冀北山区油松人工林林分密度对枯落物层和土壤层水文特征的影响

为探究密度调控措施对冀北山区油松人工林枯落物水文特征的影响,以冀北山区油松人工林为研究对象,采用样地调查和室内浸泡法分析4种林分密度油松人工林未分解层和半分解层枯落物储量、枯落物持水特征、枯落物持水量、吸水速率及其与持水时间的关系。结果表明:(1)油松人工林4种林分密度的枯落物储量由大到小排序依次为1 785株/hm2(24.40t/hm2)、1 365株/hm2(24.03t/hm2)、1 050株/hm2(23.20t/hm2)、2 100株/hm2(21.00t/hm2);(2)枯落物的最大持水量为32.20～41.80t/hm2,最大持水率的范围为202.82～243.57t/hm2,有效拦蓄量在23.35～16.44t/hm2之间;半分解层枯落物持水量均大于未分解层,4种密度调控处理对枯落物未分解层持水过程影响并不显著,1 365株/hm2的半分解层枯落物持水能力明显高于其他3种林分密度;(3)4种林分密度油松人工林土壤的平均容重0.93～1.10g/cm3,按其排序4种密度由大到小依次为1 365株/hm2、1 785株/hm2、1 050株/hm2、2 100株/hm2;土壤总孔隙度51.83%～53.83%,按其排序4种密度由大到小依次为1 365株/hm2、1 785株/hm2、1 050株/hm2、2 100株/hm2;(4)油松人工林4种林分密度下土壤的有效持水量130.92～138.71t/hm2,按其排序4种密度由大到小依次为1 365株/hm2、1 785株/hm2、1 050株/hm2、2 100株/hm2,土壤最大持水量的变化范围为648.91～671.05t/hm2。     

不同密度油松人工林水源涵养功能研究

为探讨油松人工林不同林分密度水源涵养功能,以辽西地区35年生油松人工林为研究对象,对4种不同林分密度(1449株·hm-2、1949株·hm-2、2429株·hm-2、3418株·hm-2)油松人工林的土壤容重、土壤孔隙度、土壤总贮水量、非毛管持水量、枯落物蓄积量、最大持水量等指标进行了测试。结果表明:不同密度油松人工林土壤容重在0～10 cm层随密度增大而增大,以1449株·hm-2林分最小,10～20 cm层变化规律不明显;0～10 cm层土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、土壤总贮水量、毛管持水量,随林分密度增加而减小,以1449株·hm-2林分最高,10～20 cm层变化规律不明显;枯落物总蓄积量、枯落物层最大持水率和最大持水量均以密度2429株·hm-2的林分最大,密度3418株·hm-2的林分最小,密度1449株·hm-2林分处于中等水平。综合试验结果,辽西地区油松人工林密度在1449株·hm-2其水源涵养功能多项指标优于其他林分。     

内蒙古大青山不同林分密度油松人工林碳密度研究

对内蒙古大青山古路板林场半阴坡生长的30年生油松人工林,选取5种不同密度林分,采用生物量法测定、估算碳密度,系统研究.结果表明:当林分密度大于2 940株/hm2,油松人工林生态系统碳密度随着林分密度的增加而增加,不同密度油松林生态系统碳密度范围为70.47～81.09 t/hm2,平均碳密度为75.61t/hm2,油松林碳密度主要由3个部分组成:植被层、枯落物层和土壤层,平均碳密度分别为27.27 t/hm2、6.13t/hm2、42.21 t/hm2,其空间分布为土壤层＞植被层＞枯落物层.     

秦岭两种典型人工林不同密度时的枯落物持水功能差异

[目的]探究秦岭林区典型森林不同密度时的枯落物持水功能差异,为该区植被建设提供依据。[方法]在秦岭火地塘林区,选取油松林和锐齿栎林3个密度(低、中、高)的样地,利用室内浸水法、熵权法定量分析和综合评价枯落物层持水功能。[结果](1)油松林、锐齿栎林枯落物层厚度分别变化在3.48～5.14 cm、6.54～9.48 cm,枯落物蓄积量均为中密度时最大,分别为9.09、5.61 t·hm^-2,其中油松林枯落物蓄积量以半分解层为主(56.5%～60.55%),锐齿栎林以未分解层为主(63.58%～74.53%);(2)油松林枯落物的最大持水量在中密度最高(24.55 t·hm^-2),而锐齿栎林枯落物的最大持水量则在高密度时最大,达到17.8t·hm^-2;油松林和锐齿栎林枯落物吸持水分的主要贡献者分别为半分解层和未分解层;(3)枯落物的累积持水率在浸水后10 min内迅速增大,且锐齿栎林的增速大于油松林;枯落物吸水速率随浸水时间增加先快速降低后逐渐降低并趋于0;枯落物的持水率(量)、吸水速率与浸水时间分别呈较好的对数和幂函数关系...     

北京西山主要造林树种林下枯落物的持水特性

在北京西山森林健康试验示范区内,刺槐、侧柏、元宝枫、黄栌、油松、栓皮栎林下枯落物的持水特性进行研究.结果表明:1)6个不同树种林下枯落物总蓄积量分别为油松26.01 t·hm-2,元宝枫10.95 t·hm2,栓皮栎10.82 t·hm-2,刺槐8.96 t·hm-2,黄栌8.90 t·hm-2,侧柏4.52 t·hm-2,其大小顺序为油松>元宝枫>栓皮栎>刺槐>黄栌>侧柏;2)不同树种林下枯落物持水量、吸水速率与浸水时间的动态变化规律基本相似,未分解层枯落物持水量均大于半分解层枯落物持水量,枯落物持水量与浸水时间呈正相关关系,并且枯落物在水中浸泡8 h时.其持水量基本达到最大值;枯落物未分解层和半分解层吸水速率在0～2 h最快,在4～6 hA逐渐减缓,6 h后明显减缓,未分解层和半分解层吸水速率基本趋向一致;3)不同树种林下枯落物最大持水率范围为75.44%～278.65%,针叶树种的最大持水率均低于阏叶树种,但由于油松林下枯落物的蓄积量明显大于其他阔叶树种,故研究区内不同树种林下枯落物最大持水量的大小顺序为:油松>栓皮栎>元宝枫>刺槐>黄栌>侧柏;4)不同树种林下枯落物有效拦蓄深分别为栓皮栎2.33 mm,油松2.12 mm,元宝枫2.00 mm,刺槐1.19 mm,黄栌0.89 mm,侧柏0.23 mm.     

天然桦杨次生林引入油松对枯落物持水能力的影响

为探究张家口庞家堡林场天然桦杨次生林引入油松对枯落物持水能力的影响,采用室内浸泡法,选择混交林、白桦纯林、油松纯林3种典型林分进行枯落物持水能力研究。结果表明:(1)枯落物蓄积量排序为混交林(10.45 t/hm^(2))>油松纯林(4.66 t/hm^(2))>白桦纯林(3.75 t/hm^(2))。(2)枯落物持水量与浸泡时间呈对数函数关系,枯落物吸水速率与浸水时间呈幂函数关系。(3)枯落物最大持水量和有效拦蓄量排序均为混交林(35.22 t/hm^(2),23.55 t/hm^(2))>白桦纯林(15.64 t/hm^(2),10.50 t/hm^(2))>油松纯林(13.73 t/hm^(2),23.55 t/hm^(2)),半分解层持水能力强于未分解层。综合表明,引针入阔形成的混交林枯落物层的持水能力强于纯林。     

苏木山不同林分密度华北落叶松人工林枯落物特征

为了解苏木山华北落叶松人工林枯落物组成,选择林龄48 a生的苏木山华北落叶松人工林为研究对象,测量了不同林分密度林内枯落物。结果表明:(1)研究区枯落物储量为10.71～19.54 t·hm~(-2),其中半分解层储量为5.90～11.92 t·hm~(-2),未分解层储量为4.81～7.63 t·hm~(-2)。(2)各林分密度枯落物储量为1 800株·hm~(-2)900株·hm~(-2)500株·hm~(-2)1 100株·hm~(-2)。枯落物厚度为2.40～4.72 cm,其中半分解层厚度为0.67～1.80 cm,未分解层厚度为1.73～2.92 cm。(3)各林分密度枯落物含水率均表现为未分解层小于半分解层,枯落物含水率为林分密度500株·hm~(-2)1 800株·hm~(-2)900株·hm~(-2)1 100株·hm~(-2)。     

陇东黄土高原沟壑区刺槐和油松人工林的生物量和碳密度及其分配规律

【目的】基于陇东黄土高原沟壑区刺槐人工林和油松人工林样地调查数据,分析其生物量、碳含量、碳密度及其分配规律,为该地区人工林碳效益估算提供基础数据。【方法】以陇东黄土高原沟壑区12年生刺槐人工林和12年生油松人工林为研究对象,采用样地调查与生物量实测的方法,研究刺槐人工林和油松人工林乔木不同器官、灌草层和枯落物层生物量,以及刺槐人工林和油松人工林乔木层、灌草层、枯落物层和土壤层碳储量及其分配特征。【结果】刺槐人工林乔木层平均碳含量(468.44 g·kg －1)低于油松人工林乔木层平均碳含量(512.77 g· kg －1);刺槐林乔木各器官碳含量为458.00～496.96 g·kg －1,不同器官碳含量表现为干＞枝＞叶＞根＞皮,油松人工林乔木各器官碳含量为503.83～536.27 g·kg －1,不同器官碳含量依表现干＞叶＞枝＞皮＞根;刺槐林草本层、灌木层及枯落物层平均碳含量分别为390.52,398.72和402.82 g·kg －1,油松林草本层、灌木层及枯落物层平均碳含量分别为413.17,436.85和414.03 g·kg －1;随着土壤深度增加,刺槐林和油松林土壤碳含量依次降低,0～10 cm土层土壤含量显著高于10～20,20～30和30～50 cm土层;刺槐林0～50 cm 土层土壤平均碳含量(4.96 g·kg －1)高于油松林(4.45 g·kg －1);刺槐林植被层生物量为54.80 t·hm －2,乔木层、草本层和灌木层分别占95.88%,2.65%和1.46%;油松林植被层生物量为24.37 t·hm －2,乔木层、草本层和灌木层分别占93.43%,5.17%和1.40%;刺槐林枯落物层生物量和碳密度分别为1.36和0.55 t·hm －2,分别是植被层的2.48%和2.12%,油松林枯落物层生物量和碳密度分别为0.92和0.39 t·hm －2,分别是植被层的3.78%和3.09%;刺槐林和油松林土壤层碳密度分别为31.15和24.35 t·hm －2,0～10 cm土壤层碳密度较高,分别占0～50 cm土层土壤碳密度的40.19%和38.73%;刺槐林植被层生物量(54.80 t·hm －2)高于油松林植被层生物量(24.37 t·hm －2);刺槐林和油松林生态系统总碳密度分别为57.60和37.38 t·hm －2,且均表现为土壤层＞植被层＞枯落物层。【结论】刺槐林和油松林植被层生物量表现为乔木层＞草本层＞灌木层,乔木层生物量均以树干占比最大,分别为40.02%和37.29%;2种人工林生态系统碳密度主要分布在土壤和植被中,且刺槐人工林生态系统具有较高的固碳能力。     

宁夏六盘山不同林龄华北落叶松人工林枯落物水文效应

[目的]探究林龄对华北落叶松林枯落物水文效应的影响。[方法]于2017年6月在宁夏六盘山香水河小流域选择4种林龄阶段(16、25、34、43a)的华北落叶松人工林样地,调查林分结构和测量林下枯落物蓄积量、厚度、持水量等指标,分析不同林龄华北落叶松枯落物层持水能力差异。[结果]研究表明:(1)华北落叶松枯落物厚度介于4.5～6.0 cm,总蓄积量在29.08～33.21 t·hm~(-2),且半分解层蓄积量高于未分解层蓄积量,4种林龄枯落物厚度与蓄积量均表现为成熟林近熟林中龄林幼龄林。(2)各龄林枯落物最大持水量介于79.47～110.05 t·hm~(-2),成熟林最大;最大持水率变动在273.32%～341.27%,中龄林最大。(3)各龄林枯落物持水量、吸水速率与浸水时间动态变化均类似,枯落物持水过程表现为浸水0.5 h内吸水速率最大,4 h之后吸水速率趋于平缓,10 h后枯落物持水量基本饱和,持水量与浸水时间均呈明显对数关系(R~20.92)。(4)各龄林枯落物有效拦蓄量在43.64～70.52 t·hm~(-2)之间,成熟林拦蓄能力最强。[结论]综合分析4种林龄枯落物水文效应,成熟林枯落物层水文功能最强。     

油松侧柏人工林下枯落物对森林土壤的影响

对油松侧柏人工混交林及纯林下的枯落物调查结果表明,不同林分组成的枯落物贮量、分解速率、持水量各异,从而对土壤发育层次产生不同程度的影响,弱酸淋溶作用、腐殖质侵染及营养元素下移程度,侧柏纯林高于混交林和油松纯林;枯落物层中微生物数量,混交林>侧柏林>油松林;枯落物中水溶性营养元素的绝对量,油松林>混交林>侧柏林,相对量则是混交林>油松、侧柏纯林。     

丹江口湖北库区马尾松人工林水文生态效应

采用野外实地观测与室内浸水法,对丹江口湖北库区龙口林场5种类型马尾松林分枯落物蓄水、土壤理化性质和蓄水能力、地表径流和土壤侵蚀等水文效应进行了研究。结果表明：①不同类型马尾松林枯落物层最大持水量间存在显著差异,变化范围在45．83-93．32t·hm^-2,为松柏混交林〉针阔混交林〉低密度马尾松林〉中密度马尾松林〉高密度马尾松林。有效拦蓄量变化范围在29．83-41．79t·hm^-2,为中密度马尾松林〉松柏混交林〉针阔混交林〉低密度马尾松林〉高密度马尾松林。②随着土壤深度的增加,土壤容重呈增加的趋势,而总孔隙度呈逐渐递减的趋势。不同类型马尾松土壤贮水能力差异明显,表现为针阔混交林〉低密度马尾松林〉中密度马尾松林〉松柏混交林〉高密度马尾松林,针阔混交林约是高密度马尾松林的1．25倍。③不同森林类型地表径流量在14．68-29．56m^3·hm^-2之间,土壤侵蚀量在2．01～4．15m3·hm^-2之间,且均以栎类次生林最优,松柏混交林次之,马尾松纯林最低。总体而言,综合利用抚育择伐和人工诱导自然更新的方法,人工诱导马尾松纯林逐步向针阔混交林发育,可更有效提高水土保持功能。     

四种人工林枯落物持水特性

为了解木荷等4种人工林的枯落物水文特性,在广东省佛山市云勇林场,以木荷、杉木、藜蒴和火力楠人工林为研究对象,通过枯落物储存量调查和浸泡实验,分析枯落物持水特性,建立了枯落物持水量、吸水速率与浸泡时间的相互关系。结果表明：4种人工林林分枯落物总储存量介于2．82～10．92t／hm2,杉木林最大（10．92t／hm2）,火力楠林最小（2．82t／hm2）;最大持水量依次为：杉木林〉藜蒴林〉木荷林〉火力楠林;最大拦蓄量介于4．16—12．93t／hm2;有效拦蓄量介于2．46～8．92t／hm2,依次是杉木林〉藜蒴林〉火力楠林〉木荷林。枯落物浸泡实验表明：枯落物持水量与浸泡时间存在对数曲线关系,而吸水速率与浸泡时间则是幂函数关系。4种人工林枯落物持水率和吸水速率随时间的动态变化规律基本相似。随浸泡时间的延长,枯落物持水率呈增加趋势,在浸泡10—12h后,持水率增幅趋于平缓;枯落物吸水速率在前2h内变化最快,之后逐渐变缓,24h时吸水基本停止。     

阿什河上游小流域主要林分枯落物层的持水特性

在阿什河上游的帽儿山实验林场境内,选取代表性的6种林分类型,测定了各林分枯落物层的蓄积量,采用室内浸泡法对持水能力进行研究。结果表明:6种林分枯落物层厚度为2.8 5.5 cm;枯落物总蓄积量为9.27 39.81 t·hm^-2;最大持水量为25.65 136.83 t·hm^-2;最大拦蓄水量为21.02 87.53 t·hm^-2;总有效拦蓄水深为1.72 6.71 mm。6种林分枯落物层的持水能力排序为:兴安落叶松林>针阔混交林>红松林>蒙古栎林>樟子松林>水曲柳林。对6种林分枯落物的持水量、吸水率随浸泡时间的变化进行了回归拟合,表明枯落物持水量与浸泡时间存在对数关系,枯落物吸水速率与浸泡时间存在幂函数关系。     

冀北山地不同树种组成桦木林枯落物及土壤水文效应

为弄清不同树种组成的林分对林地枯落物及土壤持水能力的影响,采用浸泡法和双环法对冀北山地5种不同树种组成的桦木林进行研究,结果表明:1林地枯落物半分解层储量均大于未分解层,总储量变化范围为12.85~20.87t/hm~2,白桦纯林储量最大,阔叶混交林最小;2枯落物最大持水量变化范围为73.27~106.99t/hm~2,有效拦蓄量变化范围为59.22~81.86t/hm~2,均为杨桦混交林最大、落桦混交林最小;3枯落物持水量与浸泡时间呈对数关系,随时间推移逐渐增大,而吸水速率与浸泡时间呈指数关系,随浸泡时间推移而逐渐下降;4土壤容重是油松白桦林最大、杨桦混交林最小,总孔隙度是杨桦混交林最大(60.66%)、阔叶混交林次之(59.31%)、油松白桦林最小(45.43%),土壤最大持水量和有效持水量均是杨桦混交林最大、阔叶混交林次之、油松白桦林最小;5土壤入渗速率和入渗时间呈明显幂函数关系。综合来看,杨桦混交林和阔叶混交林枯落物和土壤持水能力较强。     

不同林龄尾巨桉人工林地土壤物理性质及贮水能力研究

对比分析了5个林龄尾巨桉人工林地土壤物理性质及贮水能力的变化规律。结果表明:各林龄尾巨桉人工林地各层土壤容重均呈现随林龄增加先增大后减小的趋势,孔隙度随林龄增加有所增大,饱和持水量和田间持水量呈现随林龄增加先下降后增加的趋势。各林龄尾巨桉人工林地0~100cm土层的土壤最大贮水力排序为:7年生(585.39 t·hm-2)>3年生(582.93 t·hm-2)>5年生(580.41 t·hm-2)>1.5年生(570.99 t·hm-2)>1年生(570.63t·hm-2),土壤有效贮水力排序为:1.5年生(59.50 t·hm-2)>7年生(46.96 t·hm-2)>1年生(22.47 t·hm-2)>5年生(22.46 t·hm-2)>3年生(13.82 t·hm-2)。     

东莞大屏嶂森林公园人工林凋落物的持水特性

对广东省东莞大屏障森林公园7种林分凋落物储量和持水过程进行研究,结果表明：凋落物的吸水速率随浸泡时间呈幂函数曲线降低,持水量随浸泡时间的增加呈对数曲线增长,不同森林类型的凋落物厚度为2．2～8．1cm,现存量4．42～9．31t·hm^-2,最大持水量介于4．52～14．23t·hm^-2,7种林分凋落物现存量和最大持水量的顺序为荷木〉杉木〉马占相思〉藜蒴〉鸭脚木〉粉丹竹〉马尾松,其中荷木林最大,水文生态效益显著,而马尾松林则最低。     

嘉陵江上游低山暴雨区3种林分凋落物量及其N、P归还

通过对广元低山暴雨区湿地松（Pinus eliottii Engelm）纯林、刺槐（Robinia pseudoacacia）纯林、湿地松与刺槐混交林（mixed stands of Pinus eliottii and Robinia pseudoacacia）3种人工林凋落物量与养分归还的研究表明,3种林分的年凋落量范围在3609．6kg·hm^-2·a^-1到4917．6kg·hm^-2·a^-1,除刺槐林外,湿地松林和混交林均以叶的凋落量占优势,分刺占各自总凋落量的87．45％、55％。湿地松纯林凋落量1a中出现3次峰值（5月、7月、11月或12月）。刺槐纯林出现两次峰值（7月、11月或12月）,混交林与刺槐纯林相似。3种林分N、P的年归还量均以刺槐林最大,湿地松纯林最小,这与凋落物总量的大小排序相反。通过凋落物各组分的养分归还中,落叶的归还量占主体。3种林分相比,湿地松林和混交林的凋落总量明显高于刺槐林,但养分归还量却有所不同,刺槐林和混交林明显高于湿地松林,这说明阔叶林有良好维持地力的能力,针阔混交比针叶纯林更能改善土壤肥力。     

沐川县国有林场天然林与人工林保水功能比较

针对四川省沐川县天然林和人工林开展了枯落物蓄积量调查分析和持水特性的研究.结果表明：枯落物蓄积量为天然林＞人工林为25.7 t·hm 2＞18.1 t·hm-2,最大持水量为天然林＞人工林为75.0t·hm-2＞47.0t· hm-2,最大持水率为天然林＞人工林,各时段吸水量、吸水速率表现为天然林＞人工林,有效拦蓄量表现为天然林＞人工林为28.6 t· hm-2＞17.0 t· hm-2.初步研究结果表明：天然林落物层保水功能相对要比人工林好.     

不同密度樟子松人工林土壤水分变化规律

通过对新江实验林场不同密度、不同年龄阶段的樟子松人工林土壤水分进行测定,分析与探讨了樟子松人工森对土壤水分的影响以及涵养水分的能力;不同密度的樟子松人工林土壤水分的垂直分布,生长季节变化规律、历年变化情况、贮水量的差别,樟子松的林分密度。研究结果表明,樟子松人工林土壤水变化受密度制约,适宜的密度为６２５－８３０株／ｈｍ＾２。     

南亚热带杉木人工林材种结构长期立地与密度效应

[目的]揭示南亚热带杉木人工林材种发育的长期立地和密度动态效应规律。[方法]以广西大青山A(1667株·hm^-2)、B(3333株·hm^-2)、C(5000株·hm^-2)、D(6667株·hm^-2)、E(10000株·hm^-2株)5种初植密度、36 a生杉木(Ctmninghamia lanceolata)密度试验林为研究对象,分析密度和立地影响下材种株数与材种材积分布的动态变化规律。[结果]杉木林分小径材株数和材积比率在初期随林龄增长而递增,达峰值后随林龄增长而减少,初植密度越小、立地指数级越高,减少速度越快;中、大径材株数和材积比率随林龄增长而增加,初植密度越小、立地指数级越高,增速越快。18立地指数级D及以下密度林分28 a生前中径材材积比例约50%;36 a生时A密度林分大径材材积比例约50%。16立地指数级中低初植密度林分中径材材积比例均超过45%,且以C密度林分最高、约48%;36 a生时A密度林分大径材材积比例超过26%。14立地指数级,A密度林分中径材材积比例24 a生时达44%,A、B、D密度林分小径材材积分别于12、18、24 a生时达83%、76%、69%o 10立地指数级C、E密度林分36 a生时小径材材积比例分别达71%、61%。[结论]杉木林材种形成与立地、密度和林龄关系密切,立地质量具决定性作用,而培育高规格材种时初植密度亦可成为关键限制因素。初植密度越低、立地指数越高,越利于中、大径材形成。在杉木南带产区,10指数级立地短周期经营时只适宜培育小径材及小条木。14指数级立地适宜培育中、小径材,若以中径材为第一培育材种时初植密度宜低。16指数级立地适宜培育中径材,长周期经营时也可培育大径材,但初植密度不宜超1667株·hm^-2。18指数级立地中径材生产潜力很大,但更宜培育大径材,且初植密度宜控制在A密度,轮伐期不宜低于36 a。