黄土区不同密度侧柏人工林树冠二维特征的差异

以陕西省永寿县马莲滩林场22年生侧柏人工林为研究对象,比较分析了林分密度具有明显差异的2组侧柏人工林的树冠二维特征,以期为黄土高原地区不同密度侧柏人工林的合理修枝抚育提供理论依据。结果表明:1) 平均冠幅和平均活枝下高均以密度较小林分（2 080～2 120株·hm^-2）大于密度较大林分（3 560～3 760株·hm^-2）,而平均冠长和平均冠长率均以密度较大林分较大;2) 不同密度的侧柏人工林中,相同径阶和相同树高组林木的活枝下高、冠长和冠长率均具有极显著差异,而冠幅只在3 m树高组具有显著差异。表明林分密度对林木冠幅、活枝下高、冠长和冠长率均具有显著影响。因此,对于不同密度的侧柏人工林应采取不同的修枝强度进行人工抚育。     

林地抚育对黔中地区杉木人工幼林生态系统碳储量的影响

林地抚育(松土、割灌、锄草)是提高人工林林分成活率,促进林木生长的重要措施,但对其固碳功能的影响研究仍鲜见报道。本研究以杉木人工林为研究对象,分析了林地抚育(松土、割灌、锄草)对黔中地区杉木人工幼林生态系统碳储量及其组分(植被层、枯落物层、作为主根系层的0~60 cm土壤层的碳储量)的影响。结果表明:林地抚育使得杉木人工林林木的保存率、林分郁闭度、林木胸径、树高等均显著高于对照林分,林木单株生长的固碳能力大幅提高,其碳储量是对照林分的4.93倍。抚育杉木人工幼林生态系统的总碳储量(106.37 t/hm2)显著高于对照(78.61 t/hm2),其中植被碳库储量(26.07 t/hm2)是对照(4.64 t/hm2)的5.62倍,抚育后枯落物碳储量较对照高0.38 t/hm2。但是,林地抚育后表层土壤(0~10 cm)有机碳含量较对照下降5.44 g/kg,而10 cm以下土层较对照均表现为增加,土壤碳储量较对照总体增加3.30 t/hm2。因此,造林初期林地抚育可促进林木生长,提高植被、土壤和生态系统的碳储量,显著增强杉木幼龄林的碳汇功能。      

不同密度华北落叶松人工林枯落物持水特征分析

为研究华北落叶松人工林枯落物持水特征，以关帝山庞泉沟国家级自然保护区华北落叶松人工林为研究对象，采用样地调查和室内试验相结合的方法，对6块不同林分密度人工林样地的枯落物持水特征进行研究。结果表明：林分密度越大，半分解层枯落物持水量越大，未分解层枯落物持水量越小；未分解层枯落物拦蓄量越小，半分解层枯落物拦蓄量越大；林分密度显著影响未分解层和半分解层枯落物持水特征。研究结果可为后期华北落叶松人工林枯落物管理措施的制定提供依据。     

不同年龄阶段杉木人工林枯落物层水文特征

分析了不同年龄阶段杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林林下枯落物储量及其持水特性,以期为杉木人工林的经营策略及发挥其水土保持功能提供科学依据。结果表明:杉木人工林幼龄阶段、中龄阶段、近熟阶段枯落物储量分别为5.37、15.50、23.31 t·hm^-2;同一林分不同层次枯落物最大持水量差异明显;枯落物吸水速度随浸泡时间的延长而降低, 30 min内吸水速度最快,枯落物吸水速度与其浸泡时间相关性极高;随着林龄的增加,单位面积枯落物最大持水能力呈增长趋势,幼龄阶段、中龄阶段、近熟阶段分别为76.93、91.76、108.16 t·hm^-2,枯落物最大持水能力相当于水深为6.14、8.04、9.39 mm。     

不同密度杉木人工林林分生长和林分结构差异研究

探究不同密度杉木人工林林分结构与生长的差异,为杉木人工林的可持续经营提供科学依据。以清远市11年生3个不同密度(2 100、3 100、4 100株·hm^-2)杉木人工纯林为研究对象,每个密度设置6个固定标准样地(20 m×20 m),选取大小比数、角尺度、直径结构、树高结构以及树冠结构5个参数探究林分结构特征,选取林分平均胸径、平均树高、蓄积和林木单株材积等指标探究林分生长特征,通过方差分析探讨林分密度对杉木人工林林分结构和生长的影响。结果表明,1)林分生长指数受林分密度影响差异显著(P<0.05),4 100株·hm^-2杉木人工林的平均胸径、树高、单株材积显著低于其他2种密度林分,3 100株·hm^-2杉木人工林的蓄积显著高于其他2个密度林分。2)林分直径结构和树高结构在较高的林分密度下,小径级的林木较多,其分布曲线呈现为截尾正态分布。3)3 100株·hm^-2的平均冠幅显著大于其他2种林分,4 100株·hm^-2的平均树冠表面积以及树冠体积显著小于其他2种林分,3种...     

华北落叶松不同密度人工林枯落物持水特征

为研究华北落叶松人工林枯落物持水特征,以关帝山华北落叶松人工林为研究对象,采用样地调查和室内试验相结合手段,对6块不同林分密度人工林样地的枯落物水文特征进行研究,结果表明：林分密度越大,半分解枯落物层持水量越大,未分解枯落物层持水量越小；同时,未分解层枯落物拦蓄量越小,半分解层枯落物拦蓄量越大。林分密度显著影响未分解层和半分解层枯落物水文特征,研究结果可为后期华北落叶松人工林枯落物管理措施的制定提供依据。     

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。     

北京西山典型人工林分枯落物层生态水文效应

  目的  为定量评价北京西山森林枯落物层的生态水文效应,从枯落物储量、厚度、持水能力、截留能力等方面量化枯落物层的生态水文过程。  方法  于2020—2021年,选择海拔、坡度、坡向、坡位、林龄、密度等均大致接近的4种典型人工林分（油松、栓皮栎、侧柏、元宝枫）为研究对象。通过野外样地实测以及室内浸泡试验、室内人工模拟降雨试验分析各类型枯落物层的结构及生态水文特征,实现典型人工林分枯落物层生态水文效应的量化表达。  结果  （1）枯落物层储量范围为2.12 ~ 8.27 t/hm2,厚度范围为2.09 ~ 8.69 cm,均表现为栓皮栎枯落物最大,侧柏枯落物最小。（2）各类型枯落物不分层总最大持水量为栓皮栎（21.20 t/hm2）,元宝枫（17.30 t/hm2）,油松（5.32 t/hm2）,侧柏（3.88 t/hm2）。针阔叶枯落物最大持水能力不同且差异显著（P < 0.05）。（3）针叶枯落物最大截留量均值为2.43 mm,阔叶枯落物最大截留量均值为3.25 mm;针叶枯落物最小截留量均值为2.26 mm,阔叶枯落物最小截留量均值为2.99 mm。各类型枯落物层最大截留量和最小截留量均随降雨强度增加而增加,但针阔叶枯落物之间截留能力存在显著差异（P < 0.05）。（4）随着降雨强度的逐步增大,各类型枯落物1 h持水量在相应的最大截留量和最小截留量中所占的比例均逐步减小。  结论  北京西山4种典型人工林分中,栓皮栎林下枯落物层截留能力最大,侧柏最小,阔叶林整体要大于针叶林。因此建议研究区合理优化树种组成和林分结构配置,兼顾防治土壤侵蚀和林分湿润,减少无效蒸腾,从而实现生态水文功能的整体提高。      

六盘山叠叠沟华北落叶松人工林地上生物量的分配特征

生物量是评价森林生态系统结构与功能的重要指标,也反映了森林植被的生态适应性。在宁夏六盘山半干旱区的叠叠沟小流域,以当地优势林分华北落叶松人工林为对象,采用烘干法及生物量经验公式,调查了1个半阴坡和1个阴坡上共12个森林样地的地上植被生物量,分析了生物量的分配特征。结果表明:该流域内华北落叶松林地上生物量平均为59.20t·hm~(-2);阴坡林分地上生物量为63.49t·hm~(-2),较半阴坡高15.62%。在坡面上,生物量在坡中下部和下部最大,平均为71.75t·hm~(-2);其次是坡上部、中上部和坡脚,平均为58.08t·hm~(-2);最小的是坡顶,平均为37.45t·hm~(-2)。在垂直空间上,各层次生物量分配表现为:乔木层(67.95%)枯落物层(28.68%)草本层(2.62%)灌木层(0.75%),即乔木及枯落物(主要是难分解的松针)约占林分生物量的97%。乔木层不同径级林木的地上生物量分配呈正态分布,其中胸径为10~16cm的林木占比例最大,为60.19%,其次是径级16cm的林木(20.88%),最小的是径级10cm的林木(18.92%)。林木各器官的分配比例依次为:树干(56.51%)树枝(28.66%)树皮(11.58%)树叶(3.24%)。综上可知,该半干旱小流域内华北落叶松林生物量在阴坡居多,特别是坡中下部,这可能与降水及水分坡面分配格局有很大关系;冠层林木,特别是大径材林木贡献了林分生物量的绝大多数,而林下灌草及幼树生长较差,贡献极小,建议进行适当择伐,改善林分结构。     

北京山地不同密度侧柏人工林林分生长及灌草多样性研究

[目的]研究不同密度侧柏人工林林分生长及灌草多样性.[方法]以北京市八达岭石佛寺浅石山区5种不同密度(1 500、2 000、2 550、2 700、2 900 株/hm2)侧柏人工纯林为研究对象,对其生长状况及灌草多样性进行初步研究.[结果]林分生长因子排序为:树高＞冠幅＞胸径＞枝下高.灌草物种数目均随林分密度增大先增加而后减少,灌草各多样性指数值和总和均随林分密度增加先增大后减小,在密度为2 550株/hm2时达最大值;灌木Menhinick值变化范围为0.40～1.49、草本Menhinick值在1.05 ～1.51、灌草Simpson指数分别在0.66 ～0.82和0.65 ～0.79、灌草Shannon-wiener值分别在2.68 ～ 5.66和3.40 ～4.95、灌木Jsu值在1.29 ～2.46、草本Jsw值在1.64～2.38.[结论]密度为2 550株/hm2的林分生长最好、灌草多样性指数值最大,林分最优.     

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。     

林分密度对枯落物层持水特性的影响

【目的】探讨林分密度对枯落物层持水特性的影响。【方法】以燕山山地不同林分密度(650(40年生),1 400(35年生),1 850(38年生)株/hm²)的油松人工林为研究对象,在其下设置标准地,测定枯落物层厚度和蓄积量,并将枯落物带回,采用室内浸泡法测定不同林分密度下枯落物层的持水特性。【结果】3种密度油松人工林枯落物层蓄积量为26.62～49.79 t/hm²;在林龄相差不大的情况下,650,1 400和1 850株/hm²油松人工林枯落物层蓄积量与林分密度呈现正相关关系。油松人工林枯落物层自然含水量随林分密度变化不明显,在50%左右;3种密度林分的饱和持水率无明显的规律性。枯落物层持水量与浸水时间呈对数关系;吸水速率与浸水时间呈幂函数关系。枯落物层对降雨的拦蓄能力与其林分密度呈正相关关系。【结论】对于林龄接近、立地条件相似的油松人工林而言,密度越大,其林下枯落物总蓄积量越大,枯落物层对于降雨的拦蓄作用也越强。     

渭北黄土区不同立地条件下刺槐人工林群落生物量结构特征

根据黄土区刺槐人工林群落生物量实测资料,比较了不同立地条件下各个径级的林分密度变化状况,分析了 生物量在刺槐乔木层、灌木层、草本层和枯落物层的分配特征。结果表明:30 年撂荒地、35 年坡耕地和30 年荒坡 地林分密度分别为1 050、950 和1 410 株/ hm2 ,在不同的径级分配上各样地均以 20 cm 为主,分别占总株数的 77.62%、85.79%和81.70%。撂荒地、坡耕地和荒坡地的造林,刺槐群落总生物量分别为146.58、165.76 和160.97 t/ hm2 ;乔木层生物量占群落总生物量的比例的变化趋势为:撂荒地(78.94%) 坡耕地(79.57%) 荒坡地 (83.47%);林下灌草和枯落物生物量占总生物量的16.53 ~21.07%。3 个研究区刺槐人工林林分生长高度、胸径 和生物量等综合指标的排序为:坡耕地 撂荒地 荒坡地。根据刺槐林植被生长的变化特征,可以判断在黄土区 30 年左右人工刺槐林群落生长基本达到数量稳定和林分成熟阶段,在该区应进行合理的间伐利用,可获得较高的 生物产量,促进林木的生长。      

不同林龄刺槐人工林碳储量及分配规律

为研究林龄对刺槐林生态系统碳储量的影响,在样地调查与实测生物量的基础上,对河南省洛宁县灌木林人工改造的8、15和22年生刺槐人工林进行了研究,测定了刺槐林及同区域灌木林不同层次的的碳含量(乔木层、灌草层、枯落物层和土壤层(0~50 cm)),结合生物量及土壤数据分析其生态系统的碳储量和层次分布特征。结果表明,刺槐各器官碳含量在42.60%~50.92%之间,大小顺序为:树干树皮树枝根桩树叶粗根小根大根中根细根;各林分的灌草层、枯落物层碳含量无显著差异;土壤层碳含量均表现为随土壤深度增加而降低,而随着种植年限的增加而增加;灌木林及8、15和22年生刺槐人工林生态系统碳储量分别为78.96、99.78、110.85和132.75 t·hm-2,对比灌木林,8、15和22年生刺槐林碳储量年均增长量分别为2.60、2.13和2.44 t·hm-2·a-1;乔木层及土壤层是刺槐人工林生态系统碳储量的主要来源,两者占生态系统碳储量85.14%~96.63%。随种植年限增加刺槐林土壤层碳储量所占比重下降而乔木层碳储量比重逐渐上升,灌草层、枯落物层碳储量无明显变化规律。     

宁夏六盘山不同密度华北落叶松人工林枯落物水文效应

为了探讨不同保留密度的华北落叶松人工林枯落物水文作用,于2015年5月在宁夏六盘山选择了15个已间伐时间8年的中龄(31年)华北落叶松人工纯林样地,测量了各样地内枯落物的蓄积量、厚度,并用室内浸泡法对枯落物的持水量和吸水速率进行测定。研究表明:枯落物层的厚度、蓄积量、持水能力在不同林分密度中均存在较大差异。按林分密度由小到大排列(800、1 000、1 200、1 600、1 800 株/hm2),枯落物蓄积量分别为12.53、14.91、17.67、19.71、18.42 t/hm2,密度1 600 株/hm2的林分枯落物厚度和蓄积量最大;枯落物最大持水率分别为176.78%,171.89%,182.52%,184.58%,169.60%,最大持水量分别为22.15、25.63、32.25、36.38、31.24 t/hm2,密度1 600 株/hm2的林分枯落物最大持水率和最大持水量最高;各密度枯落物持水量与浸水时间均呈明显的对数函数关系(R20.89),吸水速率与浸水时间呈明显的幂函数关系(R20.88);各密度林分枯落物的有效拦蓄量在12.50~21.33 t/hm2之间,密度1 600株/hm2的枯落物拦蓄能力最强。结果表明:在本文研究的华北落叶松人工林生长情况和林龄条件下,林分密度为1 600 株/hm2左右时枯落物水文功能最强,但不能低于1 200 株/hm2,以避免枯落物水文功能的急剧降低。结合本地区华北落叶松中龄人工林的密度对其他生态服务功能影响的研究结果,建议林分合理密度为1 200~1 600 株/hm2。      

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)。     

侧柏-山毛桃混交林枯落物分解动态与养分归还的研究

以黄河小浪底库区内10 a生的侧柏、山毛桃纯林及侧柏-山毛桃混交林为研究对象,采用枯落物分解袋法对其枯落物的季节分解动态与养分归还进行分析。结果表明:(1)在气温高、降水多的5~11月,3种林分下枯落物的失重率变化较大,在气温低、降水较少的11月到次年3月,枯落物失重率变化较为平缓。不同林分间枯落物的分解速率大小顺序为:山毛桃纯林侧柏-山毛桃混交林侧柏纯林;(2)枯落物养分含量的变化趋势呈现出:N含量先升后降,为富集-释放的模式;P含量持续升高,出现富集现象;K含量不断下降,为直接释放的模式;(3)N、P、K在3种林分中的年归还量大小顺序分别为:侧柏-山毛桃混交林山毛桃纯林侧柏纯林;侧柏-山毛桃混交林侧柏纯林山毛桃纯林;山毛桃纯林侧柏-山毛桃混交林侧柏纯林。相对于纯林,侧柏-山毛桃混交林有利于提高枯落物的分解速率,显著增加N和P的归还量(P0.05)。     

北方石质山区典型林分枯落物层涵蓄水分特征

在山东省济宁市石质山区刘庄小流域,对5种人工林分枯落物层涵蓄水分特征进行了观测。结果为:不同林分枯落物层的蓄水保水功能具有明显差别。①5种林分枯落物最大持水率差别大约在85～198%之间,阔叶林明显高于针叶林。②针叶林枯落物蓄积量较大,因而持水量较高。5种林分枯落物最大持水量差别在1.5mm～2.5mm之间,以针阔叶混交林最高,其次为针叶林、阔叶林。③5种林分枯落物层有效拦蓄水深差别在0.6mm～1.4mm之间,依次为针阔叶混交林大于阔叶林、针叶林(具体为麻栎×侧柏混交林>刺槐林>麻栎林>侧柏林>赤松×侧柏混交林。结论为:在石质山区应尽量增加针阔叶混交林分或阔叶林分的培育,减少针叶林分,以提高林分枯落物层在涵养水源中的作用。     

坡位、密度、施肥三因子对米槠人工林生物量的影响

为探讨米槠人工林生物量生长情况,采用坡位、密度、施肥三因子三水平的设计进行试验,结果表明:对米槠人工林生物量生长影响从大到小分别为坡位密度施肥,坡位是最主要的因子,密度是重要的因子,而施肥对生物量生长影响较小。在坡位因子中,下坡生长最好,中坡生长次之,上坡生长最差,下坡林地的单株平均生物量为80.2kg,中坡为61.1kg,上坡为50.9kg;下坡林地的林分平均生物量为206.52t/hm2,中坡为159.00t/hm2,上坡为132.81t/hm2。在密度因子中,密度与单株林木的生物量生长成反比关系,密度越小生物量越大;密度与林分生物量成正比,密度越大林分生物量也越大,但相差较小。     

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。