝上坝下地区华北落叶松林土壤碳汇功能的差异,对河北省北部坝上坝下地区的华北落叶松林的土壤有机碳含量及碳密度进行了对比研究。结果表明,坝下地区华北落叶松人工林各土层土壤有机碳含量高于坝上地区,但其差异随土层深度的变化而有所不同;坝上及坝下地区18年生华北落叶松林土壤有机碳密度未表现出明显差异,分别为15.6 kg/m²和13.2 kg/m²;40年生华北落叶松林土壤有机碳密度则有显著差异,分别为21.9 kg/m²和27.9 kg/m²;坝上及坝下地区华北落叶松人工林土壤有机碳含量的垂直分布表现出不同的变化趋势,坝上地区土壤有机碳含量随土壤深度增加而下降的趋势较缓,而坝下地区下降趋势更为明显。     

塞罕坝机械林场自然保护区森林生态功能评价

以塞罕坝机械林场2019年更新的二类调查数据库为依据,参考《森林资源规划设计调查技术规程》对主要森林类型的生态功能等级进行评价。结果表明,自然保护区森林生态功能等级整体处于中等及以下水平,其中较差林分占38.3%,天然林生态功能较人工林并无优势;华北落叶松人工林和白桦天然次生林生态功能等级为中级的森林面积占比分别达到各自林分的79.5%和93.3%,而樟子松人工林生态功能等级为中级的森林面积占比不足35%;8种不同森林类型中,针阔混交林生态功能指数最高（0.57）,油松人工林生态功能指数最低（0.35）;幼龄林生态功能等级为中级的森林面积不足30%,近熟林和成熟林中生态功能等级为中级的森林面积达到80%以上,然而,过熟林生态功能明显退化。本研究表明,塞罕坝自然保护区森林生态功能等级整体偏低,在对自然保护区内的森林进行严格管护的基础上,亟需进行适当的经营。     

塞罕坝华北落叶松人工林最大密度线模型研究

构建包含主要影响因子的最大密度线模型,为确定塞罕坝华北落叶松人工林适宜经营密度提供科学依据。本研究利用2019年塞罕坝森林资源清查数据,基于4种常用的最大密度线模型,构建包含主要影响因子的华北落叶松人工林最大密度线模型。结果表明：（1）4种基础模型的确定系数分别为0.388、0.348、0.348、0.419,其中模型M₄的确定系数最大,拟合效果最优,最适用于塞罕坝华北落叶松人工林;（2）通过相关分析确定林龄、坡向是影响林分密度的主要因子,并在P<0.01水平上呈极显著相关;（3）构建了包含主要影响因子的华北落叶松人工林最大密度线模型,其中同时包含林龄和坡向的最大密度线模型拟合精度最高,其确定系数为0.720,拟合效果最优,该模型可为塞罕坝华北落叶松人工林多功能可持续经营提供科学依据。     

间伐干扰对人工林林木生长、幼苗更新及植被多样性的影响

抚育间伐是森林经营的重要措施之一,合理的间伐可以优化林分结构,改善林下环境,提高森林生产力和稳定性。本研究以河北省塞罕坝机械林场华北落叶松人工林和樟子松人工林为对象,对比分析间伐和未间伐林分（自然保护区）中林木生长、物种多样性和天然更新的差异。结果表明,间伐区华北落叶松人工林胸径年均增长0.72 cm,比未间伐区提高53.2%;间伐区樟子松人工林胸径年均增长0.59 cm,比未间伐区提高25.5%。间伐区内Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数较未间伐区分别高出159.2%、185.3%、185.9%和108.4%。间伐区幼苗幼树的更新种类和数量明显高于未间伐区,其中,樟子松人工林间伐区幼苗幼树的更新种类和数量均高于华北落叶松人工林。可见,对自然保护区内未经营过的人工林进行适当抚育间伐对提高森林生产力、维持生物多样性和促进森林正向演替有重要作用。     

辽东地区日本落叶松人工林土壤持水性能及其涵养水源功能研究

对辽东地区日本落叶松人工林林地土壤的持水性能进行了实测研究。结果表明:按不同林龄和不同坡向划分的林型,其土壤的物理性质、持水性能及其涵养水源方面都存在着显著差异。7种林型土壤容重排序为:荒地>幼龄林阳坡>幼龄林半阴坡>中龄林阳坡>中龄林阴坡>近熟林阳坡>近熟林阴坡。土壤孔隙度排序则表现为与容重相反。不同林型表层土壤的物理性质与林地凋落物之间存在着显著相关关系。林地土壤在持水性能和涵养水源方面表现为:近熟林阴坡>近熟林阳坡>中龄林阴坡>中龄林阳坡>幼龄林半阴坡>幼龄林阳坡>荒地。与无林荒地相比,可以看出日本落叶松人工林具有明显的涵养水源功能。     

塞罕坝地区典型人工林生物碳贮量的比较

为了探究塞罕坝地区不同典型人工林的碳汇能力,对塞罕坝机械林场3种林分类型,华北落叶松人工林、云杉人工林、樟子松人工林的最大生物碳贮量进行比较。研究结果表明：在平均胸径相同的前提下,华北落叶松的单株生物量及碳贮量最大,其次为云杉林,最小为樟子松林。在胸径小于16 cm时,华北落叶松林总碳贮量最高,其次为云杉林,最低为樟子松林;当胸径在16～28 cm时,总碳贮量由高到低分别为云杉林、华北落叶松林和樟子松林;当平均胸径大于28 cm时,总碳贮量由高到低分别为云杉林、樟子松林和华北落叶松林。各树种碳在各个器官的分配也有明显不同,华北落叶松的叶片和主干中碳所占比例随胸径的增加逐渐减小,侧枝则相反;樟子松叶片及侧枝中碳所占比例则随胸径的增加呈逐渐下降趋势,主干则相反;云杉林叶片中碳所占比例则随胸径的增加呈明显的增加趋势,主干中碳所占比例相反,枝条中碳所占比例则相对稳定。不同人工林生物碳贮量的相对大小与林分的平均胸径有关。