大青山典型植被类型降雨产流阈值估算及保肥效益计量

采用大气降雨和人工模拟降雨的方法,对大青山不同植被类型林冠截留量、枯落物及土壤持水量进行了研究,当模拟降雨强度为0.60~0.65 mm/min时,不同植被类型降雨产流阈值分别为:乔木林11.018~17.080 mm,灌木林11.609~13.353 mm,荒草坡7.592~11.336 mm;当模拟降雨强度为0.80~0.85 mm/min时,不同植被类型降雨产流阈值分别为:乔木林7.274~12.7268 mm,灌木林7.943~9.353 mm,荒草坡4.328~6.496 mm;通过对流失土壤养分的测定,计算出不同降雨强度下油松人工林、白桦次生林、虎榛子灌丛和荒草坡土壤流失价值分别为:61.39~136.37元/hm2、8.24~113.37元/hm2、28.11~59.11元/hm2和93.92~107.61元/hm2。     

粤北不同林龄杉木人工林下土壤层及枯落物层持水能力研究

【目的】为了研究粤北地区不同林龄杉木人工林土壤层及枯落物层水源涵养能力情况,并对粤北 杉木人工林质量提升和生态改善提供依据。【方法】以广东韶关市 3 个林场中的杉木幼龄林（7~8 年）、中龄 林（16~18 年）、近熟林（23~25 年）为试验对象,采用环刀浸泡法和室内浸泡法对其林下土壤及枯落物持水 能力进行比较。【结果】0~30 cm 土层土壤容重大小表现为幼龄林（1.22 g/cm3）＞中龄林（1.17 g/cm3）＞近熟 林（1.14 g/cm3）,毛管孔隙度大小表现为幼龄林（39.66%）＞中龄林（34.04%）＞近熟林（32.93%）,土壤 有效持水量大小表现为幼龄林（650.70 t/hm2）＞近熟林（627.60 t/hm2）＞中龄林（619.78 t/hm2）,但差异均不 显著。枯落物有效拦蓄量大小为中龄林（11.01 t/hm2）＞近熟林（10.95 t/hm2）＞幼龄林（4.04 t/hm2）,且中龄 林显著高于幼龄林。回归分析表明枯落物在浸水 0.5 h 内吸水速率最大,其后迅速降低,至 12 h 时持水量达到 稳定;枯落物持水量与浸泡时间成对数关系（R2 ＞ 0.92）,其吸水速率与浸泡时间成幂函数关系（R2 ＞ 0.97）, 且吸水速率均表现为近熟林＞中龄林＞幼龄林。【结论】不同林龄杉木人工林土壤层持水能力表现为幼龄林＞ 近熟林＞中龄林,枯落物层持水能力表现为近熟林＞中龄林＞幼龄林。     

内蒙古大青山主要林分类型水源涵养能力研究

本文对研究区的油松人工林和天然白桦次生林不同林龄的林冠截留量、枯落物持水量及土壤层的持水量进行了观测,并通过SAS数据处理软件对观测数据进行了分析。建立了自然降雨与林冠截留的回归方程,不同分解程度枯落物持水比率及持水速率的表达式,并对不同林分类型土壤持水量进行多重比较分析,结果显示油松人工林和天然白桦次生林的幼龄林、中龄林、成熟林土壤持水量依次增大并随着土层深度的增大持水能力呈下降趋势,天然白桦次生林的土壤持水量高于人工油松林。     

文峪河中游主要森林类型水文效应比较研究

通过对山西文峪河中游三道川林场油松天然林、油松封育林、山杨天然林、白桦天然林、灌木林、华北落叶松人工林等6种主要森林类型枯落物层和土壤层的野外调查与室内实验,比较分析了6种林分的枯落物层和土壤层水文效应,并就6类水源涵养林水文效应影响因素进行了分析。研究表明:(1)针叶林枯落物层持水能力较阔叶林和灌木林强,人工林枯落物层持水能力较天然林强;(2)各林分土壤最大持水量从大到小的顺序为:华北落叶松人工林灌木林山杨天然林白桦天然林油松天然林油松封山育林;(3)白桦和山杨天然林土壤持水特性指标在各层之间差异表现显著,而其他林分各土壤层之间并没有表现出较大的差异;(4)6种林分类型枯落物及土壤的水文效应表现为:华北落叶松人工林最大,其次为灌木林,山杨天然林,白桦天然林和油松天然林,而油松封山育林最小。(5)处于不同演替时期的林分枯落物层和土壤层具有不同的水文效应不同,营造演替中期的混交林群落将有助于提高林分的水文效应。     

六盘山北侧叠叠沟小流域几种典型植被群落的水文功能研究

在宁夏六盘山北侧的半干旱区，研究了华北落叶松林、沙棘灌丛、虎榛子灌丛、草地植被类型的冠层截留与再分配、枯落物持水及土壤蓄水等水文功能。结果表明，不同植被类型的冠层截留能力相差较大，其中，沙棘灌丛的截留率最高（24.80%），华北落叶松林略低（21.40%），虎榛子灌丛最低（9.25%）；与此相反，树干茎流率以虎榛子灌丛为最高（33.18%），超出大多数干旱半干旱区灌木树干茎流范围（2%～10%）。从季节变化上看，不同植被群落的截留率均为6月份最大，7—9月份持续下降，10月份出现回升；但截留量均为7月份最大。枯落物持水性能以华北落叶松林样地为最高，其次为虎榛子灌丛、沙棘灌丛和草地，这与各植被类型枯落物层贮存量的大小排序一致。1 m土 层的土壤容重以虎榛子样地为最小(1.03 g·cm^-3)，然后依华北落叶松(1.07 g·cm^-3)、草地(1.08 g·cm^-3)、沙棘(1.16 g·cm^-3)的顺序增大。土壤总孔隙度、最大持水量以华北落叶松林样地为最高，毛管孔隙度、毛管持水量以虎榛子样地为最高，非毛管孔隙度以草地为最高；这几项指标均以沙棘样地为最低。综上所述,从林冠截持、枯落物持水性、土壤物理性质等总体来看，华北落叶松人工林的土壤存蓄水、调水能力最强，其次为虎榛子灌丛和草地，沙棘灌丛最差。     

大青山不同植被下的地表径流和土壤侵蚀

该文以内蒙古大青山6种植被为对象,在不考虑林冠层作用的条件下,于2006—2007年用人工降雨方法,以地表径流和土壤侵蚀为指标,研究不同植被条件下地表的产流产沙状况,并就降雨因子、坡度、凋落物、地被物、土壤等因子与产流产沙的相关性进行探讨,以期为大青山生态环境建设和植被恢复与保护提供依据。结果表明:①４种林地间凋落物特性和土壤物理特性差别较大,白桦山杨林的减流减沙功能最好,落叶松林次之,油松林最差;② 6种植被的水土保持功能不同,差别较大,产沙量大小依次为油松林＞未封育荒草坡地＞落叶松林＞虎榛子林＞已封育荒草坡地＞白桦山杨林,油松林的产沙量是白桦山杨林的218倍;③ 坡度、降雨强度和降雨量对产流产沙影响较大,随坡度、降雨强度和降雨量的增大而增加;④ 降雨季节不同,产流量也不同,主要取决于活地被物层干燥度和凋落物层自然含水率;⑤对于荒草坡地,产流量与坡度和降雨量相关性较大,产沙量与径流量和降雨量相关性较大;对于森林植被,产流量与凋落物厚度和降雨量相关性较大,产沙量与径流量和凋落物厚度相关性较大。      

不同经营方式对华北落叶松人工林林下生态特征的影响

以赤峰市喀喇沁旗旺业甸林场为研究区,调查华北落叶松人工林林下生态特征,探究近自然、常规和对照3种经营方式对华北落叶松幼龄林、中龄林和近成熟林林下草本层多样性和生物量、枯落物层持水特性以及土壤容重的影响。结果显示:随着林龄的增长,近自然经营方式的林下草本多样性呈上升趋势,对照区呈下降趋势,常规经营方式无明显变化;常规经营在幼龄林阶段草本生物量更高,达1.0t/hm2以上,而中龄林和近熟林则为近自然经营优于常规经营和对照经营;常规经营在中龄林阶段枯落物积累更多,达到29.07t/hm2,拦蓄量也更高,达到58.86t/hm2,近熟林阶段则为近自然经营更有利于提高枯落物的蓄积和拦蓄效果,分别达到了39.27t/hm2和81.38t/hm2;林分土壤容重为近自然经营下最小,常规经营下最大,且均随土层深度的增加而增大。综合来看,近自然经营模式更有利于林下草本植被的生长和枯落物的积累,特别是在林分趋于成熟时,对于提高林下植被多样性和增强地表保水保土能力具有一定的积极作用。     

杉木人工林碳密度特征与分配规律研究

以大岗山林区第6次森林资源二类清查资料和林区内沿海拔352～775 m杉木人工林样带调查数据为依据,利用已发表的生物量与蓄积量模型和材积源生物量法(乔木层)、样方收获法(灌木、草本和枯落物层)和森林类型法(土壤层)研究大岗山林区杉木人工林碳密度特征及分配规律.研究结果表明,杉木有机碳含量随年龄和器官的变化均不显著;杉木林乔木层碳密度随年龄的增加而增大,随着密度的增加而减小;坡向和林分郁闭度对杉木乔木层碳密度的影响显著,坡位的影响不显著;杉木林土壤的有机碳含量随着土层深度的增加而减小,40 cm以上土层内变化较大,40 cm以下变化较小,受枯落物分解特征的影响,不同年龄林地的土壤有机碳含量和碳密度变化较复杂;不同年龄杉木林枯落物碳密度大小次序为:中龄林、成熟林、幼龄林、过熟林和近熟林,储存碳素具有一定的周期性.杉木人工林生态系统中地上部分(植被碳库)与地下部分(土壤和枯落物碳库)之比为1∶3.72,地下部分是一个重要的碳库.     

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。     

天山中部林区不同林分类型坡面径流产沙特征分析

该文运用径流小区法对天山中部林区天山云杉9种林分类型坡面径流产沙量进行定位监测。结果表明:(1)裸地产沙量最大,中龄林呈现:中龄林2中龄林1中龄林4中龄林3,幼龄林呈现:幼龄林2幼龄林1、熟林呈现:成熟林近熟林,利用回归分析得出各径流小区产沙量与降雨量、雨强表现为一次线性方程关系;(2)天山云杉防治土壤侵蚀的最佳郁闭度在0.6~0.7;(3)各林分类型防治土壤侵蚀作用在58.4%~94.7%。     

黄龙山油松林水平空间结构分析

通过对比各类油松林分类型水平空间结构指数的差异,为应用结构指数调控林分抚育提供依据。以黄龙山林区的57块油松林固定样地为研究对象,基于角尺度（W）、胸径大小比（U）、混交度（M）和密集度（C）探讨油松天然林和人工林空间、不同坡向油松林的空间结构和不同林龄油松林空间结构的差异。结果表明,在角尺度方面,天然林显著高于人工林（P=0.028<0.05）,且极显著高于人工成熟林（P=0.004 7<0.01）,阴坡人工成熟林（AMC）显著低于其余不同林分类型（P<0.05）;胸径大小比数（U）方面,不同林分类型中均无显著差异,但是在径阶分布上天然林的胸径大小比数分布呈双峰,而人工林的呈单峰;在混交度（M）方面,阴坡油松林显著高于阳坡油松林（P=0.002 7<0.05）,中龄林极显著低于成熟林（P=0.009 4<0.01）;在密集度（C）方面,天然林的密集度显著低于人工林的密集度（P=0.000 3<0.05）,阴坡油松林显著高于阳坡油松林（P=0.53>0.05）,成熟林显著高于近熟林（P=0.018<0.05）,天然林极显著低于人工近熟林（P=0.001 2<0.01）。在水平格局分布上,起源影响了油松林分布的均匀与聚集程度;在林木大小分化方面,坡向影响了林木的竞争强度;林分的树冠拥挤程度上,起源影响了油松林的树冠竞争;在林分混交上,坡向和林龄都会影响林分的混交程度,阳坡天然近熟林（NSS）和阳坡人工近熟林（ASS)显示了一个极低的混交度,表明短期单纯抚育或者封育较难提升阳坡油松林的混交度。     

晋西黄土区典型林分水源涵养能力评价

目的评价晋西黄土区典型林分的水源涵养能力,为筛选水源涵养林、水土保持林构建与管护提供依据。方法以山西吉县蔡家川小流域的山杨辽东栎次生混交林、油松人工林、侧柏人工林、刺槐人工林4种典型林分类型为研究对象,对植被层、枯落物层和土壤层的持水能力进行测定,采用熵权法（EWM）对各林分类型的水源涵养能力进行综合分析。结果（1）4种林分类型植被层的持水能力依次为:油松人工林（17.79 t/hm2） > 侧柏人工林（13.55 t/hm2） > 刺槐人工林（12.81 t/hm2） > 山杨辽东栎次生混交林（6.71 t/hm2）。油松人工林、侧柏人工林的主要持水层为乔木层;刺槐人工林中乔灌草的持水量相近;山杨辽东栎次生混交林中主要持水层为草本层。（2）4种林分类型中枯落物有效拦蓄量分别为:山杨辽东栎次生混交林（23.02 t/hm2） > 侧柏人工林（13.00 t/hm2） > 刺槐人工林（10.36 t/hm2） > 油松人工林（2.81 t/hm2）。（3）4种林地土壤最大蓄水能力分别为:山杨辽东栎次生混交林地（3 182.43 t/hm2） > 油松人工林地（3 176.67 t/hm2） > 侧柏人工林地（2 995.3 t/hm2） > 刺槐人工林地（2 803.5 t/hm2）。其中除山杨辽东栎次生混交林地与油松人工林地持水能力差异不显著外,其余各林地持水能力之间均存在显著差异。（4）4种典型林分类型水源涵养能力的综合排序为:山杨辽东栎次生混交林 > 侧柏人工林 > 油松人工林 > 刺槐人工林,影响水源涵养能力的主要因素为林下草本层与枯落物。结论从涵养水源的角度出发,晋西黄土区应采用仿拟自然植被技术、封山育林等加强次生植被的建设与管护,营造林下草本层和枯枝落叶层丰富的植物群落,以达到保持水土、涵养水源、改善生态环境的多重作用。      

皆伐油松人工林天然更新对土壤肥力和酶活性的影响

目的探讨油松人工林皆伐后天然更新成林的过程中对土壤肥力和酶活性的影响,分析植物群落演替过程中土壤质量的变化规律,为油松林的地力维护和可持续经营提供理论依据。方法采用演替时序法,在河北平泉地区选择立地条件一致的中龄林（32年）、近熟林（40年）、成熟林（53年）,皆伐后不同时间（5年、10年、24年）的天然更新林及皆伐后8年撂荒地作为对照,分0 ~ 10 cm、10 ~ 20 cm土层测定土壤肥力和酶活性,并对2组指标进行典型相关分析。结果（1）从中龄林到成熟林土壤质量持续提升,其中在0 ~ 10 cm土层土壤含水量、全氮含量和蔗糖酶活性分别提高了161.5%、379.1%和181.3%,各指标在10 ~ 20 cm土层也有显著提升（P < 0.05）。（2）皆伐后5年天然更新林与成熟林相比土壤肥力和酶活性差异不显著（P > 0.05）,到伐后24年土壤肥力和酶活性逐渐下降,与伐后5年相比,土壤毛管持水量、全氮含量和蔗糖酶活性在0 ~ 10 cm土层分别下降了24.4%、61.0%和28.8%,在10 ~ 20 cm土层各指标也均有明显下降（P < 0.05）,但伐后24年土壤肥力和酶活性仍高于中龄林和近熟林。（3）天然更新林的土壤肥力和酶活性显著高于撂荒地（P < 0.05）,天然更新林在0 ~ 10 cm土层土壤毛管持水量、有机质含量和脲酶活性相比撂荒地分别提高了43.7%、145.7%和116.6%,在10 ~ 20 cm土层各指标也显著高于撂荒地（P < 0.05）。（4）典型相关分析表明土壤酶活性与土壤肥力之间具有极显著相关性（P < 0.01）,土壤肥力主要受土壤密度、毛管持水量、毛管孔隙度、有机质、全氮的影响,而土壤酶活性主要受脲酶和蔗糖酶的影响。土壤肥力和酶活性的典型变量得分均表现为成熟林 > 伐后5年 > 伐后10年 > 伐后24年 > 近熟林 > 撂荒地 > 中龄林。结论油松人工林成熟林阶段土壤质量明显改善,随着时间推移皆伐会造成一定程度的土壤肥力和酶活性下降,但在皆伐迹地上及时实现植被恢复会显著减轻下降的程度,且土壤质量明显好于同一发育阶段的人工林。皆伐油松人工林天然更新可以有效地缓解地力衰退的问题。      

基于亲和度分析法测度延安城市森林组成格局多样性和景观复杂性

在延安城市森林区域内,空间相对均布地设置60个20 m×20 m的样地（20种森林斑块类型,3个重复）,通过样地调查、土壤化学性质分析及亲和度分析,获得各类森林斑块的物种丰富度（S）、Shannon-Wiener多样性指数（H’）、土壤养分及镶嵌多样性（m）。结果表明:1）延安城市森林的20种森林斑块乔木层物种丰富度低,而灌木层和草本层较高,多数类型的森林斑块物种丰富。2）该区域物种多样性不同程度地受海拔、坡位数、郁闭度、表层土壤全N、全P和全K等环境因子共同作用。3）20类森林斑块间植物物种镶嵌多样性>3（m=5.543 57）,表明延安城市森林景观植被格局较复杂,不存在明显的生态梯度。4）白桦山杨混交林、白桦纯林、油松纯林和三角枫山杨混交林这4种类型森林斑块为中心点,拥有该区大多数普遍种,代表了该区大多数环境类型。山杏纯林、沙棘灌木林、苹果林和辽东栎侧柏混交林在景观中属于外点。其余12类森林普遍分布在该区的森林景观中,占据了大多数生境空间。得出植被组成格局及其空间分布状况,可以用于指导延安城市森林经营管理上的森林斑块功能类型区划和重要生境的识别与保护。     

华北土石山区基于水分承载力的植被结构配置分析

对华北土石山区潮关西沟坡度、土壤厚度、海拔、坡向等立地因子进行立地类型划分,将其森林区域划分为72个立地类型,包括中山阴坡陡坡薄层土立地类型、中山阴坡陡坡中层土立地类型、中山阴坡陡坡厚层土立地类型等。结果表明:1）山杏、臭椿、油松的可承载量相对比山杨、侧柏和栓皮栎大;2）潮关西沟地区大多数中等退化区的样地水分供应较为充足,能满足主要乔木树种在5月份的需水量;3)4种立地条件下的样地涵养水源效益的排序,不同立地条件下样地D4的可能截流量最高;4）在垂直结构配置上,以混交林C4、D4、C5、臭椿林A2的自然演替为基础进行人工配置较优;5）在水平结构配置上,低山阴坡陡坡中层土下坡位配置以油松为主;低山阳坡平坡薄土层下坡位人工增加山杏种植;低山阴坡陡坡厚层土中坡位应因地制宜,在土壤含水量较多的样地内适当增大白蜡的栽植比例,在土壤含水量较少的地区以椴树为主要树种,根据立地条件和林分类型配置最优样地的林分结构。     

黄龙山林区主要森林群落下物种多样性研究

通过典型样地调查,对黄龙山主要森林群落(辽东栎林、油松林、白桦林、栎桦林、松栎林和松桦林)林下灌木层和草本层的物种多样性指数、丰富多指数和均匀多指数等进行了系统研究,结果表明:1)主要森林群落下灌木层多样性指数,丰富度指数和均匀度指数均高于草本层,显示了灌木层在温带森林群落中的重要性.2)在6种群落中,辽东栎林灌木层和草本层物种多样性最高,白桦林最低,显示了辽东栎是地带性植被特殊地位,白桦林是作为当地的过渡性植被群落的基本属性.3)不同生境6种森林群落类型的草灌层多样性指数、丰富度指数和均匀度指数均为阳坡大于阴坡,显示黄龙山区阳坡的水热组合适合灌草层发育.未来森林经营管理应该利用这些特征,实现生态效益和经济效益最大化.     

半干旱黄土区山地枣林春季土壤水分动态变化研究

为明确半干旱黄土区山地枣林土壤水分特征,本文对陕西延川县齐家山红枣试验基地春季土壤水分特征进行了分析。结果表明:1)不同坡向枣树林地土壤水分存在差异,阴坡土壤水分最高,其次为半阳坡,而阳坡最低,且不同坡向不同土层间存在显著差异;不同坡向土壤水分垂直变化趋势相似。2)坡位对枣树林地0～60 cm土层的水分影响较大,且随着土层的增加,坡位对土壤水分的影响逐渐减小直到差异不显著。3)山地枣林0～60 cm土层内,不同整地方式对土壤水分影响较大,且差异显著;但显著性随土层深度增加而降低。4)不同植被类型间土壤水分存在差异。0～40 cm土层,枣树林地土壤水分含量最高,且与苹果园、草地土壤水分差异显著;40～100 cm土层,苹果园土壤含水量最大,且与枣园、草地显著差异。5)研究区3种植被类型0～100 cm土层土壤蓄水量表现为红枣(153.03 mm)苹果园(149.26 mm)草地(98.76 mm),说明林地土壤水分涵蓄能力强,而撂荒草地土壤蓄水能力较弱。因此,研究表明半干旱黄土区进行水平阶整地和合理的经济林营造有助于土壤水分的利用且不会造成土壤水分亏缺,相反进行撂荒则反而会使土壤水分含量降低。     

大兴安岭过火区不同森林生态系统碳储量的变化

以1987年"5.6"森林大火过火区6种不同森林生态系统类型为研究对象,采用标准木法和收获法,分析不同生态系统在火干扰27 a后的植被碳储量。结果表明:不同森林生态系统类型的植被碳储量存在差异,相同森林群落类型中不同组分的植被碳储量差异也较大,其中乔木层和凋落物层是森林植被碳储量的主要贡献者;6种不同森林生态系统在火烧干扰27 a后的植被碳储量为23.17~54.06 t/hm^2,碳储量由大到小的顺序为兴安落叶松人工林、樟子松次生林、兴安落叶松次生林、樟子松人工林、白桦次生林(沟谷)、白桦次生林(坡中);植被碳储量恢复度从大到小的依次为兴安落叶松人工林、白桦次生林(沟谷)、白桦次生林(坡中)、兴安落叶松次生林、樟子松次生林、樟子松人工林,分别恢复到同林型成熟林分的49%、43%、36%、35%、33%和25%;兴安落叶松人工林碳储量最高,恢复效果最好。不同森林生态系统类型碳储量与其对应的成熟林碳储量的巨大差异,说明随着森林生态系统的恢复将继续积累大量生物量碳,具有潜在碳汇效应。