大青山不同植被土壤物理特征及有效水的研究

在2007年,本文采用环刀法和烘干恒重法对大青山不同植被类型土壤物理特性和旱、雨季土壤含水量进行了研究。结果表明:林地土壤物理特性明显好于荒草坡,白桦天然次生林要好于人工林;土壤旱雨季的含水量的变化与各时期内土壤有效水的排序有很大的不同,旱季土壤含水量大小排序为落叶松人工林、白桦天然次生林、灌木林、油松人工林、荒草坡,而土壤水分的有效性排序为落叶松人工林、荒草坡、白桦天然次生林、油松人工林、灌木林。在雨季的时候有林地的贮水能力要好于荒草坡和灌木林,雨季土壤含水量于其土壤理化性质排序一致,并且有显著的相关性,在土壤有效水和含水量方面降雨对油松和荒草坡的水分变化影响最大。     

兴安落叶松天然林空间结构特征分析

以内蒙古大兴安岭兴安落叶松天然中龄林为研究对象,试验区内设置标准地,对标准地内林木采用网格法进行全林定位.利用林分混交度、大小比数和角尺度等空间结构参数分析了林分的空间结构和分布格局.结果表明:林分由兴安落叶松和白桦两个树种组成,兴安落叶松和白桦株数分别占总株数的92％和8％.林分空间隔离程度低,平均混交度为0.087,林分接近兴安落叶纯林.参照树与周围最近4株相邻木分布格局以随机分布为主,林分分布格局整体呈随机分布状态.结构单元里树种白桦胸径大于兴安落叶松的胸径.林分大小比数均值为0.527,参照树与周围林木之间的大小分化和大小组合的差异较小.     

内蒙古扎兰屯市典型森林枯落物、土壤水源涵养功能研究

对扎兰屯林区3种典型(天然兴安落叶松、天然白桦、人工兴安落叶松)林分不同郁闭度等级林下枯落物及土壤水文特性进行了研究。结果表明:1)森林枯落物储量为24.81~82.32t/hm2,天然林枯落物的储量明显高于人工林。天然白桦林枯落物持水量最大(270.25t/hm2),人工落叶松纯林最小(88.25t/hm2)。枯落物对水分的有效拦蓄量为天然落叶松林(122.36t/hm2)天然白桦林(94.49t/hm2)人工落叶松林(67.99t/hm2)。2)土壤最大持水量为2958.51~3723.39t/hm2,其总孔隙度、最大持水量均表现为天然落叶松林天然白桦林人工落叶松林。土壤有效持水量天然白桦林(1033.23t/hm2)天然落叶松林(946.37t/hm2)人工落叶松林(833.34t/hm2)。3)天然落叶松林和人工落叶松林当郁闭度处于85%以上,天然白桦林郁闭度处于55%以下时,其枯落物量和最大持水量最大;天然落叶松林在郁闭度65.2~67%,天然白桦林郁闭度40.07~54.52%,人工落叶松林郁闭度85.66~100%时,枯落物对水分有效拦蓄量最大。4)天然落叶松林郁闭度73.49~96%,天然白桦林郁闭度为56.07~65.37%,人工落叶松林郁闭度为46.72~67.29%时,其土壤有效持水量最大。     

大青山白桦次生林经营技术研究

:对大青山天然白桦次生林进行抚育间伐和封山育林措施 ,通过调查分析得出 :大青山白桦次生林的经营技术要以抚育间伐为主 ,结合封育保护措施 ,间伐年龄在 40— 5 0年 ,间伐强度要保留郁闭度 0 .7左右 ,间伐时间在 1 2月至 1月之间。     

大兴安岭北部兴安落叶松原始林倒木研究

倒木是森林生态系统的重要组成部分之一,在森林生态系统中发挥着许多重要、独特的生态功能。对大兴安岭北部兴安落叶松原始林倒木进行研究,发现平均每块样地共有兴安落叶松和白桦倒木32株,总材积为14.92m3,大约165m3/hm2,兴安落叶松占78%。研究认为,在大兴安岭兴安落叶松林生态系统,兴安落叶松的浅根性生理特征是影响倒木输入的内在原因;风和多年冻土是影响倒木输入的重要生态因子。由于大兴安岭林区低温高湿的环境,倒木分解非常慢,其中Ⅱ、Ⅲ级腐烂级倒木的现存量最多,兴安落叶松倒木的分解常数是0.0136/a(R2=0.9557),白桦为0.3508/a(R2=0.8789)。倒木的产生为森林经营管理提出了警示,预示达到成熟年龄的林分要及时进行抚育渐伐,避免树木心腐而浪费资源;同时,倒木的发生及其分解产生了很多重要作用和病虫害以及森林火灾隐患,应进行合理地管理利用。     

油松人工林地上生物量、叶面积指数与林分密度关系的研究

在内蒙古大青山区应用"平均标准木法"测定30a生油松人工林的地上生物量,并对相似立地条件下,不同林分密度的油松人工林地上生物量及其分配规律进行了研究。结果表明:1)林分密度对油松人工林平均单株生物量和单位面积林木总生物量均有显著的影响。前者随林分密度的增加而下降,且下降的幅度越来越小,可由方程y=axb来描述;后者随林分密度的增加而上升,当密度达到一定值(阳坡为3000株/hm、阴坡为4000株/hm时)生物量增长缓慢甚至不变,可由方程y=a+bln(x)来描述。2)乔木层生物量是林分总生物量的重要组成部分。阳坡乔木层所占比例为76.06%~88.20%,阴坡乔木层所占比例为83.19%~93.75%。3)叶面积指数随林分密度的增加而增加,在相同密度条件下阳坡的叶面积指数大于阴坡,且密度愈大两者相差愈大。     

华北土石山区不同造林密度的油松林结构与功能研究

对北京八达岭林场32年生5种造林密度(2000株/hm2、1500株/hm2、1200株/hm2、1000株/hm2、800株/hm2)阴坡油松林生物多样性、碳密度、水源涵养等功能进行调查与实验,结果表明:随着林分密度的减小,林木生长状况良好,林下植被层各种生物多样性指数较其它林分高,并伴随着出现辽东栎等其它栎类更树种的生长;800株/hm2的阴坡油松林蓄积为108.19m3/hm2,是2000株/hm2油松林蓄积的1.22倍;不同密度油松林生态系统碳密度范围为107.43 t/hm2-174.30 t/hm2,平均碳密度为135.99 t/hm2,且随着密度增大而减小。油松林碳密度主要有三个部分组成:植被层、枯落物层和土壤层,其空间部分为土壤层>植被层>枯落物层,林地土壤的碳密度是相当可观大的,碳密度平均为90.34 t/hm2以上,地上部分碳密度与地下(包括土壤、树根和死地被物)碳密度之比平均为1?3.173;油松林地的稳渗速率、产流量随林分密度的增大而减小,这对增加该地区的径流水量、涵养水源能力具有重大意义。产沙量也随密度的增加而减少,这对选择油松800株/hm2作为最优林分密度是不利因素,但从北京的多年降雨来看,这种影响对我们选取油松在800株/hm2作为首选经营密度还是较小的。     

密度调控对华北落叶松人工林土壤有机碳及养分特征的影响

以华北落叶松人工林为对象,研究不同林分密度下(分别为740、1480、2000和2170株.hm-2)各土层的土壤有机碳含量、有机碳密度、养分特征以及它们之间的相关关系。结果表明:土壤有机碳含量及碳密度随着土壤深度增加而减少,呈明显的垂直分布特征;当林分密度增大到2170株.hm-2时,土壤有机碳含量及碳密度显著增加至最大,分别为25.45g.kg-1和15.68kg.m-2,并与740株.hm-2林地土壤有机碳含量及碳密度差异显著。当林分密度由740株.hm-2增加到2170株.hm-2时,各种养分变化规律不尽一致,但当林分密度为2170株.hm-2时,0-60cm深度的土壤全氮、全磷及速效钾含量均保持在一个相对较高的水平,而土壤全钾和有效磷含量仅在0-20cm土层较高。对于落叶松人工林地整个土壤剖面,土壤有机碳含量及碳密度与土壤全氮、全磷、速效钾含量均呈显著或极显著正相关。从林地土壤固碳的角度,建议将华北落叶松人工林的林分密度控制在2170株.hm-2。     

地表火干扰下呼伦贝尔沙地樟子松林乔木层不同组分空间格局的变化

火是天然樟子松重要的生态因子,地表火对樟子松林乔木层空间格局的变化有着特殊的意义。全林木定位法调查记录了地表火干扰1年后1hm2典型样地中存活及火烧死乔木的位置坐标,利用成对相关函数g(r)进行空间点格局分析。结果表明:1)单变量空间格局分析显示,空间异质性泊松点过程零假设下,地表火干扰前所有立木、樟子松和白桦均在小尺度上呈显著性聚集分布;而地表火干扰后,樟子松林分及其乔木层不同组分的空间格局更加趋向于均匀分布,只有白桦在小尺度上仍表现为显著性聚集分布,所有立木和樟子松主要以随机分布为主。乔木层及其不同组分的随机标识零假设均不成立,火后存活的所有立木在小尺度上为均匀分布,而较大尺度上却呈现出聚集分布;火后存活的樟子松在小尺度上表现为聚集分布,而较大尺度上却呈现均匀分布;火后存活的白桦主要表现为小尺度上的聚集分布。2)双变量空间格局分析表明,所有立木、樟子松和白桦的存活立木与火烧死木之间均是相互独立的,其相互间的空间格局表现为随机分布。地表火烧死木(包括所有立木、樟子松和白桦)均在小尺度上表现为显著的正相关呈聚集分布,而较大尺度上不同程度地表现为显著的负相关为均匀分布。因此,地表火干扰下,林木的死亡过程并不是随机的,存活林木的空间格局趋于均匀分布,地表火驱动下的樟子松林自然稀疏过程削弱了存活个体间的竞争,促进了林分结构的优化和个体的生长发育,成为樟子松林演替中较活跃的生态因子。     

华山松人工林土壤碳密度及其影响因子

探讨华山松人工林土壤有机碳含量和有机碳密度以及土壤有机碳密度的主要影响因子,为科学评估华山松人工林固碳能力提供依据。在云南玉溪磨盘山森林公园内选择处于中林龄、近成熟林和成熟林的华山松人工林,设置样地并记录样地信息,并取0-60cm土层土样,在实验室测定不同土层的有机碳含量及碳密度。运用主成分分析对华山松林地内的植被因子、地形因子和土壤理化因子进行评价。华山松人工林由中龄林-近熟林-成熟林的发育进程中,土壤有机碳含量和有机碳密度都表现为近成熟林(28.76g·kg-1,128.87t·hm-2)>中林龄(25.70g·kg-1,124.34t·hm-2)>成熟林(25.61g·kg-1,117.49 t·hm-2)。3种林分土壤有机碳含量和有机碳密度都是随土壤深度的增加而逐渐降低。主成分分析表明林木的平均胸径、平均树高、海拔、碳氮比和全氮含量是影响土壤有机碳密度的主导因子。华山松人工林土壤有机碳具有明显的表聚现象,减少人为的不必要干扰,在一定程度上有利于土壤固定更多的碳。     

子午岭主要森林类型土壤种子库研究

对子午岭天然油松林、人工油松林、人工落叶松林、人工刺槐林四种林分的土壤种子库特征初步研究结果表明 :人工油松林种子库储量平均为 675 .9粒 /m2 ,人工刺槐林为648.8粒 /m2 ,人工落叶松林为 839.4粒 /m2 ,天然油松林为 45 5粒 /m2 ,各林分土壤种子库储量属中等水平 ;本次调查的天然油松林种子库种子活力为零 ,人工油松林种子库活力种子占 0 .5 % ,人工落叶松林种子库活力种子占 4.2 % ,刺槐林种子库活力种子占 74.4%。除人工刺槐林种子库种子质量较高外 ,针叶林各林分种子库种子质量都较差 ;人工油松林林下油松幼苗的分布密度平均为 1～ 3株 /m2 ,人工刺槐林林下多见灌木幼苗 ,另两种林分林下幼苗较少 ,表明不同林分土壤种子库种子都具有一定的萌发能力 ;从各林分土壤种子库的组成看 ,主要树种的种子在种子库中所占比例都在 85 %以上 ,人工油松林土壤种子库物种多样性指数较高 ,而其它林分土壤种子库物种多样性指数均较小 ;土壤种子库中 80 %左右的种子集中分布在枯枝落叶层和 0 - 2 cm土壤层中 ,下层种子数量很少 ;方差分析表明 ,枯枝落叶层厚度、树高、郁闭度、胸径等因子变化对土壤种子库储量影响显著。综合分析认为 ,子午岭主要森林类型土壤种子库能够为林分的天然更新提供基本条件。     

内蒙半干旱低山丘陵区林下植物群落数量特征研究

林下植物群落的物种组成和结构不但影响森林生态系统的稳定和可持续发展,也影响着其服务功能的发挥。根据对内蒙半干旱低山丘陵区(武川县东坡林区)的人工及天然林研究表明:(1)当地林下植物一般以一年生植物、隐芽植物和地面芽植物种占绝对优势,3项合计占到所有植物种数的72~100%;(2)各种林地林下灌木层和草本层盖度都很低,分别为0~5.02%和1.94~17.56%;林下植物(灌木层+草本层)的总盖度大小顺序为:云杉林(55.02%)>小叶杨林(17.56%)>白桦林、白榆林和山杨林(5.45~8.40%)>荒草地对照(4.63%)>油松林、落叶松林和油松+落叶松林(2.10~4.09%);(3)各种林地林下优势植物种类差异不大,灌木层优势种类以绣线菊(Spiraea salicifolia)、蒙古荚蒾(Viburnum mongoli-cum)为主,草本层优势种类以羊胡子草(Carex rigescens)为主,其次有各种蒿类(Artem isia)、冰草(Agropyron cristatum)、灰藜(Chenopodium album)、苦菜(Mulgedium tataricum)和红芪(Hedysarum polybotrys)等;(4)林下灌木既少且物种多样性极低,林下草本层物种多样性指数也不大。各林地林下植物(灌木层+草本层)总的物种多样性指数和(丰富度指数、多样性指数、均匀度指数之和)大小顺序为:小叶杨林(5.83)>白榆林、油松林、油松+落叶松林(5.03~5.50)>白桦林、荒草地对照(4.48)>山杨林(3.28)>落叶松(2.89)>云杉林(1.13)。     

内蒙古大青山人工生态林林分生长调查及生态效益研究

通过对大青山人工生态林林分生长状况的调查分析 ,得出大青山人工生态林的建立是以海拔高度为主要因子划分造林地立地条件类型 ,树种选择在海拔 1 60 0m以上以华北落叶松 ,1 60 0m以下以油松为主要造林树种 ,是符合该地区生态气候条件的。使造林 1 5年～2 1年的林分保存率达到了 83.6～ 92 .0 % ,郁闭度为 0 .6～ 0 .8,并经测定表明 :该人工生态林林分已形成了很好的枯枝落叶层 ,林地土壤有机质含量丰富 ,土壤容重小 ,减少地表径流 ,土壤蓄水能力得到提高 ,增加了地下渗透的涵养水源作用 ,对区域环境已发挥了显著的生态效益。     

华北土石山区四种常见乔木根系的形态研究

以华北土石山区四种常见乔木的根系为研究对象,采用全挖法,从根长、根径、土层深度和生物量等方面进行比较,并计算了四个树种随土壤深度变化的累积根系长度百分比,利用Sketchup Pro 8软件建立了各根系的形态模型。结果表明:四个树种根系长度差别较大,总长度大小顺序依次为白桦>落叶松>蒙古栎>油松;不同树种不同径级根的差别较大;各树种根系垂直分布范围集中在0～60cm的土层中,在60cm以下的土层中分布很少。研究中四个树种拟合的β值都在0.960-0.970之间,根系垂直分布方式都显示出深根型根系轮廓。用软件模拟出的根系形态较接近实际。     

内蒙古自治区森林碳储量及其动态变化

利用内蒙古森林资源清查资料,依据不同森林类型生物量和蓄积量之间的回归方程,估算了内蒙古自治区不同时段的森林生物量和碳储量,并分析其动态变化特征。结果表明：在1977-2003年间内蒙古森林面积由1.10×10^7hm^2增加到1.61×10^7hm^2,每年森林面积平均增长率为1.85%;森林碳储量由378.86TgC...     

西天山雪岭云杉林分密度对森林生物量分配格局和异速生长的影响

雪岭云杉林是新疆天山北坡山地森林中广泛分布的优势种,探讨林分密度对天山雪岭云杉林器官生物量分配格局和树高-胸径异速生长的影响,对于阐明雪岭云杉林生物量在不同环境中的适应具有重要意义。通过分析在不同林分密度(≤300株·hm^-2、300~450株·hm^-2、450~600株·hm^-2、>600株·hm^-2)下雪岭云杉林(Picea schren?kiana)的生长特性,研究林分密度对雪岭云杉林器官生物量分配格局及树高-胸径异速生长的影响。结果表明,随着林分密度增加,雪岭云杉林各器官平均生物量均降低;树干和树根生物量占比增加,树枝生物量占比减少,树叶和树皮生物量占比变化不显著;雪岭云杉林树高和胸径均随林分密度的增加而降低。此外,雪岭云杉林树高(H)和胸径(D)间具有显著的异速生长关系,其中树高-胸径(H-D)的最优异速生长方程为:y=2.312×x^0.900(R²=0.761,P<0.01);随着林分密度增加,雪岭云杉林lgH-lgD呈现出复杂非线性异速生长关系,该关系的显著性受林分密度变化呈现逐渐降低的趋势,这表明林分密度通过雪岭云杉林对生长资源的竞争影响各器官的生长发育。研究结果可为雪岭云杉林的可持续经营与管理提供理论依据和数据支撑。     

赛罕乌拉国家级自然保护区不同植被类型水源涵养服务特征

通过测定内蒙古赛罕乌拉国家级自然保护区主要植被类型的土壤和凋落物的物理性质及持水量,研究不同植被类型的水源涵养服务。结果表明：① 不同植被类型土壤物理性质各异,天然植被对土壤物理性质的改善作用强于人工植被。0～60 cm土层平均容重白桦林的最小,农田的最大;土壤最大持水量白桦林最高,线叶菊草原最低;土壤非毛管持水量白桦林最高,农田最低。② 阴坡植被凋落物水源涵养能力高于阳坡植被,其中华北落叶松林凋落物水源涵养能力最强。③ 不同植被类型土壤、凋落物水源涵养服务不同。白桦林水源涵养量最高,显著高于线叶菊草原和农田,而与蒙古栎林、华北落叶松林、虎榛子灌丛及山杏灌丛的差异不显著。     

森林固碳效益的经济核算——以甘肃小陇山林区为例

小陇山林区位于甘肃东南部,全林区以锐齿栎、油松、栓皮栎、杨、桦树、落叶松、华山松、云、冷杉以及其他阔叶混交等8类林分为建群树种。森林的单木生物量(W)与胸高直径(D)、以及与胸径-树高双变量(D2H)之间均存在着紧密的相关关系。用标准地每木调查数据分别建立了8种林分的生物量回归分析模型,并以此计算了8种林分的碳储存密度,依各林分面积、生物量与二氧化碳实物量之间的转换系数、二氧化碳与纯碳量之间的折算系数分别计算了全林区乔木层的总生物量为2.85×107t、固定的二氧化碳实物量为4.65×107t,折算的纯碳量1.27×107t。用造林成本法估算了全林区乔木层固碳的经济效益为2.78×109元人民币。