林分结构与水源涵养功能耦合关系研究——以北京八达岭林场为例

利用2004年北京市八达岭林场的森林资源二类调查数据,选取了林分起源、乔木平均高、郁闭度等14个林分结构因子,通过因子分析的方法,研究了林分结构因子与森林水源涵养功能之间的关系,建立林分结构与功能耦合关系的模型,并根据模型的计算结果,对研究地区各小班进行了综合分析。结果表明,阔叶林小班的水源涵养功能优于针叶林小班,天然林小班优于人工林小班,水源涵养功能较好的小班多具有以下结构特征:天然起源、阔叶林或者混交林,植被总盖度＞75%,林分郁闭度在0.5~0.8,林层结构为复层林,林龄为中龄林及以上。     

采伐强度对水源涵养林林分结构特征的影响

水源涵养林一般要求具有复层、冠长率高、冠幅完满、树种混交、灌草丰富的森林结构。中村林场位于山西省晋城市沁水县中村镇,其经营范围位于黄河中游一、二级支流的上游山区地带,90%以上为水源涵养林,油松为主要优势树种。为增强林分水源涵养能力,林场开始采取近自然经营理念与技术优化林分结构,增强生态功能,但由于生态公益林采伐限额的限制,林场在小面积范围内进行了不同采伐强度的经营试验。本研究定量分析了3种经营强度下形成的3种林分类型（包括不经营的高密度油松纯林T₀、总间伐强度47%的油松相对纯林T₁、总间伐强度62%的油松混交林T₂）的空间结构与非空间结构,包括空间混交度、大小比、多样性指数、林层结构、径阶分布、林冠层指标（冠长率、冠幅面积与冠幅）、灌草盖度等,并初步提出未来近自然经营措施。结果表明:T₂林分各林层树种丰富度、冠长率与冠幅面积最高,其次是T₁,T₀最差;在林分水平结构与林分多样性以及树种竞争力方面,亦是同样结果;由此可知,人工生态公益林其森林结构与生态功能只有通过经营才能得到提高。对于初始密度高的人工水源涵养林,只有通过不断间伐,调整林分密度与林木分布,才能促进天然更新,增加树种多样性与提高林分稳定性。本研究为全场调整林分结构和制定针对性经营措施提供数据支持与基本林分特征参数,同时,为被划分为生态公益林的高密度人工林经营提供案例参考。     

基于改进PSO的洞庭湖水源涵养林空间优化模型

以结构化森林经营思想为理论基础,从与水源林涵养水源、保持水土功能密切相关的林分物种组成(树种混交)、种内及种间竞争、空间分布格局、垂直结构4个方面选择混交度、竞争指数、角尺度、林层指数、空间密度指数、开阔比数作为水源林健康经营和林分空间结构优化的目标函数,建立洞庭湖水源林林分多目标空间优化模型,应用改进的群智能粒子群算法求解林分空间结构优化模型,并针对模型输出的目标树空间结构单元制定周密的经营策略。研究结果表明,优化模型能准确定位林分空间关系的薄弱环节,调控措施能显著改善林分空间结构,有利于促进森林生态系统的正向演替,为恢复洞庭湖水源林生态功能和健康经营提供理论依据和技术支撑。应用优化模型进行水源涵养林健康经营突破了传统森林经营模式,为智能信息技术在森林空间经营中的应用提供了新的思路。     

安徽肖坑亚热带常绿阔叶林土壤水源涵养功能的研究

对安徽肖坑亚热带常绿阔叶林不同林龄阶段林分的土壤物理性质、凋落物持水量以及林地土壤蓄水性能等进行研究。结果表明,不同林分的土壤物理性质及其水源涵养功能差异明显。在森林植被恢复过程中,随着林分生长,林地凋落物层逐渐发育,土壤性质得到明显改善,土壤水文功能逐渐提高。依据林地总蓄水量和有效蓄水量的大小,不同林分的水源涵养功能依次为:近熟林(2152和244 t.hm-2)>中龄林(2010和227 t.hm-2)>幼龄林(1883和186 t.hm-2)。近熟林土壤的水源效应显著高于幼龄林。     

江西省生态公益林主要林分类型土壤水分的物理性质

为了评价江西省生态公益林不同林分类型对土壤涵水能力的影响,选择该区域内4种主要林分[杉木(Cuninghamia lanceolata)林、湿地松(Pinus elliottii)林、马尾松(Pinus massoniana)林、硬阔林]为研究对象,采用环刀法测定和比较不同林分的土壤容重、孔隙度、土壤含水量、田间持水量和饱和持水量等土壤物理、水分指标,从而对林分土壤水源涵养能力进行定量评价。结果显示,4种主要林分类型的土壤容重排序为湿地松林杉木林马尾松林硬阔林,容重大小依次为1.51、1.31、1.30、1.19 g/cm~3;4种主要林分类型的土壤孔隙度排序依次为硬阔林马尾松林杉木林湿地松林;各林分类型的土壤随着土层厚度的增加,土壤含水量、田间持水量和饱和持水量都呈现递减趋势;各林分类型土壤的涵水能力排序为硬阔林马尾松林湿地松林杉木林,其中硬阔林涵养水源的能力最强,而杉木林的水源涵养能力最弱。综合分析表明,在江西省水源涵养区进行造林恢复时,应尽量避免营造高密度针叶林,尤其是大量营造杉木纯林,应结合种植有助于土壤结构改良的落叶或常绿阔叶树种。     

重点公益林中幼龄林抚育技术研究

对重点公益林中幼龄林抚育技术进行研究,结果表明:通过抚育,树种结构比例更趋合理,复层林增加,这些都有利于提高林分的生态功能。因此,实施抚育是为了更好地发挥林分未来的生态效益,丰富和保护了物种的多样性,进一步优化了林分结构,改善了林木生长环境,促进了林木生长发育,从而提高了林分保持水土、涵养水源的能力,使其森林生态功能得到进一步发挥和提高。     

采伐强度对水源涵养林林分结构特征的影响

在水源涵养林的建设过程中,为了保证其正常功能,一般要求其具备层数多、冠长率高、冠幅完整以及树种多样等特点。但是在林业开发过程中,不同的采伐强度也会影响水源涵养林的林分结构,进而影响水源涵养林正常的生态功能。本文结合河北省塞罕坝机械林场水源涵养林林分结构,分析了在经营管理中,不同的采伐强度对其林分结构以及生态功能的影响。     

杉木林套种闽粤栲林分特性及其涵养水源功能

为培育杉木大径材,营建杉木与闽粤栲异龄复层林,探索杉木林内套种闽粤栲的林分特性及其涵养水源功能,以杉木林套种闽粤栲为研究对象,以杉木纯林、闽粤栲纯林为对照。对套种林的林分结构、生物量、林木生长、土壤物理化学性质等展开分析测定。结果表明,套种林内林木生长良好,生长量得到提高,林分的土壤肥力得以改善,林分生物多样性及涵养水源功能得到加强,杉木林间伐最佳保留密度是600株·hm~(-2)。得出杉木林下套种闽粤栲的特性及其高效培育技术,为培育杉木大径材及营建针阔异龄复层林提供科学依据。     

桉树人工林的水源涵养功能

以不同林分类型各层次的持水能力及林地土壤持水能力为依据,评价各林分水源涵养能力。结果表明:不同林分类型的水源涵养能力存在差异,其中地上部分持水能力以次生林最佳,为30.6t·hm-2;林分最大持水量和林分持水量以马尾松林最佳,分别为2166.5和2290.9t·hm-2,尾巨桉林均居中等水平,说明尾巨桉林与乡土树种林的持水能力都比较强。据此可以推测,随尾巨桉林龄的增加,其地上部分的持水能力会逐步增强。     

京北山区水源保护林的现状与发展策略

该文在野外调查工作和对“八五”二类调查资料统计分析的基础上,通过对京北山区(包括密云、怀柔、延庆、昌平四县)水源保护林现状的总体分析和对密云县北庄乡的典型分析,指出林种比例不当及树种资源单一是该区水源保护林发展中存在的比较突出的问题.该文从多林种、多树种配置,造林树种选择和林分结构的优化与调整方面提出现有林的发展策略,并提供了现有林的经营类型和对应各种立地类型的造林树种.