黄土高原不同立地条件下刺槐人工林种群的无性繁殖与更新

【目的】在黄土高原丘陵沟壑区不同立地条件下,研究刺槐人工林无性繁殖与更新状况,为该地区刺槐人工林的经营管理提供依据。【方法】对黄土丘陵沟壑区安塞试验站、纸坊沟和县南沟流域12个阳坡和阴坡刺槐人工林样地的林分特征、土壤含水量、外界干扰、无性繁殖和林下物种进行了系统调查。【结果】阴坡样地不同深度土层的平均土壤含水率高于阳坡样地;生长在阴坡的刺槐人工林无性繁殖较阳坡旺盛,阴坡无性株萌蘖的数量和扩散范围明显大于阳坡;在相同坡向的刺槐林群落中,坡下部的根系萌苗量大于坡上部;影响刺槐无性繁殖的另一个重要因素是外界干扰,在立地条件差、人为践踏、砍伐和放牧的样地中,刺槐人工林的根系萌苗扩散程度大于无外界干扰或干扰较轻的样地;不同立地条件下刺槐的无性繁殖潜力趋势为:阴坡下部>阳坡下部>阴坡上部>阳坡上部。【结论】刺槐人工林在黄土丘陵沟壑区的适生范围是阴坡下部及沟谷地区。     

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。     

京承高速公路岩石边坡植被重建3 年期群落特征分析

以京承高速公路(三期)为例,调查分析了不同类型岩石边坡人工植被重建3 年期的群落特征,以期探明主要 立地因子对边坡植被恢复的影响以及植被恢复的阶段性特征。主要结论如下:边坡人工植被总盖度达到80% 以上 时,土石坡 岩石坡,阴坡 阴阳坡 阳坡,缓坡 陡坡,不同类型边坡之间分盖度比总盖度的差异显著性更明显, 乔灌木层分盖度随阳坡—阴阳坡—阴坡的坡向改变呈逐渐增加趋势,草本层则相反;边坡植被群落特征受立地条 件影响明显,乔灌木层以胡枝子、紫穗槐为优势种,刺槐为亚优势种,草本层以沙打旺、狗尾草为主,胡枝子在阴坡 优势更突出,紫穗槐则在阳坡表现更好,沙打旺在缓坡优势突出,狗尾草则在陡坡更突出;人工植被物种多样性受 边坡类型影响较大,物种多样性与优势度相反,优势种突出的边坡类型多样性指数较低,岩性和朝向对植被特征及 养护措施影响最为明显。      

华北土石山区基于水分承载力的植被结构配置分析

对华北土石山区潮关西沟坡度、土壤厚度、海拔、坡向等立地因子进行立地类型划分,将其森林区域划分为72个立地类型,包括中山阴坡陡坡薄层土立地类型、中山阴坡陡坡中层土立地类型、中山阴坡陡坡厚层土立地类型等。结果表明:1)山杏、臭椿、油松的可承载量相对比山杨、侧柏和栓皮栎大;2)潮关西沟地区大多数中等退化区的样地水分供应较为充足,能满足主要乔木树种在5月份的需水量;3)4种立地条件下的样地涵养水源效益的排序,不同立地条件下样地D4的可能截流量最高;4)在垂直结构配置上,以混交林C4、D4、C5、臭椿林A2的自然演替为基础进行人工配置较优;5)在水平结构配置上,低山阴坡陡坡中层土下坡位配置以油松为主;低山阳坡平坡薄土层下坡位人工增加山杏种植;低山阴坡陡坡厚层土中坡位应因地制宜,在土壤含水量较多的样地内适当增大白蜡的栽植比例,在土壤含水量较少的地区以椴树为主要树种,根据立地条件和林分类型配置最优样地的林分结构。     

煤矸石山坡面土壤营养元素状况分析

煤矸石山进行覆土是植被修复的关键一步,而覆土又会对其基质中的营养元素产生一定的影响,同时,由于煤矸石山不同坡面上水分、温度等环境因子不同造成土壤营养元素含量也不同,影响了植物的生长。本文研究不同的覆土比例对煤矸石基质中各营养元素含量的影响,并选取了山西省阳泉市280煤矸石山阳坡、半阳坡、阴坡、半阴坡和平台共5种坡面,研究其下土壤中营养元素的差异。研究表明:黄土的加入降低了煤矸石渣土中有机质、全氮、全磷、全钾的含量,且二者呈线性相关,在5种坡面中,全氮含量与有机质含量的大小顺序为:半阳坡>阴坡>阳坡>半阴破>平台,有效磷和速效钾的含量大小顺序为半阳坡>平台>阴坡>阳坡>半阴坡,为进一步的植被恢复提供了基础。     

黄土丘陵区小流域横断面土壤水分的空间分布特征

以黄土丘陵区的纸坊沟小流域为研究对象,研究了横断面上土壤水分空间变化特征,得出如下规律:①从总体来看,土壤水分含量大致是阴坡高于阳坡,坡下高于坡上,地形起着决定性作用,但植被的影响也非常重要。②在小流域断面水分分布中,乔木林地的平均含水量最低,灌木林次之,草本植被最高。表明丘陵区最适宜的植被应是草本植被和灌木群落。③植被的生长弱化了断面地形变化的影响,刺槐的阴阳坡、上下坡的土壤水分含量趋于接近,柠条的生长良好时的大耗水量也使阴坡和坡下的水分优势减弱,长势良好的草本群落使梁峁坡上的土壤水分状况优于其他坡位。④纸坊沟小流域除阴坡草本植被外,全部有土壤干层的存在,但并不影响植被的正常生长,因此,在植被恢复良好的地区,干层的产生是正常的。     

宁南山区造林成活率的影响因素研究

[目的]探究特殊天气(干旱)对造林成活率的影响。[方法]在干旱、半干旱的宁夏固原市原州区东马场林场荒山地段，选择阴坡和阳坡各6.7 hm²,于2021年4月中旬完成了造林试验，观测干旱对造林成活率的影响。在造林荒坡地段利用森林多功能近自然营林技术和高质高效便捷鱼鳞坑造林整地技术进行造林。[结果]从阳坡和阴坡栽植的6种树种的成活率来看，均为阴坡(87.66%)高于阳坡(69.90%);降雨量和气温对造林成活率影响极强；无论是阳坡还是阴坡各坡位样地土壤含水率总体均随土层加深而逐渐增加，且下坡土壤含水率相对于上坡较高；当0～40 cm土层土壤含水率均值为10.2%时，栽植深度对造林成活率和影响差异较大，栽植深度为20 cm左右时造林成活率效果差，栽植深度高于30 cm,造林成活率效果最好。[结论]降雨量、气温、土壤含水量和栽植深度是造林成活率的主要影响因素。     

基于GIS的陕北农牧交错带立地类型划分研究

【目的】基于GIS对陕北农牧交错带的立地类型进行划分,为陕北农牧交错带的植被恢复和营林工作提供指导。【方法】利用数量化理论Ⅰ,并结合GIS技术,以陕北吴起县周湾镇和长城乡为例,以土壤含水量为指标进行立地类型划分,得出了立地类型分布图,并计算了各立地类型的面积,同时编制了各立地类型的适生树种表。【结果】水分是制约陕北农牧交错带造林成活率的主导因素,影响土壤水分的因子按大小依次为坡向、坡位和坡度。【结论】水分条件最好的立地类型主要集中在沟底和坡度较缓的阴坡,该处土地质量较好,植被容易恢复;水分条件较好的立地类型主要在坡的下部,植被可恢复;坡的上部植被较难恢复,尤其是阳坡;陡坡水分限制较严重,建议自然恢复。     

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。     

蒋家沟流域立地类型组划分及土地利用现状研究

在蒋家沟流域内选择50个样地,对样地内地形地貌及土壤因子做主成分分析,根据主成分分析结果,将影响水热分配的海拔、坡向因子作为蒋家沟流域立地类型组划分的依据,共得到高山阳坡、高山阴坡、中山阳坡、中山阴坡、低山阳坡、低山阴坡6个立地类型组。在地理信息系统支持下,对不同立地类型组中不同土地利用类型的面积进行分析,结果表明:在整个蒋家沟流域中,不同土地利用类型所占流域面积百分比的大小依次为农耕地>草本>灌草>河滩地>滑坡>乔草>乔灌草>乔木。在低山阳坡立地类型组中,低覆盖率的灌草、草本植被覆盖类型占该立地类型组的很大部分,由乔木构成的植被覆盖类型仅占0.03%;在低山阴坡立地类型组中,以中、低覆盖率的灌草、草本植被覆盖类型为主,由乔木构成的植被覆盖类型为2.24%;在中山阳坡立地类型组中,低覆盖率的灌草、草本植被覆盖类型占该立地类型组的很大部分,有乔木构成的植被覆盖类型占13.66%;在中山阴坡立地类型组中,以中、高覆盖率的灌草、草本植被覆盖类型为主,由乔木构成的植被覆盖类型占21.93%;在高山阳坡立地类型组中,以低覆盖率的灌草和中、高覆盖率的草本植被覆盖类型为主,由乔木构成的植被覆盖类型占15.12%;在高山阴坡立地类型组中,以中、高覆盖率的灌草、草本植被覆盖类型为主,有乔木构成的植被覆盖类型占34.79%。实验结果对流域泥石流生物防治布局规划,减少泥石流灾害,改善流域生态环境有积极的指导意义。     

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。     

拉萨半干旱河谷宜林地土壤水分时空分布格局

土壤水分是植被恢复的主要限制因子之一。本文选择拉萨半干旱河谷宜林地7个典型立地类型0～20 cm,20～40 cm,40～60 cm深度的土壤为研究对象,研究其土壤水分的变化规律,探讨拉萨半干旱河谷地区土壤水分时空分布格局。研究结果表明:不同立地类型的土壤水分变化走势大致相同,呈单峰状分布,土壤最低含水量与最高含水量分别出现在1月和8月,其变化范围在2.43%～30.03%之间;土壤含水量由高到低排序为:河滩地高水位阴坡上部阴坡下部河滩地低水位阳坡上部阶地阳坡下部;土壤水分时间格局总体上分为土壤水分积累期(6—9月)、土壤水分消耗期(10月至翌年1月)、土壤水分稳定期(2—5月)3个时期,土壤水分空间分布分为土壤水分速变层(0～20 cm)、土壤水分活跃层(20～40 cm)及土壤水分相对稳定层(40～60 cm)3层。本研究对该区植被建设具有一定的指导意义。      

延河流域人工与自然植被土壤水分空间差异性研究

[目的]研究延河流域自然植被与人工植被土壤含水量及其空间变化,为黄土高原土壤水分的利用和人工植被建设提供理论依据。[方法]针对延河流域人工植被建造存在植被退化问题,根据降雨温度变化,将延河流域划分为17个环境梯度单元,对自然植被与人工植被进行了野外调查,研究了降雨梯度、坡位及坡向对植被0~500 cm土层土壤含水量的影响。[结果]流域内土壤水分具有很强的空间变异性。自然植被0~500 cm土壤含水量为8.15%,变异系数为33.12%;人工植被土壤含水量较低,仅6.74%。地形因子能够显著影响自然植被与人工植被的土壤含水量,自然植被不同坡位和坡向的0~500 cm土壤含水量大于人工植被。[结论]综合考虑土壤水分生态环境的可持续性,阴坡下与平地相对适合人工植被的营造,在植被配置时,需要考虑植被类型及耗水特点。     

小兴安岭天然白桦林生态系统碳储量

采用相对生长方程与碳/氮分析测定法,测定小兴安岭天然白桦林在7个立地类型(阳坡上、中、下部和阴坡上、中、下部及谷地)的生态系统碳储量(植被和土壤)、净初级生产力与年净固碳量,揭示立地类型对白桦林碳汇功能的影响规律。结果表明:1)小兴安岭白桦林植被碳储量((49.39±3.09)~(89.20±10.17)t/hm2)在谷地、阳坡下部和阴坡上、中部4个立地类型显著高于阳坡上、中部及阴坡下部3个立地类型(38.2%~80.6%,P＜0.05)。2)其土壤有机碳储量((147.30±21.39)~(273.67±22.67)t/hm2)在阴坡上、中部和谷地最高,显著高于阳坡上、中部和阴坡下部(27.9%~85.8%,P＜0.05),阳坡下部居中,仅显著高于阴坡下部(53.3%,P＜0.05),阳坡上、中部和阴坡下部相对较低。3)其生态系统碳储量((207.88±16.07)~(357.85±20.80)t/hm2)在谷地、阳坡下部和阴坡上、中部4个立地类型显著高于阳坡上、中部和阴坡下部3个立地类型(33.2%~72.1%,P＜0.05)。4)其植被净初级生产力((5.80±0.26)~(8.87±1.17 )t/(hm2·a))在阳坡下部和阴坡上、中部3个立地类型相对较高,显著高于阴坡下部(31.2%~52.9%,P＜0.05),阳坡上、中部与谷地3个立地类型居中,高于阴坡下部(15.5%~26.4%,P＞0.05),阴坡下部最低。5)其年净固碳量((2.76±0.10)~(4.15±0.32)t/(hm2·a))在阳坡下部和阴坡上、中部3个立地类型相对较高,显著高于阴坡下部(27.9%~50.4%,P＜0.05),阳坡上、中部与谷地3个立地类型居中,高于阴坡下部(12.3%~23.9%,P＞0.05),阴坡下部最低。因其植被年净固碳量低于我国陆地植被平均固碳量(15.3%~43.7%),故小兴安岭天然白桦林属于碳汇功能相对较低的森林类型。      

不同坡向油松人工林建群种种群结构及群落特征分析

【目的】阐明黄土高原森林区不同坡向对油松人工林建群种种群结构及群落特征的影响,为黄土高原地区油松人工林天然化发育的生境选择及合理经营提供依据。【方法】选择黄龙山生长于阴坡、阳坡的油松人工林,于造林后10,30（间伐1次）和45年（间伐2次）对其建群种的种群结构、幼苗更新、物种多样性、土壤养分特征进行调查和综合比较分析。【结果】10年生油松人工林种群在阴坡、阳坡样地上的种群结构、幼苗更新和群落特征没有明显差异;经过1次间伐的30年生油松人工林,阴坡林木的生长量、物种多样性及土壤养分速效P、硝态N、铵态N含量显著高于阳坡;经过2次间伐的45年生油松人工林,其在阴坡、阳坡的平均胸径差异不显著,但阴坡有少量较大胸径的林木,且林木平均高度、油松幼苗更新数量、土壤养分、灌木物种的丰富度及多样性指数均显著高于阳坡。【结论】从持续发育角度看,黄龙山林区阴坡和阳坡均适合油松人工林培育,阴坡优于阳坡。及时抚育可以促进油松人工林的持续发育。     

铁矸石山生态修复初期土壤主要特征分析

研究了鞍山地区铁矸石山生态修复初期土壤主要特征及其变化规律。结果表明:与裸露矸石山相比,经生态修复的矸石山土壤物理性质和化学性质均有不同程度的改善。经过生态修复的铁矸石山土壤容重和非毛管孔隙度减小、毛管孔隙度增大,土壤持水能力提高,同一时期土壤水分垂直变化规律基本一致,自上而下呈减少趋势,且阴坡>阳坡>裸露矸石山;土壤有机质、氮、磷、钾含量,相比裸露矸石山均有所提高,且阴坡好于阳坡好于裸露矸石山,阴坡和裸露矸石呈中性,阳坡矸石略呈酸性。     

不同坡向和海拔对烤烟产质量的影响

[目的]确定不同海拔和坡向生态条件下烤烟(Nicotiana tabacum)的产量和质量。[方法]烤烟品种为云烟87和云烟85。2009、2010年,在盐边县和爱乡于阴坡、阳坡,按海拔1 6001、800和2 000 m分别选择试验地0.125 hm2进行试验,观测烟叶生理性状和经济性状。[结果]阴坡与高海拔有利于促进烟株叶片宽大,但阴坡影响烟叶的内在品质,烟叶的产值和中上等烟叶比例低于阳坡。[结论]该研究可为烤烟生产的区域性布局提供科学参考。     

黄土高原丘陵沟壑区植被覆盖度变化监测

  目的  研究黄土高原水土流失严重区域实施“三北”(西北、华北和东北)防护林、退耕还林等林业生态工程以来的植被变化，为制定合理的生态修复和管理对策提供依据。  方法  以陕西省延安安塞区为例，基于Landsat TM/OLI影像，运用像元二分法估算2000和2017年的植被覆盖度，结合海拔、坡度和坡向分析其地形分异特征。  结果  ①安塞区平均植被覆盖度从2000年的24.98%增长到2017年的53.34%，显著提高；②植被覆盖度变化中极显著增加面积占比最大，为44.70%，集中在河流沿岸；③2000年植被覆盖度随海拔升高逐渐减小，2017年随海拔升高先增加后减小。2000和2017年植被覆盖度随坡度先增加后减少，在坡度25°~35°出现最大值。植被覆盖度随坡向的变化从大到小依次为阴坡、半阴坡、半阳坡、阳坡；④海拔＜1 300 m，坡度15°~35°，平地、阴坡和半阴坡水热条件好，植被恢复容易，高植被覆盖度面积比例最大。  结论  2000?2017年安塞区植被呈改善趋势，海拔、坡度和坡向等地形条件下植被覆盖度存在差异，生态恢复要因地制宜制定对策。图2表6参27