黄土高原沟壑区不同树种的水土保持效益及其适应性评价

【目的】研究黄土高原沟壑区不同树种幼林的水土保持效益及其适应性。【方法】以草地为对照,对黄土高原沟壑区刺槐、油松、沙棘、侧柏纯林及其混交林径流小区的产流产沙情况、土壤水分状况及各树种的生理特性进行了分析。【结果】造林初期,各树种及其不同造林方式的水土保持效益均比较差,处于水土保持功能低下阶段,土壤侵蚀的差异主要是由植被的不同覆盖度引起的,二者呈二次多项式关系;回归分析表明,当覆盖度达53%时土壤侵蚀较为轻微。草地和各树种林下0~250 cm土层土壤水分变化较大,其中以刺槐消耗土壤水分最多,其次是侧柏,油松、沙棘和草地之间差异不明显;刺槐纯林与其混交林下土壤水分的差异比较明显,而其他树种不同造林方式下的土壤水分无明显差异。各树种叶片的水分利用效率表现为侧柏>油松≈沙棘>刺槐,油松与沙棘混交造林后两者的水分利用效率都有显著提高;各树种叶片的蒸腾速率表现为刺槐≈沙棘>油松>侧柏,沙棘与油松或刺槐混交后,油松与刺槐的蒸腾速率均有所降低,而沙棘变化不显著。【结论】综合考虑树种的水保效益及其适应性可以发现,沙棘与油松混交可能是黄土高原沟壑区较为适宜的一种造林方式。     

北京山区典型针叶林树种蒸腾特性比较

该文通过比较油松和侧柏的蒸腾特性,为北京生态涵养带抗旱树种的筛选提供基础数据。采用Li--6400型便携式光合仪在2006年5—10月对北京市密云水库典型针叶林(油松和侧柏)的蒸腾速率进行了测定。结果表明,油松和侧柏的日平均蒸腾速率分别为2.18和1.95mmol/(m2.s),日平均水分利用率分别为3.52和3.04μmol/mmol。油松和侧柏的水分利用率均在11:00时达到峰值,光合速率的变化趋势均为单峰曲线,且在12:00前后达到峰值。因此,油松和侧柏作为北京山区两种典型针叶树种具有相似的蒸腾特性,油松的日平均蒸腾速率和水分利用率均略高于侧柏,蒸腾作用受环境因子综合影响,气孔导度是影响油松和侧柏蒸腾速率的主要因子。     

苏北石灰岩山地不同造林模式对土壤理化性质的影响

[目的]研究不同造林模式对石灰岩山地土壤理化性质的影响.[方法]以徐州市铜山县吕梁林场小黑山为研究区,选取侧柏黄栌栾树混交林（CHL）、侧柏青桐混交林（CQ）、侧柏枫香混交林（CF）、侧柏纯林（C）、侧柏女贞混交林（CN）5种造林模式及对照荒坡为研究对象,对不同造林模式及对照荒坡对土壤理化性质的影响进行了研究.[结果]①5种造林模式都显著改良了土壤的理化性质,其中侧柏枫香混交林对土壤改良效果最为明显.②对土壤物理性质的改良效果：侧柏黄栌栾树混交林比其他4种造林模式效果差,其他4种模式改良效果差异不明显.③对土壤化学性质的改良效果：侧柏枫香混交林对土壤有机质、水解氮、有效磷、速效钾、全磷的改良效果较好;侧柏纯林对土壤全氮的改良效果较好;改良全钾的效果以侧柏黄栌栾树混交林最好.[结论]侧柏枫香混交林比其他4种造林模式更适宜在研究区种植.     

兰州市南北两山三种绿化树种光合特性研究

利用LI-6200便携式光合测定仪(美国)对兰州市南北两山侧柏、油松、柽柳等3种绿化树种在自然条件下的光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、光合有效辐射(PAR)、空气相对湿度(RH)、大气温度(T)和水分利用效率(WUG)进行了测定.结果表明,侧柏、油松、柽柳的光合日进程均呈“双峰”曲线,出现明显的光合“午休”现象;气孔导度日变化曲线呈“W”型;蒸腾速率呈单峰;水分利用率最高值出现在上午较早时分.对3种树的光合速率和蒸腾速率与影响因子进行相关分析及逐步回归分析表明,各树种光合速率和蒸腾速率的回归方程分别为,侧柏:Pn=0.006PAR+1.176RH,E=1.120T;油松:Pn=0.010PAR,E=1.004T+0.482RH;柽柳:Pn=0.015PAR,E=0.757T+0.566RH-8.397Gs.对植物光合速率和蒸腾速率影响程度最大的因子主要是光合有效辐射和空气相对湿度,因此在干旱季节进行灌溉时,应选择喷灌,提高空气相对湿度,减少植物的蒸腾速率.     

辽西油松侧柏混交林对土壤微生物群落功能多样性的影响

为探讨油松(Pinus tabulaeformis)、侧柏(Platycladus orientalis)混交林造林模式对土壤微生物群落功能多样性的影响,以朝阳市建平县白山林场试验区油松纯林(YC)、无植物种植土壤(NP)和油松-侧柏二者的混交林(YB)为研究对象,运用Biolog-Eco技术,对不同造林模式土壤微生物代谢功能多样性进行研究,对不同造林模式土壤微生物群落功能多样性进行分析。结果表明:不同造林模式土壤微生物群落代谢活性差异显著,总碳源的利用能力(AWCD)的顺序为:YBYCNP,油松、侧柏混交林土壤微生物代谢最快,活性最强。3种造林模式土壤微生物对6大碳源的利用率存在差异,混交林土壤微生物对L-天门冬酰胺、L-苯基丙氨酸、吐温40、吐温80、i-赤藓糖醇、D-甘露醇和4-羟基苯甲酸7种碳源的利用代谢能力显著高于油松纯林(p0.05)。Biolog代谢指纹图谱分析表明混交林土壤微生物对吐温80的利用能力最高,AWCD值为1.6537;油松纯林土壤微生物对L-精氨酸的利用能力最高,AWCD值为1.547。主成分分析显示,YB和YC土壤微生物群落具有相似的碳源利用模式,土壤微生物群落代谢功能相似。3种造林模式土壤微生物Shannon指数(H)和Simpson指数(D)无明显差异,物种Mclntosh指数(U)依次为YBYCNP。油松和侧柏混交后可以提高土壤微生物活性。由此可见,在辽西半干旱区营造油松-侧柏混交林是可行的。     

干旱胁迫对苗木蒸腾耗水日变化的影响

采用BP340 0精密电子天平 ,于 2 0 0 2年夏季研究了在不同水分胁迫条件下 ,4种北方主要造林树种苗木的日蒸腾耗水速率及实际耗水量变化规律 .结果表明 ,在正常水分条件下 ,各苗木的日最大耗水速率出现在 10 :0 0— 14 :0 0之间 ,阔叶树种的蒸腾耗水速率远远大于针叶树种 ,是针叶树种的 5～ 7倍 ,苗木的耗水速率排序为 :黄栌 >火炬树 >侧柏 >油松 ;1年生的黄栌和火炬树与 5年生侧柏的日耗水量相差不大 ,是油松的 1倍 .当苗木受到干旱胁迫后 ,苗木的日最大耗水速率会提前 ,蒸腾速率迅速下降 ,但下降幅度不同 ,耗水速率排序为 :火炬树 >黄栌 >油松 >侧柏 .在中等干旱胁迫下 ,油松、火炬树、侧柏、黄栌的日平均耗水速率分别下降了 5 4 0 %、6 8 6 %、87 2 %和 90 2 % ;侧柏和黄栌之间 ,油松和火炬树之间的日耗水量基本相同 ,但侧柏和黄栌只有油松和火炬树的一半 ;干旱胁迫继续加重后 ,油松、火炬树、侧柏、黄栌的日平均耗水速率只有水分正常条件下的 15 7%、12 1%、4 3%和 9 2 % ,日耗水总量下降到 5 %～10 % ,4个树种间相差不大 .     

岷江柏与尾叶桉幼苗耗水日变化特性研究

[目的]比较2种耐旱植物日耗水变化,为干旱地区推广试种提供一定的理论依据。[方法]在不同水分梯度下,测定了岷江柏幼苗和尾叶桉幼苗的日蒸腾强度、土壤湿度日变化、叶片相对含水量、水分饱和亏缺、饱和叶片失水速率等指标,以研究岷江柏、尾叶桉的相对抗旱性。[结果]不同水分梯度下岷江柏和尾叶桉的日蒸腾强度呈"双峰"曲线;随着土壤水分的增大,岷江柏和尾叶桉的日蒸腾强度呈增大趋势,叶片绝对含水量和相对含水量呈增大趋势,饱和叶片的失水量呈下降趋势;在同一水分梯度下,尾叶桉的日蒸腾强度、饱和叶片失水量均比岷江柏高。[结论]岷江柏比尾叶桉具有更强的保水性和抗旱性,更适合在干旱环境下种植。     

不同树龄油棕光合特性及影响因子研究

利用LCi-ADC便携武光合仪对2年生和4年生油棕的光合特性的日变化及环境影响因子进行了研究.结果表明,不同树龄光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用率、气孔导度的日进程表现为双峰型日变化,4年生油棕净光合速率、叶片水分利用率、气孔导度总体高于2年生的,但蒸腾速率却低于2年生.但不同树龄胞间CO2浓度日变化差异不大.油棕叶片光合速率与蒸腾速率、叶片水分利用率、气孔导度呈正相关,与胞间C02浓度呈负相关.光合有效辐射、样本室CO2浓度变化和叶片温度对光合速率有重要影响,空气湿度和叶片温度是影响蒸腾速率的主要因子.光合有效辐射、空气温度、叶片温度是影响叶片水分利用效率的重要环境因子.空气温度和空气湿度、样本室水蒸汽压分别是影响气孔导度、胞间CO2浓度的重要影响因素.     

油松和侧柏的光合蒸腾特性及其与环境因子的关系

利用开放式气体交换Li-6400便携式光合作用测定系统对晋西黄土区油松和侧柏的光合、蒸腾特性进行了研究.并对净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)与其相关生理生态因子进行了简单相关性分析和通径分析.结果表明:油松和侧柏叶片的Pn日间均出现2个高峰;油松和侧柏叶片的Tr日间分别出现2个高峰、1个高峰;油松和侧柏叶片的水分利用效率（WU,E）日间均出现3个高峰.油松的Pn、WU,E日均值均高于侧柏,而Tr日均值则低于侧柏.光强(PA,R)、气孔导度(Ga)和胞间CO2摩尔分数(Ci)与Pn有极显著的相关性,其中影响油松和侧柏叶片光合的主要因子都是Ga和Ci,对油松的影响程度由大到小的顺序为Ga、Ci,对侧柏的影响程度由大到小的顺序为Ci、Ga;Tr与气孔导度(Ga)、光强( PA,R)、叶温(Ta)、相对湿度(RH)、水气压亏缺(p,d,i)有极显著的相关性,其中:Gs、Ta、RH是影响油松蒸腾作用的主要生理生态因子,影响程度由大到小的顺序为Ga、Ta、RH;PA,R、Ta和Vp,d,i是影响油松蒸腾作用的主要生理生态因子,影响程度由大到小的顺序为PA.R、Ta、Vp.d.i.     

山毛桃-侧柏混交林对侧柏的荫蔽效应

以侧柏(Platycladus orientalis)纯林为对照,研究了侧柏-山毛桃(Prunus davidiana)群落混交林初夏和秋季山毛桃荫蔽侧柏的小气候效应.结果表明,混交林对林内空气温度的午间降温效应不明显,而秋季降温效应随着郁闭度增加而增大,使侧柏小气候环境提高了湿润度,相当于生长季增加了26.5 mm的降水;初夏和秋季林内10 cm处地温日间呈持续增加趋势,最快速升温的时间点无论是初夏还是秋季,有山毛桃荫蔽的均提前0.5~1 h.最大升温速率均小于无荫蔽的处理;初夏林内空气相对湿度保持与气温位相相反的大陆性气候特征,而秋季这种日变化特征消失,林内空气相对湿度趋于稳定;午间适度荫蔽有利于提高侧柏幼苗净光合.研究得出结论:山毛桃-侧柏混交林能降低林内空气的蒸发力,减缓林内土壤升温幅度和速率,增加林内空气湿度,并平缓林内空气湿度的波动.     

北京低山油松、侧柏生态公益林的经营——以北京海淀七王坟油松×侧柏×栎类块状镶嵌林为例

对北京西郊120~130 a油松×侧柏×栎类以及其他针阔叶林组成的块状镶嵌混交林进行了样地调查,结果表明,林分具有复层、异龄、混交特征,是一个比较理想的经营模式。提出北京低山油松、侧柏公益林经营应借鉴这个模式,依据森林立地类型的研究成果,以林班或小班为基础,促进生态与生产功能协调发展,同时维护生物和景观多样性,因地制宜进行分类经营。     

油松侧柏苗木抗旱特性初探

在人工气候室内,模拟大气干旱和土壤干旱条件,从苗木水分状况、原生质抗旱特性以及水分利用效率等三个方面,研究了2年生油松苗和侧柏苗的抗旱特性及其机理。结果表明:油松、侧柏苗木都具有较强的抗旱能力,但是,它们的抗旱机理则不相同。油松苗木以抗脱水为其抗旱特征,而侧柏苗木则以耐脱水为其抗旱特征。     

北京山区6种乔木树种的光合特性研究

采用Li-6400便携式光合作用测定系统于2006年6～9月测定北京山区主要乔木树种的光合特性,包括刺槐、臭椿、槲树、栓皮栎、侧柏和油松。结果表明,自然状态下,栓皮栎、臭椿和刺槐的光合曲线呈双峰型,发生明显的"午休"现象。强光、高温和低湿是引起"午休"的主要环境因子。3个树种的气孔导度与净光合速率的变化趋势相似,也呈双峰型,但叶片胞间CO2浓度因树种不同而呈现不同的变化趋势。槲树、侧柏和油松的光合曲线呈单峰型。     

黄土高原油松、侧柏与沙棘人工混交林生长及土壤特性研究

对混交林生长和土壤特性进行了研究,结果表明油松、侧柏是主根型树种,垂直根系主要分布在40～80 cm,沙棘为侧根型树种,根系主要分布在10～40 cm,二者分布协调,种间根系生长无排斥现象。混交林平均高度、胸径、蓄积量、生物量较纯林高14.5%、27.4%、62.2%、42.1%;油松、侧柏、沙棘混交林的叶量分别比纯林高14.9%、13.5%、6.3%,叶绿素含量高21.0%、36.8%、3.1%,叶子中 N、K2O、CaO含量较纯林高;混交林土壤容重和坚实度比纯林低9.6%和18.0%,孔隙度、通气度、持水量和含水量比油松纯林分别提高13.8%、20.1%、15.7%、4.8%,比侧柏纯林分别提高7.9%、{11.6%}、5.7%、12.7%。不同土层土壤容重和坚实度由上到下逐渐增大,土壤中层持水量、含水量最高,低层次之,表层最低;孔隙度和通气度表层较高,向下逐渐减少。混交林有机质、全N、P2O5、速效P、速效K高于纯林。     

黄土半干旱区侧柏蒸腾作用及其与环境因子的关系

利用Li-1600稳态气孔仪，对黄土半干旱区山西省方山县试验地侧柏的蒸腾作用及其环境因子进行测定．该研究的目的是为分析该地区侧柏蒸腾作用对环境因子的响应和侧柏最适的水分生态条件提供理论依据．结果表明:蒸腾速率日变化曲线呈双峰型，蒸腾速率与土壤含水量的关系呈三次曲线相关，蒸腾速率与气孔阻力的关系呈幂函数相关．蒸腾作用受环境因子综合作用的影响，其中气温对蒸腾作用的影响较大．      

沙棘-侧柏混交林土壤养分、微生物与酶活性的研究

对侧柏(Platycladus orientalis)、沙棘(Hippophae rhamnoides)混交林及侧柏纯林土壤养分指标、微生物种群数量及酶活性进行了对比分析.结果表明,沙棘-侧柏混交显著改善了林地土壤养分状况和土壤生物学特性.土壤全N、水解N、全P、速效P、全K、速效K含量都明显高于侧柏纯林,N素增加尤为明显;混交林地与侧柏纯林地相比,土壤细菌和放线菌的种群数量均有不同程度的增大,而真菌数量却有所减小;土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性显著提高.相关分析表明,2种林分土壤有机质、全N、水解N、全P、速效P和速效K之间显著相关或极显著负相关;真菌数量与土壤pH值呈极显著负相关关系,而细菌、放线菌数量及蔗糖酶、脲酶活性分别与土壤有机质、全N、水解氨、速效N等主要养分指标呈显著或极显著正相关;过氧化氢酶活性除与全K有较高相关关系外(r=0.884*),与其他养分指标相关性不强.研究从一个侧面揭示了沙棘-侧柏混交造林速生丰产的机理.     

半干旱区径流聚集工程云杉人工林土壤水分及生长效果研究

【目的】评价半干旱区径流聚集工程技术下人工云杉林木的发育状况及生态环境效应.【方法】在定西市安定区对漏斗式聚流抗种植的云杉×沙棘混交林和燕尾式聚流坑种植的云杉纯林的土壤水分状况、林木发育状况进行测定.【结果】在年均降水量480mm的条件下,径流聚集工程有效拦蓄了降水径流,保障了林木生长发育对水分的要求,云杉×沙棘混交林与云杉纯林都表现出良好的适应性.与云杉混交林相比,云杉纯林具有较大造林密度和林木蓄积量,具有更高的经营利用价值;而云杉×沙棘混交林具有复层拦蓄,具有更好的生物多样性与生态效益;在生长期(2005~2014年)年降水量450.9 mm的情况下,云杉纯林与混交林2 m内土层平均土壤含水率为16.91%和12.43%,说明云杉纯林土壤水分适宜性高于混交林,具备更好的土壤水分条件.【结论】半干旱区漏斗式聚流坑和燕尾式鱼鳞坑径流聚集工程效果显著;在节水工程实施中云杉纯林和云杉×沙棘混效林均表现出了较高适宜性和较好的经济和生态效益.