滇中磨盘山几种典型林分枯落物及土壤的持水特性

采用室内浸水法和环刀法分析滇中磨盘山4种典型林分枯落物及土壤持水特性,为研究该地区水土保育提供依据。4种林分枯落物层的总蓄积量为3.22～8.98 t/hm~2,大小依次为华山松针叶林云南松+木荷混交林高山栲常绿阔叶林高山矮栎林。各林分枯落物持水量、吸水速率随浸水时间分别呈Q=a+blnt、v=kt~n的方程关系。4种林分枯落物的最大持水量为7.92～20.77 t/hm~2,有效拦蓄量为4.46～12.85 t/hm~2,均呈现出华山松针叶林云南松+木荷混交林高山栲常绿阔叶林高山矮栎林,表明4种林分枯落物层华山松针叶林持水性能最强。在0～40 cm的土层,土壤容重均值最大为华山松针叶林(0.84 g/cm~3),最小的是高山栲常绿阔叶林(0.51 g/cm~3)。非毛管孔隙度均值最大的是高山栲常绿阔叶林(16.97%),最小的是云南松+木荷混交林(8.69%)。土壤最大持水量均值为586.60～777.13 t/hm~2,有效持水量均值为109.33～207.25 t/hm~2,4种林分土壤层持水性能表现为高山栲常绿阔叶林高山矮栎林华山松针叶林云南松+木荷混交林。比较了滇中磨盘山4种林地枯落物层和土壤层的持水特征,发现枯落物层的持水量远低于土壤层。因此,高山栲常绿阔叶林持水性能最好。     

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。     

白桦纯林和华北落叶松纯林枯落物层的水文效应——以六盘山叠叠沟小流域为例

【目的】通过对宁夏六盘山叠叠沟小流域典型林分类型白桦林和华北落叶松林枯落物水文效应的研究,为深入揭示该区域森林水文效应研究提供科学依据.【方法】采用野外观测和室内浸水相结合的试验方法,得到不同森林类型下枯落物储量、持水率、有效拦蓄量等水文特征指标.【结果】白桦和华北落叶松林枯落物厚度分别为31.3、19.2 cm;枯落物蓄积量分别为10.1、7.76 t/hm~2;二者有效拦蓄量分别为20.85、13.01 t/hm~2.白桦和华北落叶松林下枯落物持水量、吸水速率与浸水时间的变化规律基本一致,枯落物持水量与浸水时间存在对数关系为y=alnt+b;而吸水速率与浸泡时间存在幂函数关系为V=kt~n;枯落物浸水吸水速率在0～2 h内最大,4～10 h内逐渐变缓,12 h后其持水量基本达到最大值.【结论】白桦林枯落物层的持水性能优于华北落叶松林枯落物层的持水性能.     

辽宁东部山区几种主要森林植被类型枯落物层持水性能研究

对辽宁东部山区6种主要森林植被类型枯落物的蓄积量及其持水性能进行的研究结果表明 :辽东山区森林枯落物蓄积量为5.4～39.0t·hm -2,针叶林的枯落物蓄积量明显高于阔叶林 (柞木林和杂木林 ) ,灌丛最少。枯落物总平均吸水速度1～4h变化最快 ,24h近乎为零 ,吸水达到饱和。针叶林枯落物半分解层持水率大于未分解层 ,前者最大持水率平均为234.8 % ,后者平均为176.5%;阔叶林则是未分解层持水率大于半分解层 ,前者最大持水率为600% ,后者为221.1 %。整个枯落物层最大持水率变化范围156.5%～494.6% ,平均值为267.5 % ,大小顺序是柞木林>杂木林>灌丛>红松林>落叶松林>油松林。整个枯落物层最大持水量变化范围为14.0～86.1t·hm -2 ,平均值为51.8t·hm -2 ,大小排序为红松林>落叶松林>柞木林>油松林>杂木林>灌丛 ;各林型的最大拦蓄率为67.0%～432.6 % ,平均值为196.7% ,大小排序为柞木林>灌丛>杂木林>红松林>落叶松林>油松林 ;各林型的最大拦蓄量为12.4～58.6t·hm -2,林型间平均值为34.1t·hm -2,大小排序为红松林>柞木林>落叶松林>油松林>灌丛 ;各林型的有效拦蓄率、有效拦蓄量同其相应的最大拦蓄率、最大拦蓄量表现特点相同 ,前者变化范围为43.6%～360.2%,林型间平均值为156.9%:后者的变化范围为10.3～45.7t     

重庆四面山4种类型天然林枯落物水文效应

为探讨长江三峡库区的森林水文作用,并为三峡库区营建水土保持型森林体系提供依据,通过野外取样和室内试验,对重庆四面山针叶林、阔叶林、针阔混交林和楠竹林4种类型天然林枯落物的水文效应进行了分析.结果表明:阔叶林枯落物对降水的拦蓄效果最佳,针阔混交林枯落物的拦蓄效果最差;楠竹林枯落物由于其自然含水率最低拦蓄效果也较好.     

燕山山地典型森林枯落物持水特性

【目的】探讨不同森林类型枯落物持水特性的差异。【方法】以燕山山地典型天然次生林、华北落叶松人工林和油松人工林作为研究对象,在林下设置标准地,测定枯落物厚度和蓄积量,通过室内浸泡法测定持水特性。【结果】枯落物有效拦蓄量、最大拦蓄量和蓄积量的顺序一致:华北落叶松人工林>典型天然次生林>油松人工林;自然含水量和饱和持水率:典型天然次生林>华北落叶松人工林>油松人工林;枯落物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。【结论】森林枯落物层发挥水文功能由持水能力与蓄积量共同决定,在森林经营过程中应充分考虑到包括树种组成和搭配、林分密度等诸因子的影响。     

大兴安岭部分典型林分类型森林水源涵养的研究

通过对大兴安岭地区的部分典型林分类型的枯落物层的累积量、凋落物持水量、凋落物持水深等森林水源涵养的指标进行分析,为合理保护利用森林资源提供依据,结果表明：针叶林的枯落物累积量明显高于阔叶林,针叶林最大持水量大于针阔混交林,阔叶林最小。     

辽宁东部山区森林枯落物层的水文作用

本文主要研究了辽宁东部山区森林枯落物层对降雨拦蓄特征、对降雨的分配情况及自身的持水规律。结果表明：辽东林区枯落物层最大拦蓄雨量为３０～８６ｍｍ；有效拦蓄量为１５～５０ｍｍ；降雨截留率为１９％～２６％；大气降水中的８０％～１４０％通过枯落物蒸发散失     

官司河流域7种林分枯落物及土壤层水文效应1）

为定量评估森林水源涵养能力,结合野外采样和浸水试验对官司河流域7种林分枯落物及土壤层水文效应进行比较。结果表明：林分枯落物蓄积量范围为4．49～13．19 t· hm－2,其中马尾松纯林最大,麻栎纯林最小;各林分枯落物最大持水深和有效拦蓄量均表现为未分解层大于半分解层,且纯竹林最大,分别为2．87 mm和9．77 t· hm－2。枯落物层持水量和吸水速率与浸水时间均显著。各林分0～30 cm土壤总孔隙度变化范围为37．1％～54．3％,竹林和松栎混交林的表层土壤有效持水量最大,分别为256．52、44．5 t· hm－2。纯竹林、松栎混交林持水效果较好,可作为水源涵养林得以推广。     

辽宁基岩质海岸防护林对枯落物及土壤养分的影响

为研究辽宁基岩质海岸防护林对枯落物及土壤养分的影响,以辽宁省大连市的4种典型海岸防护林(侧柏纯林、刺槐纯林、辽东栎纯林、辽东栎赤松混交林)为研究对象,通过对林下半分解层、未分解层枯落物及土壤的取样测定枯落物的蓄积量、持水能力及土壤养分,揭示不同林分类型对枯落物及土壤养分的影响。结果表明:枯落物的蓄积量及持水能力排序为:辽东栎纯林辽东栎赤松混交林侧柏纯林刺槐纯林,其中辽东栎纯林的蓄积量、最大持水量、有效拦截量分别为23.94t·hm-2,58.61t·hm-2,44.99t·hm-2,辽东栎赤松混交林的分别为25.53t·hm-2,47.24t·hm-2,32.66t·hm-2,侧柏纯林的分别为21.53t·hm-2,36.46t·hm-2,27.12t·hm-2,刺槐纯林的分别为7.81t·hm-2,13.60t·hm-2,10.25t·hm-2;与对照空地相比,4种林分改良土壤养分的能力依次为:侧柏纯林辽东栎赤松混交林刺槐纯林辽东栎纯林,其中侧柏纯林土壤的全氮、有效磷、有机质含量分别为4.23g·kg~(-1),4.22mg·kg~(-1),56.76g·kg~(-1),辽东栎赤松混交林的分别为2.04g·kg~(-1),3.90mg·kg~(-1),39.67g·kg~(-1),刺槐纯林的分别为2.52g·kg~(-1),4.20mg·kg~(-1),43.42g·kg~(-1),辽东栎纯林的分别为2.04g·kg~(-1),3.90mg·kg~(-1),39.17g·kg~(-1)。整体而言,辽宁基岩质海岸不同防护林类型中,辽东栎赤松混交林和侧柏纯林的林下枯落物蓄积量、持水能力及土壤养分情况最好。     

模拟氮沉降对油松林单一及混合叶凋落物分解的影响

通过长期原位模拟氮沉降试验,研究暖温带油松林单一和混合叶凋落物分解对外源氮添加的响应过程与机制。氮处理水平分别为对照(0 kg/(hm2a),N0),低氮(50 kg/(hm2a),N1),中氮(100 kg/(hm2a),N2)和高氮(150 kg/(hm2a),N3)。利用凋落袋法对天然林油松针叶、辽东栎阔叶、油松--辽东栎混合叶以及人工林油松针叶进行原位分解试验。研究结果表明,自然状态下天然林油松针叶、辽东栎阔叶、油松--辽东栎混合叶、人工林油松针叶分解95%所需时间分别为7.58、4.89、6.92、8.03 年。氮沉降显著促进了人工林油松针叶的分解,抑制天然林辽东栎阔叶的分解;分解前期,N沉降促进天然林油松针叶、油松--辽东栎混合叶分解,并在分解后期对油松针叶分解产生抑制作用,而对油松--辽东栎混合叶分解无显著影响。在氮沉降持续增加的背景下,研究结果可为油松林生态系统物质循环和能量流动提供基础数据。      

北京地区主要乔木树种的抗火性分析

以北京地区的17种主要乔木树种为研究对象,利用主成分分析法对影响树种抗火性的4项理化性质指标(绝对含水率、热值、灰分含量、抽提物含量)和9项生物学及生态学指标(物候期、树冠浓密度、叶子特征、树皮状况、萌芽力、幼年生长速度、自然整枝度、地被物结构和林分卫生状况)进行了分析,并对各树种抗火性进行了综合评价。结果表明:17种乔木的抗火性能由强到弱依次是榆树、栾树、暴马丁香、柳树、核桃楸、刺槐、杨树、糠椴、黑桦、小叶朴、山杏、元宝枫、辽东栎、白梨、华山松、华北落叶松、油松。其中,榆树、栾树、暴马丁香、柳树和核桃楸的抗火性较强;油松、华北落叶松、华山松、白梨、辽东栎和元宝枫的抗火性较弱;而刺槐、杨树、糠椴、黑桦、小叶朴和山杏的抗火性居中。     

公别拉河流域主要森林类型的土壤肥力与涵养水源功能

对公别拉河流域5种主要森林类型的土壤有机质、全氮、水解氮、有效磷、活性酸(pH)、有效钾、容重、持水状况和孔隙状况进行了分析,并用主成分分析方法对土壤肥力状况进行了综合评价,结果表明:不同森林类型对土壤理化性质影响较大,天然阔叶混交林>天然针阔混交林>天然白桦林>落叶松人工林>樟子松人工林;不同森林类型枯落物持水量由高到低依次为:天然针阔混交林>天然白桦林>落叶松人工林>樟子松人工林>天然阔叶混交林;林地最大蓄水量和有效蓄水量由高到低依次为:天然针阔混交林>天然白桦林>落叶松人工林>天然阔叶混交林>樟子松人工林。     

文峪河中游主要森林类型水文效应比较研究

通过对山西文峪河中游三道川林场油松天然林、油松封育林、山杨天然林、白桦天然林、灌木林、华北落叶松人工林等6种主要森林类型枯落物层和土壤层的野外调查与室内实验,比较分析了6种林分的枯落物层和土壤层水文效应,并就6类水源涵养林水文效应影响因素进行了分析。研究表明:(1)针叶林枯落物层持水能力较阔叶林和灌木林强,人工林枯落物层持水能力较天然林强;(2)各林分土壤最大持水量从大到小的顺序为:华北落叶松人工林灌木林山杨天然林白桦天然林油松天然林油松封山育林;(3)白桦和山杨天然林土壤持水特性指标在各层之间差异表现显著,而其他林分各土壤层之间并没有表现出较大的差异;(4)6种林分类型枯落物及土壤的水文效应表现为:华北落叶松人工林最大,其次为灌木林,山杨天然林,白桦天然林和油松天然林,而油松封山育林最小。(5)处于不同演替时期的林分枯落物层和土壤层具有不同的水文效应不同,营造演替中期的混交林群落将有助于提高林分的水文效应。     

黄龙山林区主要森林群落下物种多样性研究

通过典型样地调查,对黄龙山主要森林群落(辽东栎林、油松林、白桦林、栎桦林、松栎林和松桦林)林下灌木层和草本层的物种多样性指数、丰富多指数和均匀多指数等进行了系统研究,结果表明:1)主要森林群落下灌木层多样性指数,丰富度指数和均匀度指数均高于草本层,显示了灌木层在温带森林群落中的重要性.2)在6种群落中,辽东栎林灌木层和草本层物种多样性最高,白桦林最低,显示了辽东栎是地带性植被特殊地位,白桦林是作为当地的过渡性植被群落的基本属性.3)不同生境6种森林群落类型的草灌层多样性指数、丰富度指数和均匀度指数均为阳坡大于阴坡,显示黄龙山区阳坡的水热组合适合灌草层发育.未来森林经营管理应该利用这些特征,实现生态效益和经济效益最大化.     

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。      

刺槐与其他树种枯落叶混合分解对微量元素释放的影响

【目的】检测刺槐分别与其他10个树种枯落叶混合分解后是否对Cu、Zn、Ni和Cd等微量元素的释放产生促进作用,从微量元素的角度研究刺槐与拟混交树种的种间养分关系,为刺槐混交林的树种选择提供科学依据。【方法】在黄土高原,于秋末冬初采集刺槐及其他10个树种的当年枯落叶,并剪成1 cm大小的碎片或长1 cm的短针叶,同时采集无林荒草地腐殖质层（0～20 cm）土壤作为介质,在室内相同温度和湿度条件下,以尼龙网袋埋土法连续345 d进行枯落叶混合分解培养试验,并用原子吸收光谱分析法（AAS）测定枯落叶分解前后微量元素Cu、Zn、Ni、Cd的含量。【结果】枯落叶分解过程中,Cu、Zn、Ni和Cd的释放速率均以柠条、小叶杨、沙棘、侧柏、辽东栎较快,周转期略大于1年。刺槐分别与小叶杨、白榆、沙棘枯落叶混合分解,对4种微量元素的释放均呈现出促进作用;而分别与樟子松、侧柏、白桦、柠条枯落叶混合分解,对4种微量元素的释放均呈现出抑制作用;刺槐分别与油松、华北落叶松枯落叶混合分解,对Cu的释放有一定的促进作用,而对Zn、Ni、Cd的释放呈现出抑制作用;刺槐与辽东栎枯落叶混合分解,对Zn、Cd的释放有促进作用,而对Cu、Ni的释放有抑制作用。【结论】选择与刺槐枯落叶混合分解后能促进多数微量元素释放的树种进行混交,将有利于林地微量元素的循环利用。     

子午岭辽东栎林土壤种子库及种子命运研究

基于 6 个典型样地 180 个小样方的调查分析,对子午岭林区辽东栎(Quercus liaotungensis)种群 3 种主要林型土壤种子库及种子命运特征进行研究。结果表明:白桦-辽东栎林、辽东栎纯林和油松-辽东栎林 3 种林型土壤种子库平均储量分别为 60.19 粒/m2、87.58 粒/m2和 72.89 粒/m2;辽东栎林土壤种子密度的季节变异不大,但空间分布变异较大,其中,以油松—辽东栎林空间分布变异最强;辽东栎土壤种子库属瞬时土壤种子库,其种子丧失途径主要有萌发、虫蛀、生理死亡、动物摄食和霉变等,其中萌发是土壤种子库丧失的最主要原因;从种子大小与种子命运关系分析,辽东栎土壤种子库种子生理死亡、萌发后死亡趋向于较大粒径种子,霉变趋向于较小粒径种子,而虫蛀在各粒级种子中均有发生;辽东栎林各林型土壤种子库平均自然发芽率为 43.69 %,但幼苗存活率极低,林下实生幼苗十分匮乏,种群更新主要依赖于萌蘖。     

黄土高原小叶杨与其他树种枯落叶混合分解对养分释放的影响

人工纯林的长期连续生长或连栽所引起的土壤性质极化是导致土壤退化和影响人工林生态系统稳定及可持续发展的重要原因,防治的根本途径是选择种间关系协调的树种进行混交改造。通过室内模拟混合分解试验,研究小叶杨与其他树种枯落叶混合分解对养分释放的影响,从而为人工纯林混交改造提供理论依据。研究结果表明:①对C释放的影响:辽东栎枯落叶表现为极强的促进作用,释放率提高21.32%,油松枯落叶表现为较弱的抑制作用,释放率降低14.78%,其他树种枯落叶作用不明显;②对N释放的影响:辽东栎枯落叶表现为极强的促进作用,释放率提高28.69%,樟子松、刺槐枯落叶促进作用较弱,释放率分别提高14.98%、13.36%,油松枯落叶表现为强烈的抑制作用,释放率降低20.33%,其他树种枯落叶作用不明显;③对P释放的影响:刺槐、辽东栎、沙棘枯落叶表现为超强的促进作用,释放率分别提高57.60%、43.06%、38.60%,紫穗槐枯落叶表现为强烈的促进作用,释放率提高22.64%,油松、樟子松枯落叶表现为超强的抑制作用,释放率分别降低62.63%、47.99%,其他树种枯落叶作用不明显;④对K释放的影响:油松枯落叶表现为较弱的抑制作用,释放率降低10.41%,其他树种枯落叶作用均不明显。     

黄土高原主要人工林树种对几种豆科牧草的化感作用

【目的】分析黄土高原主要人工林树种枯落叶对几种豆科牧草的化感作用,为豆科牧草在人工纯林改造中的应用及林草复合植被的建设提供科学依据。【方法】采集樟子松、华北落叶松、刺槐和辽东栎等人工林树种（供体）当年枯落叶,制成不同质量浓度（0.005,0.010和0.020 g/mL）的枯落叶浸提液,定期浇灌胡枝子、沙打旺和小冠花等豆科牧草植物（受体）种子,进行室内发芽试验,观测种子萌发和幼苗生长的相关指标。【结果】樟子松和华北落叶松枯落叶浸提液对3种受体植物种子萌发及幼苗生长均无显著影响,其中樟子松枯落叶浸提液对胡枝子表现出“低促高抑”的规律,而对小冠花有微弱抑制作用;刺槐枯落叶浸提液对胡枝子和沙打旺种子萌发及幼苗生长均表现出“低促高抑”的规律,对小冠花则表现为抑制作用;辽东栎枯落叶浸提液对3种受体植物种子萌发及幼苗生长均有抑制作用。【结论】所选树种的枯落叶浸提液对3种豆科牧草的影响存在较大差异,初步认为,在樟子松人工林下可以种植沙打旺,华北落叶松人工林中这3种植物均可种植,刺槐人工林中不宜种植小冠花,辽东栎人工林中这3种植物均不宜种植。