辽西5种人工林水土保持效应研究

从森林生态系统对地表径流、土壤侵蚀和养分输出3个层次对辽西半干旱地区5种人工林生态系统的水土保持功能进行了定量研究。结果表明:油松纯林、松×沙混交林、沙棘纯林、杨树纯林、杨×沙混交林在2002年雨季的月均地表径流系数分别为荒地的10.1%、6.5%、2.3%、8.6%、5.3%。在各人工林类型中,以沙棘林的地表径流量为最少,依次为沙棘林<杨×沙混交林<松×沙混交林<杨树林<油松林。在5种人工林生态系统中,沙棘林的水土保持功能最好,其次是混交林,最后是杨树和油松纯林。今后的植树造林工程一定要多栽植各种混交林,尽量少营造油松和杨树等纯林。     

陕北黄土高原小流域土壤有效铜分布特征

对黄土丘陵沟壑区不同密度的刺槐林、榆树林、油松林、侧柏林、油松刺槐混交林等林下草本层物种组成及多样性进行了研究,目的是为人工林生态功能恢复评价和植被建设提供理论依据。研究结果表明,该区林下草本植物共有36种,多以阳性植物为主;由于林分树种组成和密度不同,林下草本物种差异较大;林下植被演替大多处于植被演替初级阶段,针阔混交林在物种数量和建种群落上表现最好,其次是油松纯林和刺槐纯林,榆树纯林生境条件最差;无论是丰富度指数还是多样性和均匀度指数,针阔混交林表现最好,其次为刺槐、油松纯林,表现最差的为榆树、侧柏纯林。     

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.     

半干旱黄土丘陵沟壑区几种不同人工水土保持林枯落物储量及持水特性研究

通过对土桥沟流域SW33-SW75坡向的4种类型人工水土保持林（油松纯林、刺槐纯林、侧柏纯林、油松刺槐混交林）林下枯落物储量的调查结合室内持水试验,运用数理统计的方法分别得到4种林分林下枯落物的储量、最大储水量、吸水速率等水文特征参数。结果表明:①4种林分的单位面积枯落物蓄积量2.35～3.32 t/hm²,其由大到小的排列顺序为:油松林>油松刺槐混交林>侧柏林>刺槐林;②4种林分枯落物的最大持水量存在一定的差异。油松刺槐混交林、油松林、刺槐林、侧柏林的枯落物最大持水量分别相当于0.739,0.73,0.663,0.524 mm的降雨。这4种林分枯落物最大可吸收其自身重量2.11～2.90倍的降雨;③4种林分枯落物的未分解层和半分解层的持水量与时间呈线性相关,在浸水的前2 h内,吸水速度较快,随着时间的延长趋势逐渐变缓,当枯落物在水中浸泡8 h时,持水量基本上达到最大值;④枯落物未分解层和半分解层的吸水速率与时间之间存在一定的相关关系,在浸水的前0～2 h,吸水速率较快,4～6 h后下降速率逐渐减缓。     

宁南黄土丘陵区3种典型林分的结构与水文影响比较

为分析宁南黄土丘陵区林分结构的水文功能影响关系及差异,以彭阳县3种典型林分(山杏纯林、山杏柠条混交林、山杏沙棘混交林)为对象,在2017年生长季观测了林下草本生物量和生物多样性、冠层降雨再分配、林下蒸散、土壤湿度的变化特征。结果表明:(1)林分地表覆盖度大小顺序为山杏沙棘混交林(0.81)山杏柠条混交林(0.71)山杏纯林(0.67);草本植物地上生物量为山杏沙棘混交林(0.86)山杏纯林(0.62)山杏柠条混交林(0.41);草本植物生物多样性为山杏柠条混交林山杏沙棘混交林山杏纯林。(2)3种林分类型的冠层都相对稀疏,降雨穿透率均90%,穿透雨量与林外降雨呈线性正相关;干流量和林冠截留量与林外降雨呈对数关系。(3)林下蒸散的季节变化呈"单峰型",研究期间林下蒸散表现为山杏沙棘混交林(245.0mm)山杏纯林(227.7mm)山杏柠条混交林(220.9mm),其中山杏柠条混交林的月际间差异最小。(4)生长季内土壤湿度在中上层(0—80cm)表现为逐渐降低趋势,在深层则相反;深层土壤水分的林分差异为山杏纯林山杏沙棘混交林山杏柠条混交林。在干旱缺水、侵蚀严重的黄土区,要恢复以水土保持为主要功能的稳定植被时,既要考虑植被配置模式对地表覆盖和草本生物量及物种多样性的影响,也要考虑对土壤湿度的影响,因此建议在植被恢复中尽量选择山杏沙棘混交林和山杏纯林。     

不同干扰措施下黄土丘陵区人工刺槐林生长结构及土壤理化性质分析

为合理经营管理人工刺槐林,提高其稳定性,通过野外调查与室内分析相结合的方法,对不同干扰措施下林龄为30a左右的刺槐×柠条,刺槐×油松,刺槐×连翘等3种混交林中刺槐与33龄刺槐纯林的生长指标、土壤理化性质及林下植物多样性进行了分析。结果表明,不同的抚育管理方式对混交林和纯林中刺槐乔木的密度影响较小,刺槐通过无性繁殖自我修复,密度均维持在1 000～1 500株/hm2;纯林中乔木蓄积量显著高于3种混交林;纯林径阶主要分布在8～16cm,占样地内刺槐的79.31%,混交林主要分布在2～12cm,占样地内刺槐的82.58%左右;纯林内刺槐胸径与其树冠的投影面积相关系数r=0.385,混交林内的刺槐为r=0.735,混交林内刺槐树形结构好于纯林;纯林对土壤容重、有机质的改善作用差于混交林,混交林中以刺槐×柠条林改善土壤容重作用最显著,纯林和混交林在0—5cm土层的有机质含量平均值分别为15.50,15.19g/kg,5—60cm土层有机质含量平均值混交林较纯林高70.6%;纯林林下草本层多样性指数高于混交林,但丰富度指数、均匀度指数均低于混交林。     

黄土丘陵沟壑区刺槐混交林生态化学计量特征与碳储量

为了探讨混交林与纯林养分状况和固碳能力的差异,以黄土丘陵沟壑区刺槐(Robinia pseudoacacia)纯林、油松(Pinus tabuliformis)纯林以及刺槐+油松(Robinia pseudoacacia+Pinus tabuliformis)混交林、刺槐+山杨(Robinia pseudoacacia+Populus davidiana)混交林为对象,通过野外调查和室内分析相结合的方式,研究混交林与纯林生态系统的生态化学计量特征与碳储量。结果表明:(1)刺槐+油松混交林显著增加刺槐枝和根的C含量和叶、干的P含量及枝的C:P与N:P,并显著增加油松叶、枝和根的N含量和枝、干、根的N:P,但显著降低油松各器官的C:N,而刺槐+山杨混交林仅显著增加刺槐枝的P含量。(2)刺槐+油松混交林的土壤C含量显著高于刺槐纯林,土壤P含量显著低于油松纯林;刺槐+山杨混交林与刺槐纯林土壤P含量差异不显著。(3)总体纯林中乔木叶片与凋落物的C含量显著相关,C:N、C:P在乔叶-凋落物-土壤中均显著相关;但在总体混交林中仅有凋落物与土壤中的P含量与C:P显著相关。(4)刺槐+山杨混交林乔木层碳储量显著高于刺槐纯林,刺槐+油松混交林林下植被层与土壤层碳储量显著高于刺槐纯林。研究结果为深入了解黄土高原养分循环机制奠定基础,同时也为黄土高原人工林的经营管理提供理论依据。     

水土保持森土壤肥力及其评价指标

水土保持林作为保持水土、防止土壤侵蚀的特有林种,对于提高土壤肥力具有重要作用。常见的评价土壤肥力的指标有土壤酶活性、土壤有机质含量、土壤有机－无机复合体和微团聚体、土壤颗粒组成、土壤微生物数量以及土壤的其它理化性状等。通过分析不同水土保持林的土壤酶活性和土壤有机质含量。对其土壤肥力进行了评价。结果表明,有林地土壤肥力高于无林地;油松－阔叶树混交林土壤肥力比油松纯林更高;同一林分随着林龄的增长,土壤     

东北黑土区各类水保林蓄水能力试验研究

针对黑土区主要水土保持林类型,选择落叶松纯林、樟子松纯林、白皮柳纯林、杨树纯林、樟子松与落叶松混交林、樟子松与杨树混交林6种林分进行林下枯落物层、林下土壤层蓄水能力和林下土壤入渗性能、孔隙度的试验和测定,研究不同林分改良土壤,涵养水源的能力。通过试验分析表明:6种林分枯落物层蓄水率为1.3～2.5倍,枯枝落叶数量多且枯落物比表面积大的落叶松和白皮柳枯落物层蓄水能力最强;针叶林及其混交林土壤层蓄水量最大;混交林改良土壤效果最好,林下土壤入渗能力高于纯林,毛管孔隙度大于纯林。建议在黑土区水土保持林建设中,根据立地条件,以混交林和针叶纯林为主。     

多因素干扰下森林公园枯落物水文效应

为探究森林公园植被的水源涵养能力,为森林公园植被配置和经营管理提供依据,研究选取天龙山森林公园6种林分(油松、山杨、刺槐、油松—侧柏混交林、侧柏—油松—杏树混交和灌木林)为研究对象,通过测定林下枯落物厚度、蓄积量、持水性能和干扰度等指标,研究不同林分类型枯落物水文效应。结果表明:(1)所有林分枯落物干扰度范围为无到中度,厚度范围为0.57~2.63 cm,山杨最厚,侧柏—油松—杏混交林最薄;蓄积量范围为7.20~16.30 t/hm²,油松—侧柏混交林最大,侧柏—油松—杏混交林最小。(2)6种林分除山杨林以外,半分解层最大持水量均大于未分解层持水量,其中油松—侧柏最大,山杨最小;未分解层最大持水率均大于半分解层,刺槐最大,灌木林最小。枯落物的总最大持水量为20.02~27.90 t/hm²,总最大持水率为187.40%~277.89%,针阔混交林的持水率较高。(3)山杨有效拦蓄量最大,为15.05 t/hm²,而油松最小,为12.33 t/hm²;侧柏—油松—杏混交林的拦蓄率最大;(4)枯落物持水量、持水率与时间分别为对数和幂函数关系,均在泡水2 h达到极值。综合对比6种林分,轻度干扰的山杨水文效益最优,中度干扰的油松纯林、油松—侧柏混交林最差;阔叶树种水文效应较优于针叶树种,针阔混交优于纯林。研究结果可为森林公园植被管理和水土保持效益评价提供参考依据。     

黄土残塬沟壑区3种林地枯落物和土壤水源涵养功能

为了研究黄土残塬沟壑区典型林地枯落物和土壤水文特性,并对黄土残塬沟壑区造林树种的选择及功能导向型林分改造提供依据,于2017年在山西省吉县蔡家川流域选择刺槐林、油松林、刺槐×油松混交林为研究对象,分别采用浸泡法、环刀法对林地枯落物层和土壤层持水性能进行定量化研究,探究其水源涵养功能。结果表明:(1)3种林地枯落物总储量在105.49~148.38t/hm~2之间变动,且半分解层储量大于未分解层储量;油松×刺槐混交林地枯落物总厚度最大(3.8cm),刺槐林次之(3.6cm),油松林最小(3.4cm);(2)枯落物最大持水量(率)均为油松×刺槐混交林最大,刺槐纯林次之,油松纯林最小,分别为117.99t/hm~2(387.12%),106.19t/hm~2(324.31%),82.86t/hm~2(305.76%);(3)枯落物有效拦蓄量与持水量(率)表现一致,均为阔叶林优于针叶林,有效拦蓄量为83.66~195.72t/hm~2,有效拦蓄率为121.75%~292.21%;枯落物持水量、吸水速率与浸水时间分别符合对数函数和指数函数;(4)3种林地土壤容重均值在0.99~1.01g/cm~3浮动,总孔隙度为49.39%~50.09%,土壤有效持水量为32.99~81.73t/hm~2,林地土壤入渗速率与入渗时间呈幂函数关系。综合3种林地枯落物层和土壤层的涵养水源能力表现为油松×刺槐混交林较高,油松纯林较差。建议在现有林分改造中,宜将刺槐纯林和油松纯林逐渐向混交林模式改进。     

晋西黄土丘陵区不同植物群落的土壤分形特征

为研究晋西黄土丘陵区不同植物群落与土壤结构特性和入渗特性的关系,探索土壤结构的定量化描述,运用分形学原理和方法,研究晋西黄土丘陵区油松纯林、刺槐纯林、油松＋刺槐混交林、侧柏纯林、黄刺玫灌丛、柠条灌丛及荒地7种植物群落的土壤分形维数与土壤质地、密度、孔隙度、含水量及饱和导水率的关系.结果表明：1）植物群落具有改善土壤颗粒结构的作用,其改善作用以针阔混交林（油松＋刺槐混交林）最好,阔叶林（刺槐纯林、黄刺玫纯林）次之,针叶林（油松纯林、侧柏纯林）最低.2）研究区土壤颗粒分形维数在2.799 ～ 2.805之间,黏粒（＜0.002mm）质量分数偏高.3）土壤颗粒分形维数与土壤黏粒质量分数呈显著正相关关系,与土壤砂粒（2.00～0.02 mm）质量分数、土壤总孔隙度、含水量及饱和导水率呈显著负相关关系.因此,土壤颗粒分形维数可以表征土壤结构特性和入渗特性的好坏.不同的植物群落对土壤的改良效果不同,研究结果可为研究区域植树造林提供参考依据.     

辽西低山丘陵区水保林可持续经营关键技术

辽西低山丘陵区现有林地面积已达1.161万km2,占全省人工林面积的49.6%,森林覆盖率27.4%。但是随着时光的延伸,辽西低山丘陵现有水土保持林却出现了林业自身可持续发展的一系列问题,突出表现为:森林质量低,稳定性不强;经济基础薄弱,经营管理粗放;经营体制理念陈旧,不适应林业可持续发展要求。针对辽西低山丘陵现有水土保持林存在的主要问题,根据森林可持续经营目标提出了具体的技术措施:1)大力营造混交林;2)改造现有纯林为混交林;3)推广农林复合经营。     

水土保持林土壤肥力及其评价指标

水土保持林作为保持水土、防止土壤侵蚀的特有林种,对于提高土壤肥力具有重要作用.常见的评价土壤肥力的指标有土壤酶活性、土壤有机质含量、土壤有机-无机复合体和微团聚体、土壤颗粒组成、土壤微生物数量以及土壤的其它理化性状等.通过分析不同水土保持林的土壤酶活性和土壤有机质含量,对其土壤肥力进行了评价.结果表明,有林地土壤肥力高于无林地;油松-阔叶树混交林土壤肥力比油松纯林更高;同一林分随着林龄的增长,土壤肥力也在增加;各地类土壤的肥力水平均表现为表层最高,中层次之,下层最低.     

黄河三角洲人工林地土壤的水盐动态变化北大核心CSCD

在调查林分长期生长特征的基础上,以未造林荒地为对照,系统研究黄河三角洲不同退化程度刺槐林、刺槐白蜡混交林和白蜡纯林等人工林地土壤的水盐动态变化特征。结果表明:人工刺槐林的退化程度越高,其林地表层土壤含水量越低,深层土壤盐分含量则越高。与刺槐、白蜡纯林相比,混交林土壤含水量相对较高、土壤盐分则较低。春、秋、冬三季,严重退化刺槐林土壤含水量随土层深度增加而升高,而轻度退化刺槐林土壤含水量季节变化较复杂。春、冬两季随土层深度增加土壤含水量呈现出先升高后降低的趋势,夏季则相反,而秋季逐渐降低。混交林及相应纯林的土壤含水量在春季随土层深度增加均表现出先降后升的趋势;夏季有很大程度的降低,但混交林高于纯林;秋、冬季时纯林土壤含水量由表层向深层递减,混交林则先下降后上升。轻度退化刺槐林的土壤含盐量在全年中均较低,而严重退化刺槐林深层土壤含盐量较高。相比之下,混交林降低土壤含盐量的能力最强,刺槐纯林次之,白蜡纯林最弱。总之,在滨海盐碱地区营造人工林,能在一定程度上改善土壤含水量和含盐量,明显影响土壤中水分、盐分的时空分布。     

不同树种水土保持效益研究

采用定位径流小区和人工模拟降雨装置测试沙棘、油松沙棘混交林、油松、山杏的蓄水保土效益,结果表明：沙棘、油松沙棘混交林减水、减沙效益都达到９２％以上,是优良的水土保持树种。     

太行山典型区域不同林分类型枯落物水文效应

采用样地调查和室内浸泡法,对河北易县洪崖山自然保护区葫芦峪林场6种不同林分类型枯落物的水文效应进行研究。结果表明:6种林分类型枯落物的蓄积量范围为5.25～15.70 t/hm~2,蓄积量总体为阔叶林刺槐最大,针阔混交林次之,针叶林最小,各林分半分解层蓄积量总体大于未分解层(油松纯林、黑枣和油松混交林未分解层大于半分解层);最大持水量范围为10.55～25.04 t/hm~2,阔叶林栓皮栎(25.04 t/hm~2)最大,刺槐纯林(23.66 t/hm~2)次之,针叶林油松(10.55 t/hm~2)最小;最大持水率范围是171.19%～260.20%,针叶林油松最大,侧柏最小;有效拦蓄量范围为6.25～17.60 t/hm~2,阔叶林栓皮栎(17.60 t/hm~2)最大,刺槐纯林次之(17.30 t/hm~2),针叶林侧柏(6.25 t/hm~2)最小;有效拦蓄率略有不同,针叶林油松最大,其值为180.29%,阔叶林栓皮栎(162.98%)次之,针阔混交林黑枣和油松最小,其值为77.22%。综合研究分析表明,栓皮栎和刺槐的枯落物层持水能力较佳,该地区栓皮栎林和刺槐林枯落物层水源涵养能力优于其他4种林分类型的枯落物。     

辽西荒漠化土地生态建设初探

辽宁省西部山区属低山丘陵地貌。植被为华北植物区系向蒙古植物区系过渡地带,区内水土流失和土地荒漠化严重。坡面土地荒漠化造林模式采用油松×山杏、油松×刺槐混交。两种模式与油松纯林比较,油松的树高、胸径生长量明显提高,盖度、郁闭度、生物种类增加,林地土壤理化性状明显改善,减水减沙效果明显。侵蚀沟沟壁绿化防蚀方法采取喷植绿化技术,可解决高、陡侵蚀沟沟壁的快速绿化问题,沙达旺是比较理想的沟壁喷植绿化植物,喷植沙打旺沟壁与裸露沟壁比较,侵蚀模数减少2520 t/(km2.a),固壁减蚀作用明显。     

黄土丘陵区不同土壤地类造林树种选择与配置技术研究

通过 5年实验研究 ,观测了杨树、沙棘、柏树、刺槐、元宝枫纯林和沙棘与杨树、沙棘与柏树、刺槐与柠条的混交林在风化岩沫土土壤、红胶泥土壤、黄绵土土壤上的成活率、年枝条生长量、5 a林冠面积、5 a郁闭度 ,分析得出了黄土丘陵区不同土壤类型造林树种选择和配置的模式。结果表明 :黄土丘陵区造林常见树种及其混交形式在不同土壤类型上呈现不同结果 ,风化岩沫土适合柏树纯林和沙棘与杨树混交、沙棘与柏树混交 ,红胶泥土壤最佳树种为沙棘、刺槐纯林及沙棘与杨树混交 (阴坡 )、沙棘与柏树混交、刺槐与柠条混交 ,而刺槐、柠条纯林和沙棘与杨树混交、沙棘与柏树混交、刺槐与柠条混交适合于黄绵土土壤。此外 ,在各种土壤类型上混交林都优于纯林 ,建议黄土丘陵区造林应乔灌混交为主。该项研究技术在延安市山川秀美工程中推广 ,效果明显 ,建议在黄土丘陵区推广该技术。     

海东地区油松混交林与纯林生态效应对比研究

基于油松与沙棘带状混交试验,以油松纯林为对照,研究了两类样地水土保持指标、土壤理化性质相关指标及林木生长情况变化.结果表明,油松沙棘混交林样地枯枝落叶厚度、总量、容水量分别比纯林提高了104.8%.90.8%,83.4%,油松沙棘混交林样地土壤有机质、全氮、通透速度分别比纯林提高了110.%,132.1%,66.7%;混交林能够有效改良土壤理化性质,提高土壤肥力,促进林木生长.提高林分的效益,减轻病虫害.增强水土保持能力.