不同立地侧柏林下植被与水源涵养能力的关系

森林林下植被是森林生态系统的重要组成部分,林下土壤和枯落物是森林保持水土、涵养水源的主体,同时,林下植被的生长可以指示林地涵养水源的能力。设置了3种立地类型12块侧柏人工林样地,研究了林下植被生物量及其与林地土壤和枯落物涵养水源能力的关系。结果表明,不同立地条件林下植被生物量差异显著,其中阴坡厚土立地下灌草生物量最大(6671.66kg/hm2),阳坡厚土次之(6099.70kg/hm2),阳坡薄土最小(4998.73kg/hm2);不同立地条件土壤特征差异显著,阳坡薄土平均土壤容重最小(1.267g/cm3),平均非毛管孔隙度最大(13.766%),阳坡厚土情况与之相反;阳坡薄土立地条件土壤持水量最大,枯落物持水量最小,阴坡厚土居中,阳坡厚土与之相反;林下植被可以指示侧柏人工林林地水源涵养能力,林下植被生物量越大说明其林地水源涵养能力越弱,决定系数r2=0.99。     

华北土石山区森林枯落物与土壤水文效应研究

以河北省易县崇陵小流域3种不同林分的枯落物层和土壤层为研究对象,对其水文效应进行初步研究。结果表明:3种林分枯落物蓄积量差异较大,侧柏枯落物蓄积量最大,高达57.9t/hm2,油松枯落物蓄积量次之,为29.8t/hm2,刺槐枯落物蓄积量最小,是28.7t/hm2;3种林分枯落物中,侧柏林的枯落物持水能力最强,为114.5t/hm2,油松林的枯落物持最小,仅为60.1t/hm2;3种林分下土壤的平均容重和总孔隙度差别不大,容重的变化范围在1.46~1.66g/cm3;总孔隙度均偏低,具体表现为:侧柏(30.86%)油松(29.31%)刺槐(27.1%);3种林分林下土壤持水能力有所差异,表现为:侧柏油松刺槐。土壤持水能力与各林分林下土壤的孔隙度大小呈正相关,即土壤孔隙度越大,土壤的持水能力越强;3种林分的土壤稳渗速率相差较大,表现为:刺槐(10.50mm/min)油松(2.80mm/min)侧柏(0.80mm/min)。     

晋西黄土丘陵沟壑区主要人工林枯落物水文特性研究

【目的】研究晋西黄土丘陵沟壑区白榆、侧柏、油松3个主要树种人工林林下枯落物的水文特性。【方法】在山西省吕梁地区方山县峪口镇土桥沟流域,以白榆、侧柏、油松3个主要树种人工林为研究对象,在每个林分标准样地内选取3个枯落物样方(30cm×30cm)采集枯落物,进行浸泡试验和烘干试验,分别测定不同林分枯落物的总蓄积量、吸水速率、持水量和失水速率等特性指标。【结果】3个树种人工林枯落物总蓄积量由大到小依次为侧柏林(40.44t/hm2)油松林(21.33t/hm2)白榆林(6.82t/hm2),枯落物吸水速率由大到小依次是白榆林油松林侧柏林;枯落物最大持水量为白榆林(32.24t/hm2)侧柏林(30.72t/hm2)油松林(28.83t/hm2),失水速率由高到低依次为侧柏林油松林白榆林。【结论】白榆林林地枯落物在储存水分以及增强林木对水分利用等方面较油松林和侧柏林具有优势,在增加土壤水分、涵养水源、防止水土流失等方面都有很好的生态效应。     

北京西山不同林分枯落物层持水特性研究

该文对北京西山4种不同林分林下枯落物层的储量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究。结果表明:①元宝枫枯落物储量最大(14.07t/hm2),其次为栓皮栎(11.80t/hm2)、油松(10.66t/hm2),侧柏储量最小(6.90t/hm2)。②枯落物持水量的排序为元宝枫>栓皮栎>油松>侧柏;各林分枯落物最大持水量为元宝枫3.77mm、栓皮栎3.03mm、油松2.20mm、侧柏1.27mm。③枯落物最大持水率在184.74%～267.57%之间,排序为元宝枫>栓皮栎>油松>侧柏,其中元宝枫的持水能力最强而侧柏的持水能力最弱。④4种林分不同层次枯落物持水量随着浸水时间的增加按照对数方程W=alnt+b增加。⑤各林分不同层次枯落物吸水速率与浸水时间之间的关系式为S=a+bt-1;在0～2h内吸水速率较快,在8h左右吸水速率明显减缓。     

关帝山3种典型针叶林枯落物及林地土壤持水能力研究

通过野外选定标准地、采集样本和室内测试各项指标等手段,对关帝山3种典型针叶林枯落物蓄积量及其持水能力以及林地土壤的物理性质及其持水能力进行了测定。结果表明,3种典型针叶林的枯落物蓄积量为14.56~21.57 t/hm2;不同枯落物的最大持水率存在较大差异,华北落叶松最大,云杉次之,油松最小;受枯落物总蓄积量的影响,云杉的最大持水量最大(66.33 t/hm2),华北落叶松次之(61.98 t/hm2),油松最小(38.06 t/hm2);3种林分有效拦蓄量大小顺序为:云杉华北落叶松油松;林地土壤作为持水能力最大的一个系统,对水源涵养起到不可替代的作用,3种林地土壤的持水能力与其土层厚度、容重和孔隙度等关系密切,土壤剖面最大持水量大小顺序为:云杉华北落叶松油松。     

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。      

华北土石山区土壤水分蒸发特性

为了研究华北土石山区阴坡油松林、阴坡裸地和阳坡侧柏栎类混交林土壤水分蒸发特性。降水量与水面蒸发由Campbell气象自动观测系统测得。利用PVC管自制的微型蒸渗仪(Microlysimeter),直接钉入林地土壤,取原状土,放在原位,测定不同条件下的土壤蒸发规律。试验地多年的蒸发变化趋于一致,4~6月蒸发量大且变化不大,7~10月蒸发量明显下降。5月的日平均蒸发量最大,7月出现低谷,9月出现第2个高峰,10月降低。降雨量的变化与蒸发量相反。土壤蒸发总体规律是阳坡侧柏栎类混交林>阴坡油松林,林外>林内,阳坡侧柏栎类混交林林外无枯落物>阳坡侧柏栎类混交林林外有枯落物>阴坡油松林林内无枯落物>阴坡油松林林内有枯落物。     

浑河上游白桦冷杉等4种林分枯落物储量及持水特性

从森林涵养水源的角度出发,对浑河上游4种林分类型的林下枯落物储量及持水特性进行了研究.结果表明:白桦×冷杉混交林总蓄积量为24.06 t/hm2,最大持水量为79.44 t/hm2,有效拦蓄量为44.87 t/hm2；蒙古栎×花曲柳×紫椴混交林总蓄积量为15.58 t/hm2,最大持水量为58.74 t/hm2,有效拦...     

马尾松木荷不同比例混交林枯落物和土壤持水性能比较分析

为探讨马尾松木荷混交林不同混交比例对林下枯落物和土壤水源涵养功能的影响,按树种混交比例分为类型I(10马)、类型Ⅱ(8马2木)、类型Ⅲ(7马3木)、类型Ⅳ(6马4木)4种类型设置典型样地,对其枯落物和土壤的持水性能进行比较分析。结果表明:(1)枯落物现存量、最大持水率、最大持水量和有效拦蓄量以类型Ⅳ最大,分别为4.58 t/hm2、230.44%、10.56 t/hm2、7.40 t/hm2,均显著高于其它类型(P0.05);有效拦蓄率为类型Ⅳ类型Ⅲ类型Ⅱ类型Ⅰ,除类型Ⅳ与类型Ⅲ差异不显著(P0.05)外,其它各类型间差异显著(P0.05)。(2)土壤最大持水量、毛管持水量、非毛管持水量为类型Ⅳ类型Ⅲ类型Ⅱ类型Ⅰ,最大持水量、毛管持水量各类型间差异不显著(P0.05);非毛管持水量除类型Ⅰ与类型Ⅱ差异不显著(P0.05)外,其它各类型间差异显著(P0.05)。综合分析表明,混交林枯落物和土壤的持水能力强于纯林,且枯落物层和土壤层的持水能力随着马尾松林中木荷所占比例的增加而增大,以类型Ⅳ最优;对马尾松纯林进行补种阔叶树,能有效提高森林的水源涵养功能。     

陕西榆林樟子松人工林土壤及枯落物水文效应

【目的】研究不同密度樟子松人工林土壤及枯落物的水文效应。【方法】以陕西榆林不同密度(550,800,1 250,1 750,2 050,2 250,3 850株/hm2)樟子松人工林为研究对象,在林下设置标准地采集土壤及枯落物,通过室内试验研究不同密度林地土壤物理性质、土壤持水量及枯落物的持水特性。【结果】7种林分密度樟子松人工林中,密度为800株/hm2林地土壤的含水率最大(6.88%),土壤体积质量最小(1.51g/cm3),总孔隙度最大(42.99%),土壤有效持水能力最强(147.55t/hm2)。随着林分密度的增大,林下枯落物总蓄积量不断增加,其值为16.23~27.99t/hm2,枯落物有效拦蓄量表现为3 850株/hm22 250株/hm22 050株/hm21 750株/hm21 250株/hm2800株/hm2550株/hm2,其中以林分密度为3 850株/hm2林地的最强,达45.14t/hm2,是林分密度为800株/hm2林地的1.8倍。不同林分密度下,枯落物持水量与浸泡时间呈对数关系,吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系。【结论】在一定范围内,樟子松人工林分密度越大,枯落物总蓄积量越高,持水能力越强;但其土壤含水率、总孔隙度呈先增大后减小趋势,土壤持水能力先增强后减弱。因此,人工林水文功能的充分发挥应综合考虑土壤含水率、孔隙度等土壤物理性质以及林地枯落物蓄积量等持水特性,从而确定最适种植密度。     

抚育间伐对北京山区侧柏人工林林下植物多样性的短期影响

侧柏人工林是北京山区主要生态公益林,由于林分密度普遍偏大,树木长势弱,林下植被稀疏,生物多样性锐减,林分质量普遍较差,难以全面发挥生态功能.抚育间伐作为森林经营中一项基础性措施,对于提高侧柏人工林质量,恢复林下植物多样性,加速退化生态系统的重建具有重要意义.研究抚育后侧柏林下植物多样性的动态变化,为合理的抚育技术提供依据,2004年在北京山区分别选择低山阳坡薄土、阳坡厚土、半阳坡厚土3种立地类型的侧柏人工林进行弱度、中度、强度间伐（修枝、割灌试验）,共设置样地41块.2005和2006年夏季对林下植物多样性变化情况进行了调查研究,结果表明:抚育后第1年和第2年的林下植物种类、数量、Simpson多样性指数（D）、Shannon-Wiener多样性指数（H′）和林下植物总生物量都随着抚育强度的增大而增加,林下植物垂直结构也随抚育强度增大而分布明显;强度抚育2年后,阳坡薄土、阳坡厚土和半阳坡厚土侧柏林下灌木分别增加4、5、5种,草本增加13、10、8种,并促使侧柏林下植物向旱中生、中旱生转变;中度、强度抚育后各立地条件的侧柏林下植物生物量均可达到5 t/hm2以上.从短期影响效果看,中、强度抚育有利于植物多样性的提高.      

祁连山东段水源涵养林区造林树种选择试验研究

对祁连山东段水源涵养林区的土壤水文条件和不同立地条件下造林树种的成活率、生物量和生长量等进行了研究：结果表明，在阳坡适宜营造水土保持林，可选树种主要有沙棘、祁连圆柏、互叶醉鱼草、锦鸡儿等；阴坡适宜营造水源涵养林，可选树种主要有青海云杉、沙棘、金露梅等。     

北京地区油松、侧柏林分布格局变化的初步研究

对北京山区油松、侧柏种群分布格局的初步研究表明：油松、侧柏人工林在幼龄林种群呈均匀分布格局，但在不同发育阶段和不同立地条件下，种群分布格局将发生变化，随着种群年龄的增加和径级的增大，油松分布格局由均匀分布变为随机分布，侧柏分布格局在阳坡厚土条件下由均匀分布变为随机分布，在阳坡薄土条件下由均匀分布变为聚集分布．该结果的重要价值在于，在华北地区石质山区尤其是在小范围内立地差异很大的情况下，在森林抚育过程中确定保留木时应考虑集群特性，然后再考虑林木空间均匀性．     

大青山不同植被类型保育土壤能力

采用人工模拟降雨的方法研究了不同植被类型枯落物层和土壤层对降雨产流量的阻滞作用,从而揭示其保育土壤的能力。结果表明:在0.80～0.85 mm/min降雨强度下,不同植被类型的产沙量由大到小依次为,未封育荒草坡、油松幼龄林、已封育荒草坡、油松中龄林、虎榛子阳坡灌丛、白桦幼龄林、白桦中龄林、油松近熟林、虎榛子阴坡灌丛、白桦近熟林;在0.60～0.65 mm/min降雨强度下则为,未封育荒草坡、油松幼龄林、已封育荒草坡、白桦幼龄林、油松中龄林、虎榛子阳坡灌丛、虎榛子阴坡灌丛、油松近熟林、白桦中龄林、白桦近熟林。同一植被类型枯落物层、土壤层滞水量及保土能力均与模拟降雨强度呈反比,不同植被类型保育土壤能力由大到小为,白桦天然次生林、油松人工林、虎榛子灌丛、荒草坡。     

生态因子及抚育对野生连翘生长和产量的影响

以山西省固县林场野生连翘为研究对象,调查了其生长环境各生态因子,并选取样地进行人工抚育处理,分析了不同生态因子及人工抚育对野生连翘生长和产量的影响。调查分析结果表明,阴坡土壤厚度、含水率、全盐量、有效磷、有效钾和有机质含量均高于阳坡,其中阴坡土壤含水率显著高于阳坡,阴坡土壤pH值、有效氮和全氮含量低于阳坡。阴坡野生连翘的株高、冠幅、地径、分枝数、开花数量均显著高于阳坡,结实量与阴坡差异不显著。人工抚育对阴阳坡野生连翘的物侯期没有影响。人工抚育下,阴坡和阳坡野生连翘株高、分枝数均低于未抚育连翘,连翘冠幅、结实量显著大于未抚育连翘,且阴坡经人工抚育后连翘结实量显著高于阳坡。     

陕北黄土丘陵沟壑区人工刺槐林土壤养分背景和生产力关系研究

通过对陕北黄土丘陵沟壑区半阴坡、半阳坡、阳坡11龄人工刺槐林土壤有机质、全氮、有效氮、速效磷、速效钾含量、土壤含水量和刺槐的株高、冠幅、胸径、新枝进行测定分析,结果表明:(1)该区土壤肥力水平偏低,有效养分缺乏。(2)整个生长季内,三个立地条件的土壤养分含量是:生长初期>生长中期>生长末期,说明林地自肥能力弱,地力在逐渐的衰退;(3)不同立地类型之间,土壤养分含量差异不显著,三个立地条件下的人工刺槐林土壤含水量差异显著,而三个立地条件下的刺槐生长量却有差异,因此认为,引起刺槐林生产力差异的主要原因是土壤含水量,土壤养分的缺乏,更加恶化了刺槐的生长条件。要想彻底改变刺槐生长“小老树”的局面,必须从根本上改变人工刺槐林的水肥条件;(4)三个立地条件之间,刺槐的生长量、土壤养分含量和土壤含水量大小均为:半阴坡>半阳坡>阳坡,所以,在建造人工刺槐林时,在半阴坡、半阳坡、阳坡三个立地类型之中,宜选择在立地条件好的半阴坡进行。基于上述分析,在陕北黄土丘陵沟壑区进行林草植被建设时,必须慎重考虑不同立地条件下的土壤水分生态环境和土壤养分背景。     

自然因素对祁连山水源涵养能力影响研究

[目的]分析不同自然因素对祁连山区水源涵养能力的影响。[方法]利用祁连山区2003年水源涵养量、高程数据(DEM)和SPOT-VEGETATION遥感数据,采用统计学方法定量分析研究区内差异较大的高程、坡度、坡向及植被条件与水源涵养量的关系,并提出水源涵养强度的概念,研究祁连山区自然因素对水源涵养量的影响。[结果]在祁连山山地水源涵养区内,高程为3 600～4 200 m或坡度为15～40°的区域水源涵养量较大;水源涵养能力最强的区域主要集中在阳坡(90～180°)或植被覆盖程度较高的区域。[结论]该研究为祁连山区的水资源管理和植被保护提供了科学依据。     

朝阳地区8种自然灌木生态适应性研究

[目的]为恶劣条件下植物的选择利用提供依据。[方法]分析朝阳山区3种坡地的土壤含水量及8种自然灌木地下与地上的生物量比,评价其生态适应性。[结果]土壤含水量阴坡最大,阳坡最小,半阴坡居中,分别为3.47%、1.07%、2.19%。阳坡、阴坡、半阴坡中花木蓝的地下与地上的生物量比均最大,分别为5.441、3.120、3.900。溲疏阳坡的地下与地上生物量比是阴坡的2倍以上。万年蒿阳坡和半阴坡的地下与地上的生物量比明显高于阴坡的,紫丁香和土庄绣线菊却恰好相反。荆条、三裂绣线菊和胡枝子3种坡地的地下与地上的生物量比变化不大。[结论]花木蓝的生态适应性最强,溲疏和万年蒿抗旱性较强,适合生长在阳坡,紫丁香和土庄绣线菊适合生长在阴坡,荆条、三裂绣线菊和胡枝子在3种坡地都能良好生长。     

北京山区造林树种耗水规律初探

利用热扩散探针配合自动气象站于2004年度在北京林业大学妙峰山试验林场对不同立地条件下的油松、侧柏、栓皮栎等树种的水分运移规律进行研究。结果表明:不同树种之间、以及同一树种在不同的立地条件下的水分运移规律有很大差异;林木耗水量受到树种本身的遗传因素和外界气候因子的制约,其中太阳辐射、大气温度、风速与液流呈正相关,空气相对湿度、土壤温度对液流的影响表现为负向关系;不同树种间耗水量为:阳坡栓皮栎>阴坡栓皮栎>油松>侧柏。