不同经营措施对冀北山地华北落叶松林枯落物持水性能的影响

为了揭示不同经营措施对冀北山地华北落叶松人工林持水能力的影响,对不同经营措施下华北落叶松枯落物储量、枯落物最大持水量、自然含水量和有效拦蓄量进行了研究.结果表明:不同经营措施下枯落物储量及持水特性均随着时间的延长表现出增加的趋势,枯落物储量增长率表现出带状皆伐改造>封禁促进植被恢复>群团状择伐改造>人工促进更新>未封禁,封禁2 a枯落物储量增长率为2.94%～10.21%.总体来看枯落物最大持水量、自然含水量和有效拦蓄量增长率,表现出群团状择伐改造>带状皆伐改造>人工促进更新>封禁促进植被恢复>未封禁的趋势.封禁2 a后,增长率分别为0.48%～5.58%、0.13%～10.40%、-0.14%～5.82%,表明封禁措施的有效性.同时表明这几种经营措施是冀北山地华北落叶松低效人工林改造的有效途径.     

不同经营措施对天然次生林枯落物层水源涵养能力的影响

[目的]探究不同经营措施对天然次生林枯落物层水源涵养能力的影响,确定最有利于提高枯落物层的水源涵养能力经营措施,为该地区天然次生林的健康经营提供理论依据和参考。[方法]通过采取现场测量与室内浸泡法测定枯落物层蓄水指标的变化来分析5种经营措施的作用,并设置未采取经营措施的样地作为对照,对林分的各项水源涵养指标进行评价。[结果]①经过改造措施后枯落物蓄积量均高于未改造的林分,改造4 a后枯落物蓄积量与改造之前相比增长27%～39%。②实施经营措施后2 a枯落物层最大持水量增长率为4.61%～9.30%,改造后2 a～4 a增长率为6.31%～7.66%。③改造后2a与改造后4 a,枯落物自然持水量排序均为:引入灌木封山育林团状择伐带状皆伐抚育间伐未改造,改造2 a后增长率在0.61%～29.68%之间,改造4 a后增长率在1.82%～31.91%之间。④经过改造,枯落物层有效拦蓄量2 a后增长率为3.67%～8.08%;改造后2 a～4 a增长率为4.51%～5.95%。[结论]实施经营措施的林分枯落物层蓄水指标均高于未改造林分,其中引入灌木的经营措施对林分枯落物蓄水能力的影响最明显。     

退化华北落叶松林枯落物对近自然经营的短期响应

 以冀北山地退化华北落叶松人工林为研究对象,探讨枯落物持水性能对不同经营措施3年内的短期响应,为深入研究近自然经营对森林水土保持功能的影响提供理论依据。结果表明：1）皆伐带（封禁+带状皆伐+人工存进更新）内枯落物储量先增加后减少,保留带（只封禁）内持续增加;2）最大持水率增幅为皆伐带15m（72.54%）>皆伐带30m（49.54%）>保留带（27.03%）,有效拦蓄率增幅为皆伐带15m（110.13%）>皆伐带30m（83.27%）>保留带（40.64%）,最大持水量增幅为保留带（175.96%）>皆伐带15m（70.39%）>皆伐带30m（47.01%）,有效拦蓄水量增幅为保留带（204.99%）>皆伐带30m（141.96%）>皆伐带15m（50.37%）;3）人工促进更新2年后白桦幼林地枯落物储量、最大持水量和有效拦蓄水量都高于华北落叶松和蒙古栎幼林地。因此,近自然经营措施在短期内可显著增强林地枯落物层水土保持功能,是恢复退化华北落叶松林生态功能的有效手段。     

不同生态修复措施下桃林口水库水源涵养区枯落物的蓄水保水效益

以桃林口水库水源涵养区不同生态修复措施下枯落物为研究对象,通过野外调查与室内测试相结合、"空间代替时间"的方法,研究了不同措施及措施实施前后枯落物的蓄积量、吸水速率、持水量和有效拦蓄量等蓄水保水效益。结果表明:生态修复措施的实施增加了林内枯落物的蓄积量,枯落物蓄积量天然(次生)林封育型(26.88t/hm2)>疏林补植型(25.83t/hm2)>人工林封育型(25.11t/hm2)>荒坡造林型(24.10t/hm2)>陡坡梯田退耕型(12.22t/hm2)>荒坡封育型(9.57t/hm2),且生态措施实施前后的差异显著;枯落物持水量与浸泡时间之间存在对数关系,枯落物吸水速率与浸泡时间间存在乘幂函数关系;不同修复措施间枯落物的拦蓄量差异显著,天然(次生)林封育型枯落物有效拦蓄深最大(8.51mm),荒坡封育型的有效拦蓄深最小(2.85mm),其他依次为荒坡造林型(5.22mm)、疏林补植型(5.13mm)、人工林封育型(4.51mm)、陡坡梯田封育型(3.92mm),生态修复措施的实施增加了枯落物拦蓄量,增幅为20.41%～98.63%。研究结果为评价水库水源涵养区不同生态修复措施蓄水保水效益提供了基础。     

关帝山不同林分结构华北落叶松林枯落物水文效应

为研究北方山区典型人工林水源涵养效应和更新状况,选取吕梁山脉落叶松纯林为研究对象,采用室内浸水法测定不同林分密度下枯落物的持水性能,用RDA冗余度分析法探究林分结构对枯落物厚度和拦蓄功能的相关关系。结果表明:(1)不同密度华北落叶松样地的枯落物厚度为0.84~4.50 cm,蓄积量范围为9.64~24.14 t/hm²,350株/hm²样地蓄积量最大,200株/hm²样地最小。(2)样地最大持水量范围为27.12~62.07 t/hm²,500株/hm²样地持水量最大,150株/hm²样地最小,持水率范围为213%~374%;有效拦蓄量为10.75~30.40 t/hm²,500株/hm²样地拦蓄能力最佳,150株/hm²样地最差,拦蓄能力与持水能力呈正相关。(3)枯落物的持水量与浸水时间呈显著对数函数关系,吸水速率与浸水时间呈幂指数函数关系。(4)枯落物拦蓄量与林分结构关系密切,影响排序为树高>密度>郁闭度>坡度>林龄>更新>抚育年限。其中,树高与枯落物的拦蓄量关系最为密切,林龄、苗木更新、抚育年限对枯落物拦蓄能力影响较小,海拔和林分平均胸径对枯落物拦蓄基本没有影响。研究结果可从水源涵养和水土保持视角为华北落叶松人工纯林的抚育管理提供一定的参考依据。     

退蚕还林对枯落物储量和持水性能的影响

对柞蚕场和柞蚕场根刈后封山育林9年、12年、21年的4种类型柞林枯落物储量和持水性能进行了研究,结果表明:柞蚕场和封育9年、12年、21年的枯落物储量分别为3.69 t/hm2,7.92 t/hm2,8.41 t/hm2,8.74t/hm2.最大持水量分别为6.23 t/hm2,14.71 t/hm2,15.81 t/hm2,17.18 t/hm2;持水过程显示枯落物均1h持水量最大,8 h开始趋于饱和,枯落物吸水速率与浸水时间的关系可用S=Ktn来表达;柞蚕场和封育9年、12年、21年枯落物层有效拦蓄量分别为4.75 t/hm2,10.87 t/hm2,11.70 t/hm2,12.78 t/hm2,有效拦蓄降水深度分别比柞蚕场增加了0.60 mm,0.69 mm,0.80 mm.     

北京山区典型植被枯落物和土壤层水文功能

[目的]研究枯落物和土壤层水文功能,从而明晰北京山区不同植被的水源涵养能力,可为当地植被建设提供借鉴。[方法]使用室内浸泡法、环刀法、定水头法等对北京山区不同植被的枯落物与土壤层水文功能进行了定量分析,并通过相关性分析明确了有机碳与土壤层水文功能之间的关系。[结果](1)枯落物最大持水率、最大拦蓄率、有效拦蓄率为侧柏(Platycladus orientalis)×灌木混交林>五角枫(Acer elegantulum)纯林>五角枫×侧柏混交林>侧柏纯林。最大持水量、最大拦蓄量、有效拦蓄量均为五角枫纯林>侧柏×灌木混交林>五角枫×侧柏混交林>侧柏纯林,且均为半分解层大于未分解层。(2)土壤饱和持水量和毛管持水量排序为侧柏纯林>五角枫纯林>侧柏×灌木混交林>五角枫×侧柏混交林。土壤非毛管持水量大小排序为五角枫×侧柏混交林>五角枫纯林>侧柏×灌木混交林>侧柏纯林。土壤饱和导水率沿剖面向下逐渐减小,平均饱和导水率最大的植被类型为侧柏×灌木混交林。(3)土壤有机碳含量表现为沿剖面向下逐渐减小,且土壤有机碳含量与容重、总孔隙度...     

元阳梯田水源区优势树种枯落物水文特性

对元阳梯田水源区优势树种枯落物水文特性的研究,有利于进一步揭示森林的水源涵养功能。通过野外调查采样与室内试验分析,对元阳梯田优势树种枯落物储量、持水能力、拦蓄能力以及持水过程进行了研究。结果表明:枯落物总储量为6.06～8.2 t/hm²,半分解层的枯落物储量绝大多数要大于未分解层;枯落物总厚度为6.1～8.8 cm,半分解层厚度大于未分解层;枯落物半分解层自然含水率要明显高于未分解层;枯落物半分解层最大持水量要大于未分解层最大持水量,但是优势不明显,总枯落物层最大持水率为132.1%～247.3%;枯落物总的有效拦蓄量为2.07～8.01 t/hm²,其中未分解层的有效拦蓄量要大于半分解层;枯落物层持水量与吸水速率随时间变化过程中,在0～2 h时间段内变化较大,浸水8 h后,持水量与吸水速率两者的变化曲线均比较平缓,变化幅度较小;枯落物层持水量与浸水时间存在显著的对数关系,枯落物吸水速率与时间存在显著的幂函数关系。     

青藏高原东北边缘云杉属—冷杉属林火烧迹地枯落物持水特征

以青藏高原东北边缘云杉属-冷杉属林火烧迹地为研究对象,基于典型抽样法于2020年8月和2021年7—8月在火烧迹地和未过火天然林采集枯落物样品,采用室内浸泡法测定分析枯落的蓄积量、持水量、有效拦蓄量等指标,探究林火干扰下不同坡位枯落物的水文效应,为更好地促进森林水源涵养以及水土保持功能提供依据。结果表明：(1)在植被恢复过程中,枯落物的厚度和蓄积量随着恢复年限的增加而增加,且厚度为3.75～8.31 cm,蓄积量为6.16～8.13 t/hm²。恢复5,15年火烧迹地上、中、下坡枯落物厚度和蓄积量与天然林差异显著。(2)枯落物的最大持水量为20.94～26.22 t/hm²,恢复5,15年火烧迹地枯落物最大持水量与天然林差异达显著水平。在枯落物持水达到饱和前,不同恢复年限下各坡位枯落物持水量与浸水时间呈对数函数关系,吸水速率与浸水时间呈幂函数关系。(3)枯落物的有效拦蓄量为14.58～16.95 t/hm²,有效拦蓄深为1.44～1.78 mm。恢复5年火烧迹地枯落物有效拦蓄量表现为中坡>上坡>下坡,恢复15...     

大兴安岭重度火烧迹地植被恢复过程中枯落物持水特征

以大兴安岭重度火烧迹地不同恢复年限落叶松(Larix gmelinii)人工林为研究对象,对植被恢复过程中枯落物蓄积量及其持水特性进行比较研究。结果表明:(1)重度火烧迹地经过植被恢复枯落物厚度和蓄积量增加,恢复24a枯落物厚度和蓄积量均最高,分别为3.42cm和6.04t/hm2。(2)植被恢复过程中枯落物层最大持水率为357.22%~576.41%,最大持水量为13.27~30.23t/hm2,有效拦蓄深为0.53~1.45mm。枯落物半分解与分解层最大持水量和有效拦蓄深均高于未分解层。在植被恢复过程中,枯落物最大持水量和有效拦蓄深均表现出逐渐增大的趋势。(3)枯落物浸水4h时,持水量均超过其最大值的80%,浸水14h后吸水基本达到饱和。枯落物持水量(W)和吸水速率(V)与浸水时间(t)可用W=kln t+p和V=ktn方程拟合,拟合结果极显著。     

黄土丘陵区深层干化土壤中节水型修剪枣树生长及耗水

黄土丘陵区人工林地深层土壤干层是否影响后续植物的生长是众多学者关心的热点。该文在砍伐23 a生旱作山地苹果园地后休闲4 a又栽植枣树,连续3 a观测干化土壤中枣树的生长及土壤水分变化,研究采用节水型修剪的再植枣林的生长及耗水情况。结果表明,前期23 a生苹果园地已使0~1 000 cm深土壤干化,休闲4 a后0~300 cm土层水分得到恢复,300~500 cm范围为中度偏重亏缺,500~700 cm为中度亏缺,700~1 000 cm为轻度亏缺;3龄枣树时开始采取节水型修剪,0~300 cm土层有效水分被消耗34.97%,至4龄时0~300 cm范围内前期恢复的土壤水分已消耗殆尽;在此情况下采取节水型修剪的枣树仍可保持良好生长,产量及其水分利用效率均高于相同水分条件下的常规修剪枣树,产量可达正常水分条件下枣树的1.39倍以上,产量水分利用效率可达1.52倍以上。研究结果证明节水型修剪是半干旱区深层干化土壤中枣树克服雨量不足和土壤水分亏缺的一条有效途径。     

苹果枝条往复式切割剪枝参数分析与试验

为探究苹果枝条剪切力学特性,寻找最优切割参数组合,支撑后续剪枝装备的开发,该研究利用自制的往复式枝条切割试验台,通过单因素试验研究枝条直径、平均切割速度、切割间隙和刀具滑切角对枝条峰值切割力的影响。在单因素试验基础上选取平均切割速度、切割间隙和刀具滑切角为影响因素,以峰值切割力为目标进行多因素试验,并建立回归模型。试验结果表明,峰值切割力与枝条直径呈线性增长关系,随着平均切割速度和滑切角的增大而减小,随着切割间隙的增加先减小后增大。对回归模型进行优化分析,得到最优切割参数组合为平均切割速度0.4m/s、切割间隙1.5 mm、刀具滑切角20°,该组合下的峰值切割力为560.97 N。峰值切割力的预测值与实测值的偏差小于4%,切割参数优化结果可靠。该研究可为后续苹果枝条修剪装备的研发提供数据支撑。     

生态抚育对华北落叶松幼龄林枯落物和土壤水文效应的影响

生态抚育是培育森林的基础和关键性技术环节,也是森林生态系统经营的重要组成部分。该文比较了生态抚育措施对华北落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr)幼龄林森林枯落物和土壤水文效应的影响。研究结果表明:生态抚育后改变了林地光照、温度等环境条件,有利于枯落物的分解,抚育后华北落叶松幼龄林林地枯落物总储量减少41%,枯落物自然持水量、最大持水量、有效持水量和实际拦蓄量也明显减小。抚育改变了表土层的结构,从而降低了土壤的容重,提高了林地表层的毛管孔隙度和总孔隙度,改善了土壤的通气性能,提高了土壤的持水量,使抚育后的林地土壤稳渗速率增加(0.33mm/min),林地的土壤水分渗透能力增强,有利于减小或遏制水土流失。     

晋西山杨和油松生物量分配格局及异速生长模型研究

山杨和油松是晋西地区重要的建群树种,采用整株收获法分析了山杨和油松各器官生物量以及地上地下生物量分配格局.采用胸径(DBH)、树高(H)、树木因子(D2H)、平均冠幅(CW)和冠长(CL)等变量建立了叶、枝、干、根、地上部分及整株生物量模型,并选取了最优模型.结果表明:(1)山杨的叶、枝、干、根生物量分配比例分别为3.42％,11.23％,64.30％和21.06％,油松的叶、枝、干、根生物量分配比例分别为13.44％,19.86％,47.52％和19.18％;山杨和油松地上生物量和地下生物量比值分别为3.32∶1和3.99∶1.(2)山杨和油松的地上生物量与地下生物量之间呈极显著线性相关(p＜0.001).(3)山杨和油松各器官生物量拟合的最优模型形式均为CAR类型,模型解释量均超过92％.(4)基于树木胸径D的山杨和油松各器官单变量模型可解释量除叶(解释量＞83％)外均达到或超过了90％,树高不宜单独对各器官生物量进行预测.综合考虑模型的可解释量和生产实践中的需要,胸径是预测山杨和油松不同器官生物量的可靠变量.     

龙眼树枝修剪机具刀片切割力的影响因素试验

为降低机械化修剪机具刀片切割力,提高切口质量,该文在自制切割试验台上进行了石硖品种龙眼树枝切割试验。对树枝直径、切割速度、切割间隙、动刀刃角和动刀刃形5因素进行了单因素试验。在单因素试验的基础上选取正交试验的因素水平,进行了刀片峰值切割力正交试验。单因素试验结果表明,刀片峰值切割力均值与树枝直径呈极显著幂函数正相关关系,与切割速度之间呈显著对数函数负相关关系,与切割间隙之间呈显著二次多项式函数关系,与动刀刃角之间呈极显著指数函数正相关关系;外圆弧形刃口刀片切断同样直径的树枝时最省力。正交试验结果表明,切割速度为500mm/min,切割间隙为0.9mm,动刀刃角为10°时,峰值切割力最小为1.58kN。试验结果为设计省力、切割质量好的刀片提供了依据。     

重庆四面山林下典型植被对水分截留的影响

为探究西南地区林下植被与水分运移的定量关系,研究林下植被对水分截留的影响,在重庆四面山选取草珊瑚(Sarcandra glabra Nakai)、杜茎山(Maesa japonica Moritzi)、常山(Orixa japonica Thunb)3种典型常见灌木,采用人工模拟降雨方法分别研究了单株灌木、枯落物截留特征以及灌木和枯落物组合结构的截留特征。结果表明:(1)单株灌木、枯落物、灌木和枯落物组合结构对降雨的截留过程大致分为3个阶段,即快速截留阶段、饱和稳定阶段和降雨结束滞后冠滴雨阶段;(2)3种典型灌木草珊瑚、杜茎山、常山的截留量均随降雨强度的增大呈先增大后减小的规律;(3)枯落物最大截留量与降雨强度呈正相关关系,枯落物单位面积质量与枯落物平均最大、最小截留量间呈正相关关系;(4)与单株灌木和枯落物各自截留状况相比,灌木和枯落物组合结构最大截留量与降雨强度呈正相关关系,且快速截留阶段历时较长、最大截留量也较大。在雨强为35mm/h时,草珊瑚、杜茎山和其枯落物组合结构最大截留量大于灌木和枯落物各自最大截留量之和,常山和其枯落物组合结构最大截留量小于常山和其枯落物各自的最大截留量之和,在雨强为70,95mm/h时各组合结构最大截留量小于单株灌木和枯落物单独的最大截留量之和。林下灌木和枯落物在水分运移过程中均扮演了重要角色,其中枯落物对水分截留的贡献更大。因此,合理进行林下植被构建与配置能有效截留水分,对减少林地土壤侵蚀有一定的积极作用。     

间伐对黄龙山辽东栎林下枯落物持水性的影响

[目的]对黄龙山林区辽东栎林抚育间伐与对照设置试验样地,研究其林下枯落物持水效应特征,为该地区森林抚育提供理论依据。[方法]采用重度(间伐35%)、中度(间伐25%)、轻度(间伐15%)抚育间伐,通过典型取样法、烘干法、浸泡法等开展研究。[结果]枯落物总储量大小依次表现为:CK(23.500±0.780)轻度(22.950±1.012)中度(22.708±0.365)重度(20.725±1.041),只有CK与重度有显著性;枯落物总持水量大小依次表现为:轻度(9.37)CK(8.29)中度(7.61)重度(6.39),轻度间伐下枯落物总有效拦蓄量最大;枯落物持水量与浸泡时间呈对数函数变化,R2均在0.93以上,具有显著相关性;枯落物吸水速率与浸泡时间呈幂函数变化,R2均在0.99以上,具有显著相关性。[结论]综合比较不同间伐强度下枯落物持水性,轻度间伐下枯落物持水性较好,可为黄土高原地区森林抚育提供理论依据。     

河西走廊沙生灌木林对风沙土理化性质的影响

在河西走廊的风沙土区域,研究了梭梭、沙拐枣、花棒3种沙生灌木林对风沙土理化性质的影响.结果表明,不同沙生灌木林的风沙土孔隙度、团粒结构、蓄水量、有机质、碱效N、速效P、速效K、土壤阳离子交换量(CEC)、枯落物积累厚度、枯落物积累干质量、持水量、最大持水率由大到小的变化顺序为:梭梭＞沙拐枣＞花棒＞沙滩(CK);风沙土容重、pH值、CaCO3、全盐由大到小的变化顺序为:沙滩(CK)＞花棒＞沙拐枣＞梭梭.梭梭灌木林密度较大,枯落物积累量亦大,对风沙土水土保持和涵养水源有重要作用.     

百里杜鹃景区马缨杜鹃林凋落物对土壤蒸发的影响

[目的]探究百里杜鹃景区马缨杜鹃林下凋落物覆盖对土壤蒸发的影响,为其林下水源涵养功能的发挥提供科学依据。[方法]根据土壤蒸发理论,采用自制微型蒸渗装置进行模拟试验,参照百里杜鹃林下凋落物现存状况,研究不同质量相同比例及相同质量不同比例的凋落物覆盖对土壤蒸发抑制的影响。[结果]不同分解程度凋落覆盖比例相同质量不同时,土壤水分蒸发量随凋落物的质量增大而减小;土壤水分蒸发量随着土壤含水率的下降呈递减关系,当含水率每下降0.5%时,60,30和15 g凋落物覆盖的土壤水分蒸发量分别依次减少了0.11,0.49和1.23 g。凋落物覆盖质量相同时,不同分解程度的凋落物对土壤水分蒸发抑制作用不同,表现为:未分解半分解已分解。[结论]凋落物覆盖量越多,对土壤蒸发的抑制作用越大;凋落物分解程度越低,对土壤蒸发的抑制作用越好。     

河西地区梨树夏季整形修剪关键技术

为了使梨树早结果、高产、稳产,便于管理以及降低成本,阐述了甘肃河西地区梨树枝条生长特点及夏季修剪原则,并从抹芽、疏枝、环割、牙签开角和拉枝等方面介绍了河西地区梨树夏季修剪的关键技术。