人为干扰对西天山野果林群落结构和物种多样性的影响

[目的]探究人为干扰对西天山野果林群落结构和物种多样性的影响,为后期野果林的恢复、保护提供理论依据。[方法]以西天山野果林为研究对象,采用典型样地法,选择32个20 m×20 m具代表性的样地布置样方。以乔木径级结构、高度级结构及各层次物种组成和物种多样性指数作为评价指标,对比研究轻度(距离核心景区2～3 km)、中度(距离核心景区1～2 km)、重度(距离核心景区0～1 km)3种人为干扰强度下群落结构和物种多样性的变化。[结果]①从群落结构来看,轻度和中度干扰条件下乔木个体多分布在中径级(20 cmDBH≤30 cm)和中高度级(5 m树高≤8 m);而重度干扰下乔木个体多分布在小径级(10 cmDBH≤15 cm)、中径级(20 cmDBH≤25 cm)和高高度级(8 m树高≤10 m),其群落结构与轻度和中度干扰下乔木层的群落结构明显不同。②在总面积为1.28 hm~2的32个样地中,共记录到93个植物物种,隶属于40科84属;物种数随着人为干扰强度增加呈递减趋势,轻度、中度和重度干扰下群落的物种数依次为93种、69种和51种。Shannon-Wiener指数H值、均匀度指数J值随人为干扰强度的增加而降低,优势度指数H’值随人为干扰强度的增加而增加。[结论]重度人为干扰会普遍降低野果林群落的物种多样性水平,造成群落结构不稳定,不利于植被恢复和物种多样性保护。     

山东砂石山区不同林分类型土壤的蓄水效益

以山东省临朐县辛庄水土保持试验站营造的5种林分为研究对象,研究不同林分类型土壤蓄水效益。结果表明:刺槐、五角枫、黄连木等阔叶树种林分的枯落物多,枯落物腐烂分解后改善土壤理化性状良好,增加了土壤蓄水量,3种阔叶树种林分与对照(各林分类型附近立地条件相同的荒坡)相比增加的土壤饱和贮水量以刺槐林的最大(为549.8 m3/hm2),其次是五角枫林(为416.9 m3/hm2)和黄连木(为392.3 m3/hm2);而黑松、侧柏等针叶树种林分相应地增加土壤饱和贮水量较少,分别仅为257.9和223.7 m3/hm2。通过对枯落物已分解层蓄积量与0～20 cm土壤理化性状的相关分析表明,不同林分类型的枯落物已分解层蓄积量与土壤有机质质量分数、土壤非毛管孔隙度呈极显著相关性,与土壤密度、土壤总孔隙度呈显著相关性,与土壤毛管孔隙度相关但不显著。计算结果显示,5种林分类型的土壤蓄水效益表现为刺槐林>五角枫林>黄连木林>黑松林>侧柏林。     

层次分析法在太行山中南部造林树种选择中的应用

[目的]对太行山中南部不同林种树种适宜性进行了研究,为太行山生态脆弱区造林树种的选择和提高植被恢复效果提供理论与技术支撑。[方法]应用层次分析法(AHP)对常见的17种造林树种进行适宜性评价。依托9个评价指标,用9点数值量表法设计专家调查表,经指标筛选,建立判断矩阵计算权重值。根据权重值,将树种划分为:I级(最适宜)、Ⅱ级(较适宜)、Ⅲ级(不太适宜)、Ⅳ级(不适宜)。[结果](1)9个指标入选水土保持林评价指标体系,4个指标入选用材林评价指标体系;(2)水土保持林权重值0.022 7~0.088 9;(3)用材林权重值0.024 1~0.144 1。[结论]水土保持林I级树种为侧柏、桧柏、山杏、山桃;Ⅱ级树种为:白皮松、辽东栎、山杨、樟子松、油松、杜松、华北落叶松;Ⅲ级树种为:白桦、刺槐、翅果油树、火炬树;Ⅳ级树种为:臭椿、青杨。用材林I级树种为:华北落叶松、油松、辽东栎;Ⅱ级树种为:樟子松、侧柏、青杨、山杨、白桦、臭椿、白皮松;Ⅲ级树种为:刺槐、火炬树;Ⅳ级树种为:桧柏、杜松、山杏、山桃、翅果油树。     

黄河三角洲次生柽柳退化林更替改造模式分析评价

为筛选出黄河三角洲盐碱地柽柳退化林更替改造的最优林分模式,指导生产中天然次生柽柳林的保护与改造,以黄河三角洲次生柽柳退化林更替改造形成的4种林分和未进行改造的次生柽柳林(对照)为研究对象,对其林分(生长)状况、林地植被和土壤理化特征等方面的效应进行了比较分析和评价。结果表明:(1)次生柽柳退化林分更替改造5 a后的林分状况(林分郁闭度、林木保存率、胸径、树高、冠幅)虽因林分模式不同而有较大差异,但都明显好于次生柽柳退化林分。(2)在植被的种类和生长情况方面,更替改造后形成的林分生境明显好于次生柽柳退化林,林下植物种类增多,耐重—中度盐碱植物种类减少,耐轻—中度盐碱植物种类增加。(3)更替改造的4种林分在土壤孔隙度、有机质及养分含量的指标上均得到显著提高,土壤密度、pH值和含盐量呈降低趋势,土壤理化状况得到明显改善。(4)对林分(生长)状况和土壤理化指标的综合评价分析显示,更替改造的4种林分模式和未进行改造的柽柳退化林分的效应综合评价为:刺槐林白榆林白蜡林盐柳林次生柽柳退化林。依据柽柳退化林更替改造的4种模式在林分状况、林地土壤理化指标、林下植被的比较分析及综合评价,以刺槐林为最佳,白榆林次之,白蜡林较差,盐柳林最差,不宜选用。     

水土保持林树种结构调整技术研究

针对辽西水土保持林中油松纯林集中成片、松毛虫猖獗的树种结构现状,采用了廊道式、斑块式、林中空地、林中沟壑、封山育林、飞播造林和营造混交林7种调整方法,对油松纯林进行了树种结构调整试验.根据不同树种水分利用、生长情况等综合指标,筛选出了14个适合水土保持林树种结构调整的树种.通过不同调整类型的对比试验及适地适树原则,划分并营建了适合辽西水土保持林树种结构调整的3种调整模式.试验结果表明,水土保持林中的油松纯林经树种结构调整后,林分中松毛虫不再大发生,水土保持功能有了明显提高,林木生长加快,经济效益和社会效益成倍增加.调整后的水土保持林形成了3种林分类型: 在立地条件差的地方为生态型水土保持林;在条件中等的地方为生态经济型水土保持林;在条件较好的地方为商品用材型水土保持林.     

黄河三角洲低质低效人工刺槐林分类与评价

采用野外典型抽样调查分析和室内分析测定相结合的方法,依据树高、胸径、材积、郁闭度、土壤容重、孔隙度、有机质、初始入渗率、稳定入渗率、pH值及含盐量共14个树木形态及土壤理化指标,对黄河三角洲退化人工刺槐林进行分类与评价。结果表明:(1)黄河三角洲人工刺槐林树龄结构较为单一,仅依据以林分生长过程和林分结构为主的低质低效林分类标准不适合该区域退化人工刺槐林,需将树木生长状况及土壤理化性质结合起来进行分类与评价。(2)主成分分析表明,表征低质低效人工刺槐林的因子根据其影响大小排序依次为:土壤容重、孔隙度、林分郁闭度、树木材积、有机质和含盐量。(3)聚类分析表明,林分类型可划分为生长潜力型、轻度低效型、中度低质低效型、极度低质低效型和重度低质低效型5种类型,并依据参数值对其类型特征、产生原因及宜采取的经营措施进行了评价。     

福建省水土保持经济树种的选择与评价

在前人对水土保持树种研究的基础上,采用综合评价法与专家评分评价法相结合的方式,从适生性、经济性和水土保持能力3个方面对福建省56个水土保持树种进行的综合评价和排序结果表明,在这56个水土保持经济树种中,有9个A级(非常优秀)、15个B级(优秀)、32个C级(良好)。同时,在分级基础上对评估结果进行了分析和讨论。     

黄土残塬沟壑区刺槐林枯落物水源涵养功能综合评价

为了对黄土残塬沟壑区刺槐林枯落物水源涵养功能综合评价,并提供以功能导向型的林分改造理论依据。于2017年7—8月在山西省吉县蔡家川流域选取475,900,1 575,1 850,2 525株/hm~2不同密度的刺槐林为研究对象,采用坐标综合评定法对不同密度刺槐林分枯落物层水源涵养功能进行综合评价。结果表明,5种林分密度梯度中,当林分密度为1 575株/hm~2时,刺槐林枯落物层能充分发挥其水源涵养功能,而林分密度过高(2 525株/hm~2)或者过低(475株/hm~2)枯落物发挥水源涵养功能的能力均急剧减弱。为了使刺槐林枯落物水源涵养功能正常发挥,其林分密度应控制为1 500株/hm~2。建议现有林分改造中,宜将刺槐林向该密度进行调控。     

大叶栎优树选择研究

研究适合大叶栎天然更新异龄林优树选择的标准和方法。按约0．5％的入选率在林分中选择最优单株作为优树候选木,测定候选木的树高、胸径和形质指标。用生长锥在胸高位置钻取过髓心的木芯,作为测定优树候选木年龄和木材品质性状的试样。优树候选木胸径年平均生长量达到1．2cm、树高年平均生长量达到1．2m即入选为初选优树。根据胸径和树高的年平均生长量、木材基本密度、纤维长度和纤维长宽比5个性状对初选优树进行综合评分复选,综合评分值≥80分为Ⅰ级优树,综合评分值70～79分为Ⅱ级优树,综合评分值60-69分为Ⅲ级优树,综合评分值〈60的初选优树被淘汰。共选出Ⅰ级优树10株,Ⅱ级优树47株,Ⅲ级优树55株。     

水土保持林体系研究的回顾

 水土保持林体系是防护林体系中重要的组成部分之一,在改善生态环境、防治水土流失中具有重要作用。回顾国内外水土保持林体系研究的发展历程,并就其主要成就和存在问题进行简要评述。奥地利、前苏联、中国,在水土保持林体系科研方面成绩突出,起到了带头作用。奥地利建立的森林工程措施综合治理体系,已被许多国家采纳和推广。前苏联在土壤侵蚀及水土保持林作用机制方面的研究,已成为各国水土保持林体系研究和营造的理论依据。我国提出的生态林业和生态经济型水土保持林理论,是对世界水土保持林体系发展的一大贡献。目前存在的主要问题是研究尺度小、林分稳定性差、无合适理论依据和空间配置不合理等。正确解决这些问题,应是未来水土保持林体系研究的方向。     

邢台市核桃林水土保持效益分析

[目的]分析不同树龄核桃林在不同栽植模式下的水土保持效益,为该区核桃经济林栽培技术技术的完善以及水土流失的有效防治提供理论依据。[方法]以河北省邢台市裸地和不同核桃林地内的径流场为研究对象,采用野外试验布设和室内分析测定相结合的方法,以裸地为对照研究了不同核桃林在天然降雨后的产流产沙特征。[结果](1)在常规核桃林、核桃—苜蓿林和核桃—生态放养(鸡)林3种核桃林栽植模式中,核桃—苜蓿林保水保土效果表现最优,径流系数在0.14%~0.30%之间,径流含沙量在4.04~8.95kg/m3之间。(2)在同一核桃林栽植模式中,随着核桃树树龄的增长其保水保土作用也逐渐增强。5年生核桃林的径流系数和径流含沙量平均为3年生核桃林的95.90%和83.63%,8年生核桃林的径流系数和径流含沙量平均为3年生核桃林的94.54%和77.66%。[结论]核桃林适宜的栽植模式可以在增加经济效益的同时,有效地控制水土流失,在实际应用中,应针对不同的地形条件、降雨特性进行合理的选择。     

太行山区主要森林生态系统水源涵养能力

森林生态系统水源涵养功能是林冠层、枯落物层和土壤层对大气降水进行再分配的过程。本文通过文献收集整理太行山地区森林植被林冠一次降水截留量、枯落物层持水量和土壤层贮水量数据,分析该地区主要森林植被对降水的截留和贮蓄能力,采用综合蓄水能力法对森林植被的综合涵养水源能力进行评价,旨在为合理经营和管理森林生态系统提供依据。结果表明:1)土壤非毛管孔隙度与生态系统综合持水量呈正相关,且最大持水量占整个森林生态系统综合持水量的90%以上,表明土壤层作为森林生态系统水文效应最重要的一层,是整个森林系统水分循环的主要贮蓄库和调节器;2)针叶林中油松和侧柏的冠层一次降水截留量显著高于其他林型,其林冠结构更加适应该地区气象条件,林冠层降水再分配能力也优于其他林型;3)混交林郁闭度低,有利于林下灌、草丛的生长,其枯落物现存量比纯林和人工林更高,虽然林冠一次截留量低但林下具有丰富的枯落物层而更易涵养水源;4)天然林综合蓄水能力整体高于人工林,侧柏人工林和油松人工林综合蓄水能力仅次于刺槐、侧柏和油松天然林。综上可见,合理利用森林资源防止水土流失、天然林长期封育和合理控制优势树种密度及增加植被覆盖率对太行山地区植被恢复和生态建设具有重要意义。为提高该区综合水源涵养能力,可增加乡土树种油松和侧柏人工林的种植面积。     

修河上游流域4种森林类型的水源涵养功能评价

为定量评价修河上游流域森林生态系统的水源涵养功能,对流域内4种主要森林类型（杉木林、马尾松林、阔叶林、毛竹林）枯落物层和土壤层的结构、持水性能进行了研究。结果表明:（1）4种森林类型枯落物现存量的变化范围为3.50～5.99 t/hm²,其中杉木林枯落物的现存量最大,毛竹林最小;枯落物最大持水量表现为阔叶林 > 马尾松林 > 杉木林 > 毛竹林,说明阔叶林的枯落物层比针叶林和毛竹林有更大的水源涵养能力;（2）4种森林类型的土壤容重表现为马尾松林 > 杉木林 > 毛竹林 > 阔叶林,表明4种森林类型中,阔叶林更有利于改善土壤结构;土壤水源涵养能力表现为毛竹林（376.50 t/hm²） > 阔叶林（373.17 t/hm²） > 马尾松林（213.50 t/hm²） > 杉木林（186.42 t/hm²）;（3）林分枯落物层和土壤层的综合水源涵养能力表现为毛竹林 > 阔叶林 > 马尾松林 > 杉木林。结果说明修河上游流域阔叶林、毛竹林的水源涵养功能优于针叶林,建议加强保护阔叶林和毛竹林,适当改造针叶林,以提高当地森林生态系统的整体水源涵养能力。     

浑河源头水源涵养林土壤优先流特征

以浑河源头4种类型水源涵养林为研究对象,采用野外染色示踪和室内理化分析等研究方法,研究不同水源涵养林土壤优先流的形态特征与变化规律,揭示浑河源头水源涵养林保护和治理过程中优先流的形成机理及影响因素。结果表明:4个样地土壤优先流的入渗深度范围为30~38cm,且其深浅与根系的根长密度关系密切;0—10cm土层的土壤优先流染色面积比依次为82.41%,75.44%,91.03%,79.82%,土壤优先流染色面积比随土层深度的增加而减小,4个样地上层土壤显著大于下层土壤染色面积比;土壤优先流染色面积比与土壤容重、总孔隙度、有机质、总根长密度呈极显著或显著正相关,均影响着优先流的发生程度,并且得到土壤优先流染色面积比与其影响指标的多元函数关系;根据各主成分得分及其权重,得到水源涵养林土壤优先流特征综合得分为混交林地(3.134)>落叶松(1.660)>采伐迹地(-1.946)>红松(-2.847)。研究结果可为深入探究浑河源头水源涵养林的生态水文过程及植被建设提供科学依据。     

东莞5种生态公益林枯落物及土壤水文效应

为了解东莞市内不同森林公园的森林地表枯落物和土壤水源涵养能力,于2020年7月选取东莞市5个森林公园5种30年的生态公益林作为研究对象,采用烘干法和浸水法对枯落物、土壤的持水能力及物理性质进行研究。结果表明:生态公益林林地枯落物层厚度变动为1.5～10.5 cm,生物量变化范围为0.32～5.73 t/hm~2,最大持水量、有效拦蓄力量均呈现湿地松-九节林马占相思-岭南山竹子林浙江润楠-豺皮樟林木荷-油茶林桉树-鹅掌柴林。通过回归拟合发现,累积持水量与浸水时间呈显著的对数关系,吸水速率与浸水时间呈显著的幂函数关系;累积失水量与失水时间呈显著的3次关系,失水速率与失水时间呈显著的倒数关系。不同类型林分土壤持水量与不同孔隙度的大小直接相关,土壤总孔隙度和毛管孔隙度越高,土壤的容重越小,土壤保水能力越强。研究结果可为该区森林可持续经营管理和生态效益评价提供参考。     

赣南丘陵区典型林分水源涵养功能评价

[目的]明确不同林分类型整体水源涵养能力的差异性,为赣南丘陵区水源涵养功能和生态系统服务的恢复提供理论依据。[方法]以赣南丘陵区江西省赣州市崇义县境内两种主要天然林(楠木和毛竹),以及两种典型人工经济果林地(脐橙和茶)为研究对象,利用水浸法和双环法对林分的枯落物层与土壤层的持水性进行测定,同时利用熵权法对枯落物层和土壤层的相关指标进行综合评价。[结果]①4种林分枯落物层蓄积量、最大持水量和有效拦蓄量范围分别为9.19~16.70,13.43~31.02,6.99~14.08 t/hm²;土壤非毛管孔隙度、有效持水量和最大持水量均值范围分别为5.80~10.05%,57.98~100.50,447.76~580.17 t/hm²,均为楠木林最大,茶林最小。②4种林地土壤初渗速率与稳渗速率变化趋势相一致,排列顺序为:毛竹林>楠木林>茶林>脐橙林。③在4种林分水源涵养能力综合评分中,两种天然林要高于两种经济果林。④土壤稳渗速率是影响林分整体水源涵养能力最显著的指标,其次为枯落物最大持水量和有效拦蓄量,而土壤容重的影响最低。[结论]赣南丘陵区两种天然林水源涵养能力高于两种经济果林,而该区域人工经济果林水源涵养能力的大幅度降低将进一步导致土地退化,加速水土流失,是区域可持续发展的重要生态风险隐患之一。     

托木尔峰自然保护区台兰河上游森林植被水源涵养功能

为定量评价托木尔峰自然保护区森林的水源涵养能力,利用综合蓄水能力法,对台兰河上游雪岭云杉森林生态系统的林冠层截留量(C)、枯枝落叶层持水量(L)、土壤层蓄水量(S)及综合水源涵养能力进行估算和分析。结果表明:(1)研究区4样地中,林冠层截留量表现为中海拔云杉林(29.94mm)较高海拔云杉林(20.56mm)高海拔云杉林(11.72mm)低海拔云杉杨树混交林(5.84mm),而茎流量则与之相反。(2)除中海拔云杉林外,各样地枯枝落叶未分解层平均厚度均大于半分解层;其中,未分解层的平均蓄积量中高海拔云杉林最大(79.32t/hm~2),半分解层为中海拔云杉林最大(59.47t/hm~2)。整体来看,枯枝落叶层的最大持水量大小依次为中海拔云杉林(32.55mm)高海拔云杉林(31.05mm)较高海拔云杉林(30.78mm)低海拔云杉杨树混交林(12.84mm)。(3)4样地平均土壤容重变动范围为0.73~1.06g/cm~3;土壤孔隙度的平均值大小均为中海拔云杉林较高海拔云杉林高海拔云杉林低海拔云杉杨树混交林;林下土壤自然含水率随海拔高度的增加呈不断上升趋势。不同样地30cm深土层的非毛管孔隙持水量表现为:中海拔云杉林(37.6mm)较高海拔云杉林(30.7mm)高海拔云杉林(25.73mm)低海拔云杉杨树混交林(13.92mm)。(4)研究区森林生态系统的水源涵养能力在171.27~280.84mm之间,低海拔云杉杨树混交林的总持水量最小,中海拔云杉林最大。土壤层水源涵养贡献率最大,占比在77.75%~89.10%之间;总有效蓄水量虽远小于总持水量,但能够很好地发挥水源涵养功能和水土保持作用。     

辽河源不同林龄油松林水源涵养能力研究

为定量评价不同林龄油松林的水源涵养能力,采用水量平衡法和综合蓄水量法,对辽河源地区3种不同林龄油松林的降雨再分配、凋落物持水能力、土壤蓄水能力以及林分水源涵养能力进行研究。结果表明:(1)观测期间,共观测到112次降雨,累计降雨量902.2mm,平均降雨量8.1mm;小雨、中雨、大雨和暴雨分别占总降雨量的25.2%,35.5%,26.4%和12.9%;(2)不同林龄油松林的林冠截留、林内降雨和树干茎流占总降雨量的比例分别为24.1%,72.9%和3%;林内降雨与林外降雨呈显著正线性关系;随着林龄的增加,林冠截留能力增加,而树干茎流先增加后减少;(3)凋落物的最大持水量、最大吸湿比和有效拦蓄量均随着林龄的增加而增加;(4)随着林龄的增加,土壤容重减小,总孔隙度增加,土壤入渗速率提高,蓄水能力增加;(5)不同林龄油松林水源涵养能力表现为成熟林近熟林中龄林。在不同林龄的油松林中,随着演替的进行,林分对降雨的分配与截流能力、水源涵养能力逐步增强。     

黄土丘陵区枣林地土壤水分时空变化研究

为探索枣树种植对黄土丘陵沟壑区土壤水分的影响,在陕西省米脂县,以5 a和15 a枣林地及14 a更新枣林地(与15 a枣林同年栽植,14 a时截枝截干更新)为研究对象,对枣林地土壤水分进行长期定位观测,分别研究了不同树龄枣林地的土壤水分差异、土壤水分与土壤质地关系、枣树耗水深度以及土壤干燥化问题。结果表明:1)不同树龄枣林地土壤水分存在显著差异,随树龄增加,枣树年耗水量增大,枣树耗水深度增加。2)枣林地枣树根系吸水影响范围内的土壤水分与粉粒含量呈显著正相关关系。3)不同树龄枣林地的耗水深度分别为5 a枣林地440 cm、14 a更新枣林地800 cm、15 a枣林地840 cm。4)5 a枣林地在根系吸水影响范围内出现了100 cm深的重度干燥化土层(土层深度为400~500 cm),14 a更新枣林地在根系吸水影响范围内出现了300 cm深的重度干燥化土层(土层深度为300~600 cm),15 a枣林地在根系吸水影响范围内分别出现了100 cm深的重度干燥化土层(土层深度为200~300 cm)和300 cm深的极度干燥化土层(土层深度为300~600 cm)。枣林地土壤水分状况与树龄、土壤质地相关,截干更新具有减少耗水的作用。研究结果可为今后半干旱山地枣林可持续经营及防治林地土壤干层研究提供一定理论依据。     

楠杆自然保护区不同植被类型土壤物理特性及涵养水源功能分析

为了研究楠杆自然保护区不同植被类型的土壤物理性质与涵养水源功能,选择了保护区6种典型的植被类型（落叶阔叶林、针阔混交林、针叶林、灌木林、竹林和草坡）下的土壤物理性质、土壤蓄水能力和土壤渗透能力等进行了研究,运用综合评价法对不同植被类型进行了综合评价。结果表明:6种不同植被类型的土壤密度为0.97 1.55 g/cm³,土壤总孔隙度为35.73%～69.25%,最大持水量为357.32~692.45 g/kg。不同植被类型的土壤物理性质、土壤蓄水能力和渗透能力有明显差异。综合评价分析表明:在不同植被类型中,落叶阔叶林（∑P_i²=0.468）土壤水源涵养功能最好,其次是竹林（∑P_i²=0.784）、针阔混交林（∑P_i²=0.914）、针叶林（∑P_i²=0.984）、灌木林（∑P_i²=1.005）,没有植被覆盖的草坡（∑P_i²=1.431）上的土壤水源涵养功能综合能力相对较差。