秦岭西段锐齿栎林分经营状态评价

应用林分空间结构分析方法,对秦岭西段锐齿栎林分抚育间伐前后的经营状态进行评价,评价参数包括重要值、角尺度、混交度、大小比数、优势度和开敞度等。结果表明:干扰前后林木的分布格局由轻微团状分布变为随机分布;锐齿栎林平均混交度略有上升,但顶级树种锐齿栎的混交度呈明显上升趋势;锐齿栎林胸径大小比数变化不大,保持了顶级树种在群落中的优势地位;开敞度则由于抚育间伐后林木间距的增大而得以提高,达到了优化目的,创建最佳的符合秦岭西段天然次生林特点的森林空间结构。      

秦岭中段南坡锐齿栎林碳密度研究

【目的】量化秦岭中段南坡锐齿栎林碳密度,并分析其与林龄、地形因子的关系,为秦岭及全国森林碳储量与碳汇研究提供数据支持。【方法】在秦岭中段南坡不同立地条件下,设置锐齿栎林调查样地50块,通过样地调查和室内分析,推算秦岭锐齿栎林碳密度,并比较不同林层(乔木层、灌木层、草本层、枯落物层)和乔木层不同器官(干、根、皮、枝、叶)、林龄、地形因子(海拔、坡度、坡位、坡向)对锐齿栎林碳密度的影响及差异。【结果】秦岭中段南坡锐齿栎林碳密度平均值为101.40t/hm2,其中乔木层、灌木层、草本层、枯落物层碳密度所占比例分别为97.82%,0.60%,0.30%和1.28%,乔木层是锐齿栎林碳库的最重要组成部分;乔木层各器官碳密度占乔木层总碳密度的比例分别为:树干51.85%、树根22.36%、树枝14.77%、树皮7.61%、树叶3.41%,树干是锐齿栎乔木碳的主要贮存器官;锐齿栎林乔木层碳密度随林龄的增大而提高,幼、中龄林碳密度平均值分别仅为近成熟林碳密度的52.21%和59.91%。锐齿栎林乔木层碳密度随海拔升高呈先增后减的变化趋势,在海拔≥1 500~1 700m达到最大;另外,其随坡度的增加显著减小;不同坡位、坡向相比,以上坡位最大,下坡位最小,且以阳坡高于阴坡。【结论】秦岭中段南坡锐齿栎林植被层碳密度显著高于全国森林碳密度平均值;由于该区锐齿栎林以幼龄林和中龄林为主,因而仍有较大的固碳潜力;为了提高锐齿栎林的碳汇能力,应加强科学经营和管理,尽量减少对锐齿栎林的不必要人为干扰。     

抚育间伐对秦岭南坡锐齿栎天然次生林生长的影响

以秦岭南坡锐齿栎天然次生林为研究对象,探讨间伐对锐齿栎林分生长的影响,以期为秦岭南坡锐齿栎林科学经营提供理论依据。于2012年春季在陕西省宁东林业局沙沟林场,按不同抚育间伐蓄积强度0%（CK）、5%、10%、15%、20%和25%设置锐齿栎次生林试验样地12块,并于2018年10月对所有试验样地进行每木检尺并按径阶打生长锥获取木芯,以分析不同抚育间伐强度下锐齿栎林分胸高断面积和蓄积量变化规律。结果表明:1）间伐能提高锐齿栎林分胸高断面积和蓄积量的生长,间伐强度5%样地的林分胸高断面积和蓄积量年平均增长量（1.31 m²·hm^-2和8.84 m³·hm^-2）、总增长量（9.14 m²·hm^-2和61.88 m³·hm^-2）、年平均增长率（6.80%和7.89%）和总增长率（58.40%和70.16%）最高,且均与CK呈显著差异（P<0.05)。2）间伐强度5%和10%样地林分蓄积量分别在间伐后第4年和第7年达到未间伐样地的林分蓄积量。3）间伐强度5%~20%锐齿栎林分胸高断面积和蓄积量的连年生长量、平均生长量均>CK,其中5%样地林分胸高断面积和蓄积连年生长量在间伐后增长最快。因此,抚育间伐有利于锐齿栎林分胸高断面积和蓄积量的生长,其中5%间伐强度最为有利,该强度下林分蓄积量可以在较短年限达到并超过未间伐样地的蓄积量。     

火地塘林区次生锐齿栎林类型和结构特征的研究

秦岭南坡火地塘林区低中山地带锐齿栎群落的植物种类组成以北温带区系成分为优势，亚热带和华西等区系占一定比重，植物种类组成的过渡性比较明显。经Bray－Curtis距离等级聚类分析和极点排序，划分出4个群丛组，即鞘柄菝奖—山杨—锐齿栎群丛组，华北绣线菊—漆树＋山杨—锐齿栎群丛组，箭竹—华山松＋油松—锐齿栎群丛组，榛子—板栗—锐齿栎群丛组。近熟林时期，锐齿际林的群落优势度、α多样性和种类丰富度达最大值。     

甘肃小陇山锐齿栎林生物量及其碳库研究

为准确估计甘肃小陇山锐齿栎林的碳库大小,根据513块标准地和178株标准木资料分析,建立了锐齿栎的各器官生物量回归方程,对其生物量进行了测定和研究;并应用干烧法对锐齿栎林下14种灌木、10种草本植物的不同器官和林分的枯落物有机含碳率进行了测定,同时利用生物量标准地资料对该林分的乔木层平均含碳率进行了分析;估算了锐齿栎林的碳库大小.结果表明:小陇山林区锐齿栎林分生物量为84.047 2 t/hm2;锐齿栎的器官平均含碳率为0.465 3,其林分的乔木层平均含碳率为0.467 6;小陇山锐齿栎林的现存碳贮量为39.222 5 t/hm2.     

小陇山林区3种林分类型对土壤理化性质的影响

【目的】监测分析小陇山林区乱石窖沟集水区40 a林龄的锐齿栎林、阔叶混交林与日本落叶松林3种林分不同土层土壤物理(土壤容重、孔隙度)化学(pH、有机碳、全氮磷钾)性状及其变化规律,为小陇山林区森林的经营及土壤资源的科学管理提供决策依据.【方法】在标准地内采用环刀法采集不同土层土壤进行土壤理化性状测定.【结果】研究区域土壤理化性状存在较大的空间差异性并受林分类型影响;3种林分土壤容重和总孔隙度分别为:锐齿栎为1.27 g/cm~3、52.8%,日本落叶松为1.38 g/cm~3、48.0%,阔叶混交林为1.39 g/cm~3、47.6%;pH表现为阔叶混交林(6.75)锐齿栎林(6.14)日本落叶松林(6.03);全磷与全钾表现为日本落叶松林(0.413 g/kg、26.63 g/kg)阔叶混交林(0.360 g/kg、23.67 g/kg)锐齿栎林(0.247 g/kg、22.96 g/kg);有机碳与全氮均表现为锐齿栎林(19.8 g/kg、1.82 g/kg)日本落叶松林(14.2 g/kg、1.26 g/kg)阔叶混交林(9.54 g/kg、0.72 g/kg);3种林分土壤容重与pH均随土层加深而增大,总孔隙度、毛管孔隙度、全氮与全磷均随土层加深而降低,而非毛管孔隙度、全磷与全钾随深度变化无规律,土壤有机碳与全氮、总孔隙度及毛管孔隙度呈显著正相关关系,与容重呈显著负相关关系.3种林分土壤有机碳及全氮密度均随着土层深度的增加而降低,表现为锐齿栎林日本落叶松林阔叶混交林;土壤C/N值表现为阔叶混交林日本落叶松林锐齿栎林.【结论】综合分析不同林分类型土壤固碳性能与土壤理化性质,表明锐齿栎林为小陇山林区较好的森林经营树种和经营模式.     

秦岭南坡锐齿栎林、松栎混交林林地土壤特性研究

本文探讨了秦岭南坡锐齿栎林及松栎混交林林地土壤的养分状况、化学性质及土壤的酶活度特点。结果表明：松栎混交林林地土壤的养分状况明显优于锐齿栎林，特别在土壤N、P、K含量方面表现的尤为突出；土壤活性酸pH锐齿际林在表层土壤明显低于松栎混交林，交换性酸、交换性氢及交换性铝显著高于松栎混交林；所测定的几种主要酶类活度锐齿栎林林明显小于松栎混交林林地，说明了锐齿栎林地土壤的生物活性及物质转化速度比松栎混交林林地低。     

秦岭锐齿栎林的生物量和生产力

根据36块标准地250株伐倒水的资料，通过建立锐齿栎各器官生物量、材积和叶面积的估计方程，研究了秦岭锐齿栎林的生物量和生产力。结果表明：秦岭南坡的锐齿栎林生长普遍优于北坡，在南坡以中段分布区生长最好，在北坡以西段分布区生产力最高。在同一分布区内，锐齿栎的生物量和生产力随林分类型、叶面积、林龄、密度及海拔等因素而变化。在秦岭林区锐齿际林的平均蓄积量为181．2m3／hm2；平均现存量为208．4t／hm2；叶面积指数5．631；平均生产量17．97t／hm2。秦岭林区的锐齿栎林具有很高的生产力。     

秦岭火地塘林区锐齿栎林健康状况评价与重要影响指标分析

通过对火地塘林区锐齿栎林实地调查,在分析影响锐齿栎林健康主要因素的基础上,以科学性、可行性、代表性原则,按照生产力、结构、干扰和服务功能4类指标分类评价,并通过敏感性分析,最终从52个调查指标中筛选出21个代表性指标,建立了锐齿栎林健康评价指标体系,对锐齿栎林健康状况评价。结果显示:调查的30个锐齿栎林地中,40%的锐齿栎林地处于不健康状态,27%的林地处于亚健康状态,只有33%的林地处于健康状态。以权重大小得出:林地当年凋落量、生物多样性、人为干扰程度、抗火性能4个指标是影响锐齿栎林健康的重要指标。结合样地调查发现,处于不健康状态的林地主要表现为林分结构单一、抵抗力差、种群优势度下降,人为盗伐现象严重等。为改善和促进锐齿栎林向健康状态生长提供理论依据。     

小陇山国家级自然保护区主要群落土壤的理化性质分析

以小陇山国家级自然保护区为研究对象,通过对主要林型土壤物理性质(土壤容重、孔隙度、密度)和化学性质(有机质、氮、磷、钾)的测定与分析,研究其林下土壤持水能力和土壤肥力状况变化.结果表明,油松林、日本落叶松林、阔叶混交林、锐齿栎林4种林地土壤的物理性质、化学性质有明显差异,除表现在各个林分之间外,在空间垂直分布上也具有明显差异.土壤密度和田间持水量为油松林＞日本落叶松林＞阔叶混交林＞锐齿栎林,土壤孔隙度为油松林＜锐齿栎林＜日本落叶松林＜阔叶混交林,而土壤容重与孔隙度正好相反;土壤pH为油松林＞日本落叶松林＞锐齿栎林＞阔叶混交林,土壤有机质为锐齿栎林＞油松林＞日本落叶松林＞阔叶混交林,土壤速效氮为油松林＞日本落叶松林＞锐齿栎林＞阔叶混交林,土壤速效磷为油松林＞日本落叶松林＞锐齿栎林＞阔叶混交林,土壤速效钾为阔叶混交林＞日本落叶松＞锐齿栎林＞油松林.     

秦岭南坡森林抚育对锐齿栎林光合特性的影响

【目的】研究不同抚育强度对锐齿栎林光合特性的影响,为秦岭南坡锐齿栎林的森林抚育间伐提供理论依据。【方法】在秦岭南坡火地塘林区锐齿栎林内设置13块样地进行间伐,其中抚育强度5%,10%,15%,20%的样地各3块,对照样地1块,测定不同间伐强度样地内的环境因子及锐齿栎的光合生理生态因子,并进行方差分析、回归分析和相关分析。【结果】抚育后的林内环境因子和光合生理生态因子都发生了变化,抚育强度15%,20%的林内光强(PAR)、大气温度(Ta)、大气CO2浓度(Ca)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)、水分利用效率(WUE)有极显著或显著提高,而相对湿度(RH)极显著或显著降低,气孔导度(Gs)在抚育强度15%的林内极显著降低,胞间CO2浓度(Ci)经抚育后显著降低,但在不同抚育强度间无明显差异;通过光合光响应曲线拟合可知,抚育强度15%和20%的林内最大净光合速率(Pmax)较高;通过假设检验可知,Pn与环境因子PAR、Ta、Ca、RH在α=0.01的水平上存在显著的回归关系;Pn与PAR、Ta呈极显著正相关,而与Gs、Ci呈极显著负相关;抚育后林内的光合同化量有所提高,其中抚育强度15%的林内光合同化量最高。【结论】秦岭南坡锐齿栎林的抚育强度设置在15%为宜。     

秦岭天然油松、锐齿栎林根系-土壤互动效应研究

通过对油松林、锐齿栎林、草丛等不同植被类型下土壤物理性质研究表明:土壤形成发育过程中,森林群落改善土壤物理性质的作用明显大于草本群落;阔叶林对土壤物理性质的改善作用强于针叶林.在0～10 cm土层深度,＞5 mm粒级的水稳性团聚体含量的增量锐齿栎林为27.8,油松林为14.0,草丛为5.7;1～2 mm粒级的土壤水稳性团聚体含量的增量锐齿栎林为6.0,油松林为11.1,草丛8.6.森林植被增加直径＞5 mm和2～5 mm粒级土壤水稳性团聚体的作用明显.     

抚育间伐对秦岭南坡锐齿栎天然次生林碳密度的影响

【目的】探索森林抚育间伐强度对秦岭南坡锐齿栎天然次生林不同碳库的影响,为秦岭林区锐齿栎林合理抚育间伐提供参考。【方法】在陕西省宁东林业局沙沟林场,按照不同坡向(阴坡和阳坡)和抚育间伐强度设置锐齿栎天然次生林标准地24块,间伐强度分别为林分蓄积量的5%,15%和25%,并设置不间伐的对照样地。通过样地调查,研究不同强度间伐3年后锐齿栎天然次生林植被层、枯落物层以及土壤层有机碳密度的变化规律。【结果】5%间伐对阳坡和阴坡乔木层碳密度均无显著影响,而阳坡15%,25%间伐的林分乔木层碳密度分别比对照低10.53%和21.00%,阴坡分别低14.91%和23.39%;阳坡5%,15%间伐的林分乔木层有机碳密度增加量分别比对照高19.03%和21.19%,而25%间伐的林分与对照无显著差异;阴坡5%间伐的林分乔木层有机碳密度增加量比对照高16.76%,而15%和25%间伐的林分均与对照无显著差异;阳坡、阴坡林下灌木和草本植物碳密度均随抚育间伐强度的增加而增大;不同抚育间伐强度对枯落物层和土壤层有机碳密度均没有显著影响;5%间伐对2个坡向的锐齿栎次生林总有机碳密度均无显著影响,15%,25%间伐分别使阳坡林分总有机碳密度降低7.10%和13.64%,使阴坡林分总有机碳密度降低8.84%和13.66%。【结论】抚育间伐在一定程度上降低了秦岭南坡锐齿栎天然次生林的碳储量,然而合理的抚育间伐强度能够提高其乔木层单位面积碳吸存量;秦岭南坡锐齿栎天然次生林在阳坡采取15%间伐强度、阴坡采取5%间伐强度短期内有利于提高林分的固碳能力。     

小陇山林区锐齿栎群落邻体干扰指数研究

以小陇山林区锐齿栎(Quercus aliena var.acutiserrata)林为研究对象,设锐齿栎单株为基株,将6m半径内的其它树种定义为邻体,采用干扰指数模型和锐齿栎个体的大小进行回归分析,从而获得林木间的竞争关系。结果表明:锐齿栎林分内,锐齿栎个体大小与邻体干扰指数之间呈显著的负相关性,锐齿栎个体之间存在着强烈的种内竞争,且种内、种间及与整个林分的邻体干扰指数强度都随着基株木个体的增大而下降。依此确定了在本林区锐齿栎林分中基株木与邻体单木间的最大邻体干扰指数值,反推出对基株木竞争强的邻体的胸径大小,从而结合其他因素对其相邻木进行必要的经营措施。     

秦岭南坡2种林分类型林冠层对大气降水水质的生态效应

【目的】研究秦岭南坡2种林分类型的林冠层对大气降水水质的影响,探讨林冠层对大气降水水质的生态学效应,为水源林建设提供理论依据。【方法】在秦岭火地塘林区选取红桦(Betula albo-sinensis Burkill)林和锐齿栎(Quercus aliena var.acuteserrata)林2种林型,检测大气降水通过这2种林分林冠层所形成的林内穿透雨的水质,并与大气降雨的水质进行比较,研究林冠层对水质的影响。【结果】红桦林、锐齿栎林林冠层均有降低雨水酸性的作用,其中锐齿栎林提升降水pH的能力相对较强;2种林分的林冠层对大气降雨中的NO-3均表现出较强的吸附作用,而对于NH+4则表现出较强的淋溶作用;锐齿栎林林冠层吸附大气降雨中Na的能力及被大气降雨淋溶出PO3-4、Ca和Mg的能力均明显强于红桦林林冠层;红桦林林冠层被大气降水淋溶出K的能力明显强于锐齿栎林林冠层;红桦林林冠层和锐齿栎林林冠层对降雨中Cu、Pb、Cd、Cr有较明显的净化作用,2种林分对同一种元素的净化能力基本接近;锐齿栎林林冠层净化大气降水中As的能力要优于红桦林林冠层。【结论】森林林冠层对大气降水有一定的净化作用。     

基于灰色关联的火地塘林区锐齿栎林天然更新研究

为研究锐齿栎的天然更新状况,采用典型样地调查法对火地塘林区锐齿栎的更新密度与频度进行了调查,并通过灰色关联法对影响锐齿栎林天然更新的环境因子进行了分析。结果表明:(1)样地调查中以锐齿栎+油松林下更新状况最好,更新密度为8 812株.hm-2;其次是锐齿栎纯林,更新密度为5 960株.hm-2;锐齿栎+梾木林下更新密度最小,为5 750株.hm-2。(2)优势树种锐齿栎的更新状况明显优于其他树种,更新密度最高可达2 500株.hm-2,频度可达62%。(3)影响锐齿栎更新的11个环境因子关联度排序为:林分密度>针叶树株数>海拔>土壤容重>郁闭度>坡度>凋落物厚度>非毛管孔隙度>总孔隙度>土壤厚度>灌草盖度。其中可控制因子林分密度、针叶树株数在一定范围内可促进天然更新;郁闭度在70%~75%之间时,林下更新密度较大。因此,可通过调节这些因子促进锐齿栎林天然更新。     

秦岭中段典型群落多样性分析

应用Shannon-wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数对林区的典型林分(锐齿栎林、油松林、华山松林)群落结构和多样性进行了分析,结果表明:乔木层、灌木层、草本层多样性均表现为:华山松林>油松林>锐齿栎林;从不同群落类型方面来看,由茜草+凤毛菊-苦糖果+悬钩子-油松+梾木组成的油松林群落丰富度最大,处于演替的进展阶段,由蕨类+禾本科-菝葜+忍冬-锐齿栎组成的锐齿栎林群落丰富度最小,群落的演替有逆行进展的趋势。     

关于秦岭火地塘林区锐齿栎林地土壤酸化特征的研究

本文对秦岭火地塘林区锐齿栎林与油松林地土壤的ｐＨ值及潜在酸做了对比研究和统计分析,结果表明：锐齿栎林与油松林相比,锐齿栎林土壤ｐＨ明显低于油松林地;差异性检验结果表明：土壤ｐＨ值锐齿栎林地与油松林地０～１０ｃｍ和１０～３０ｃｍ两土层差异极显著,其它土层无显著差异;说明锐齿栎林引起土壤ｐＨ值降低主要表现在表层土壤。土壤潜在酸和交换性Ａｌ３＋含量锐齿栎林地远高于油松林地,而且这种差异在土壤剖面的各个层次均比较显著。土壤交换性Ｈ＋含量锐齿栎林地比油松林地高,经差异性检验,锐齿栎林地与油松林地土壤交换性Ｈ＋含量只在０～１０ｃｍ土壤层差异显著,在其它土层差异不显著。正是由于土壤Ｈ＋含量锐齿栎林地比油松林地高,才导致了锐齿林地土壤ｐＨ值的降低和土壤交换性酸及交换性Ａｌ３＋的升高,引起土壤酸化。从土壤反应在剖面上的变化特征看,锐齿栎林地由上向下,其反应依次表现为强酸性（０～１０ｃｍ）——弱酸性（１０～３０ｃｍ）—微酸性（３０～９０ｃｍ）;而油松林地土壤反应在整个土壤剖面（０～９０ｃｍ）上呈微酸性     

秦岭火地塘林区主要森林类型的碳储量和碳密度

【目的】火地塘林区地处我国秦岭南坡中段暖温带向亚热带气候的过渡带,对该林区主要森林类型及其碳储量和碳密度进行研究,可为我国森林生态系统碳平衡提供基础资料。【方法】基于生物量回归方程,计算火地塘林区主要森林类型(包括华山松(Pinus armandii)林、油松(P.tabulaeformis)林、锐齿栎(Quercus aliena var. acuteserrat)林、红桦(Betula albo-sinensis)林和华北落叶松(Larix principisrup prechtii)林)的碳储量和碳密度,并结合GIS软件进行数据的空间分析,将森林碳与空间景观格局有效结合起来。【结果】在空间格局上,大面积的天然次生华山松、红桦林集中分布在海拔2000 m以上地段;油松、锐齿栎林主要分布在海拔1900 m以下;而人工引种的华北落叶松大面积分布于海拔2200 m地势平坦的采伐迹地上。各森林类型中,碳储量以红桦林最高,其值达到19.4766×10-3Tg。碳密度以华北落叶松人工林最高,其值为(30.9097±13.9802)t/hm2,且分别与油松和华山松的碳密度具有显著差异(P<0.05)。各森林类型的平均生物量、碳储量和碳密度均随海拔高度的升高而增加。【结论】火地塘林区主要森林类型碳储量和碳密度的空间分布与森林的空间分布密切相关,具有水平和垂直地带性特征,其碳储量大小排序为红桦林>华山松林>锐齿栎林>华北落叶松林>油松林,碳密度大小排序为华北落叶松林>红桦林>锐齿栎林>华山松林>油松林。     

黄龙山蔡家川林场森林类型碳密度及其变化研究

【目的】对黄龙山蔡家川林场主要森林类型的碳储量和碳密度进行计算,为该区域森林碳汇功能研究提供参考。【方法】利用1986和1997年黄龙山蔡家川林场森林资源二类调查数据,依据不同森林类型生物量与蓄积量之间的回归方程以及森林生物量与碳储量、碳密度的关系,对该林场主要森林类型(柏木(Cypress)林、杨树(Populus)林、桦木(Betula)林、栎树(Quercus)林、油松(Pinus tabulaeformis)林、杂木林(Nonmerchantable woods))的碳储量、碳密度进行推算和分析,并与全国及西北五省(区)相同森林类型碳密度进行了对比。【结果】1986和1997年,该林场2年平均森林总碳储量为387 740 t,平均森林碳密度为17.7 t/hm2;1997年森林总碳储量比1986年减少9.65%,森林平均碳密度增长3.38%。各森林类型1986和1997年的平均碳密度大小顺序依次为栎树林(28.06t/hm2)、油松林(24.35 t/hm2)、桦木林(21.04 t/hm2)、杂木林(11.86 t/hm2)、柏木林(11.03 t/hm2)和杨树林(10.04t/hm2);1986和1997年不同生长阶段林分平均碳密度大小顺序依次为近熟林(25.56 t/hm2)、幼龄林(25.49 t/hm2)、中龄林(24.77 t/hm2)、成熟林(13.53 t/hm2)、过熟林(12.84 t/hm2)。该林场柏木林、桦木林、栎树林、杨树林、杂木林的森林碳密度均低于全国平均水平,但油松林的平均碳密度较全国平均水平高92.0%。【结论】1986和1997年,该林场森林具有较好的碳汇能力,但这2年间森林碳汇能力变化不显著;森林类型不同或同期林分生长阶段不同,其所具有的碳汇能力存在差异;保护和管理好栎树林、油松林、桦木林,并大力开展幼龄林、中龄林和近熟林的经营抚育工程,对增加该林场森林的碳汇功能具有重要贡献。