北京市侧柏人工林水源涵养功能的研究

北京市生态公益林在改善首都空气质量、保持水土、涵养水源等方面起到了重要作用。研究了北京市山区主要生态公益林侧柏人工林的水源涵养功能,将其分为阳坡薄土、阳坡厚土和阴坡厚土3个立地类型进行研究,从土壤和林下枯落物2个层次进行分析。研究结果表明,阳坡薄土侧柏与其他2个立地类型相比,各层土壤容重最小、渗透性与孔隙度（总孔隙度、非毛管孔隙度）均最大,平均值分别为：1.267g/cm3、3.500mm/min、52.350%和13.766%;3个立地条件枯落物层的最大持水量依次为：37.67、92.31和56.08t/hm2。综合分析可知,阳坡薄土侧柏林地水源涵养能力最强,阳坡厚土次之,阴坡厚土最小,其土壤与林下枯落物总持水量依次为：1084.66、1027.91、1005.38t/hm2。     

抚育间伐对北京山区侧柏人工林林下植物多样性的短期影响

侧柏人工林是北京山区主要生态公益林,由于林分密度普遍偏大,树木长势弱,林下植被稀疏,生物多样性锐减,林分质量普遍较差,难以全面发挥生态功能.抚育间伐作为森林经营中一项基础性措施,对于提高侧柏人工林质量,恢复林下植物多样性,加速退化生态系统的重建具有重要意义.研究抚育后侧柏林下植物多样性的动态变化,为合理的抚育技术提供依据,2004年在北京山区分别选择低山阳坡薄土、阳坡厚土、半阳坡厚土3种立地类型的侧柏人工林进行弱度、中度、强度间伐（修枝、割灌试验）,共设置样地41块.2005和2006年夏季对林下植物多样性变化情况进行了调查研究,结果表明:抚育后第1年和第2年的林下植物种类、数量、Simpson多样性指数（D）、Shannon-Wiener多样性指数（H′）和林下植物总生物量都随着抚育强度的增大而增加,林下植物垂直结构也随抚育强度增大而分布明显;强度抚育2年后,阳坡薄土、阳坡厚土和半阳坡厚土侧柏林下灌木分别增加4、5、5种,草本增加13、10、8种,并促使侧柏林下植物向旱中生、中旱生转变;中度、强度抚育后各立地条件的侧柏林下植物生物量均可达到5 t/hm2以上.从短期影响效果看,中、强度抚育有利于植物多样性的提高.      

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。      

北京低山油松人工林径阶结构及林下植物多样性特征

为了揭示油松人工林正常生长,且能保持高生物多样性所需的立地条件,采用随机取样法,对北京西郊低山区97块油松人工林样地和分布其中的134个灌草样方进行调查,研究北京低山区4种立地条件油松人工林的径阶结构及林下植物多样性特征.结果表明:阴坡厚土立地条件下的油松人工林径阶分布接近正态分布,阴坡薄土、阳坡厚土和阳坡薄土立地条件...     

华北土石山区土壤水分蒸发特性

为了研究华北土石山区阴坡油松林、阴坡裸地和阳坡侧柏栎类混交林土壤水分蒸发特性。降水量与水面蒸发由Campbell气象自动观测系统测得。利用PVC管自制的微型蒸渗仪(Microlysimeter),直接钉入林地土壤,取原状土,放在原位,测定不同条件下的土壤蒸发规律。试验地多年的蒸发变化趋于一致,4~6月蒸发量大且变化不大,7~10月蒸发量明显下降。5月的日平均蒸发量最大,7月出现低谷,9月出现第2个高峰,10月降低。降雨量的变化与蒸发量相反。土壤蒸发总体规律是阳坡侧柏栎类混交林>阴坡油松林,林外>林内,阳坡侧柏栎类混交林林外无枯落物>阳坡侧柏栎类混交林林外有枯落物>阴坡油松林林内无枯落物>阴坡油松林林内有枯落物。     

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。     

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。     

不同密度油松人工林土壤特性及水源涵养功能研究

【目的】探讨油松人工林不同林分密度下的土壤特性及水源涵养功能。【方法】以秦岭西段30年生油松人工林为研究对象,设置6种不同林分密度(1 367,1 861,2 517,2 617,3 012和3 683株/hm2)的标准地,采集土样和枯落物样品带回室内,测定土壤理化性质、土壤持水量、枯落物层持水特性等。【结果】林分密度对油松人工林的土壤含水率、有机质含量、体积质量、总孔隙度、土壤最大持水量、毛管持水量具有显著影响。密度为2 617株/hm2的林地土壤体积质量较小(1.14g/cm3),总孔隙度较大(62.57%),有机质含量较高,为1 367株/hm2林地的1.63倍,土壤持水性能较好(1 251.40t/hm2)。【结论】油松人工林在适宜密度条件下,有利于改善土壤结构,增强土壤肥力,提高土壤的蓄水能力,使林地具有更好的水源涵养功能。在秦岭西段小陇山林区,油松人工林的林分密度为2 617株/hm2左右较合理。     

不同经营方式对华北落叶松人工林林下生态特征的影响

以赤峰市喀喇沁旗旺业甸林场为研究区,调查华北落叶松人工林林下生态特征,探究近自然、常规和对照3种经营方式对华北落叶松幼龄林、中龄林和近成熟林林下草本层多样性和生物量、枯落物层持水特性以及土壤容重的影响。结果显示:随着林龄的增长,近自然经营方式的林下草本多样性呈上升趋势,对照区呈下降趋势,常规经营方式无明显变化;常规经营在幼龄林阶段草本生物量更高,达1.0t/hm2以上,而中龄林和近熟林则为近自然经营优于常规经营和对照经营;常规经营在中龄林阶段枯落物积累更多,达到29.07t/hm2,拦蓄量也更高,达到58.86t/hm2,近熟林阶段则为近自然经营更有利于提高枯落物的蓄积和拦蓄效果,分别达到了39.27t/hm2和81.38t/hm2;林分土壤容重为近自然经营下最小,常规经营下最大,且均随土层深度的增加而增大。综合来看,近自然经营模式更有利于林下草本植被的生长和枯落物的积累,特别是在林分趋于成熟时,对于提高林下植被多样性和增强地表保水保土能力具有一定的积极作用。     

北京九龙山不同植被水源涵养作用的研究

通过对北京九龙山植被的一系列水文因子研究表明,在试区降雨稀少、土壤干旱瘠薄的立地条件下,良好的灌木植被同样具有良好的水源涵养作用,其林冠截持率、林下土壤渗透量以及枯落物持水量都不比本区乔木差,并提出了在本区营造水源涵养林应注意的问题。     

黄土丘陵沟壑区不同立地条件草本群落物种多样性与生物量研究

以黄土丘陵沟壑区张家河、麻地沟流域草本群落为研究对象,分析物种多样性、地上生物量、枯落物量随立地条件的变化趋势及三者间的相互关系。结果表明,物种数表现为阴梁峁坡>阴沟坡>峁顶>阳梁峁坡>阳沟坡,Margalef指数表现为阴梁峁坡>阴沟坡>阳沟坡>阳梁峁坡>峁顶,物种数和Margalef指数在不同立地条件下有极显著或显著差异;Shannon-Wiener指数与Pielou指数在阳坡由坡下到坡上呈减少趋势,在阴坡由坡下到坡上呈增加趋势,但差异不显著;地上生物量表现为阳沟坡>阴沟坡>阳梁峁坡>阴梁峁坡>峁顶,不同立地条件的差异不显著;枯落物量表现为阳沟坡>阳梁峁坡>峁顶>阴梁峁坡>阴沟坡,阳沟坡分别与阴梁峁坡、阴沟坡差异显著;由于多种因素的综合作用,物种多样性指数、地上生物量、枯落物量相互之间的相关性并未达到显著水平。     

祁连山东段水源涵养林区造林树种选择试验研究

对祁连山东段水源涵养林区的土壤水文条件和不同立地条件下造林树种的成活率、生物量和生长量等进行了研究：结果表明,在阳坡适宜营造水土保持林,可选树种主要有沙棘、祁连圆柏、互叶醉鱼草、锦鸡儿等;阴坡适宜营造水源涵养林,可选树种主要有青海云杉、沙棘、金露梅等。     

朝阳地区8种自然灌木生态适应性研究

[目的]为恶劣条件下植物的选择利用提供依据。[方法]分析朝阳山区3种坡地的土壤含水量及8种自然灌木地下与地上的生物量比,评价其生态适应性。[结果]土壤含水量阴坡最大,阳坡最小,半阴坡居中,分别为3.47%、1.07%、2.19%。阳坡、阴坡、半阴坡中花木蓝的地下与地上的生物量比均最大,分别为5.441、3.120、3.900。溲疏阳坡的地下与地上生物量比是阴坡的2倍以上。万年蒿阳坡和半阴坡的地下与地上的生物量比明显高于阴坡的,紫丁香和土庄绣线菊却恰好相反。荆条、三裂绣线菊和胡枝子3种坡地的地下与地上的生物量比变化不大。[结论]花木蓝的生态适应性最强,溲疏和万年蒿抗旱性较强,适合生长在阳坡,紫丁香和土庄绣线菊适合生长在阴坡,荆条、三裂绣线菊和胡枝子在3种坡地都能良好生长。     

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。     

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。     

中国沙棘适生立地条件调查研究

大通开展了中国沙棘适生立地条件的调查研究,研究结果表明：不同坡位、坡向和坡度的中国沙棘的生物量均有显著差异,根据研究结果坡度大的阳坡上部一般不宜种植中国沙棘,而其适生立地条件则为坡度较小的阴坡下部或中部。     

不同立地类型大果沙棘生长及生态适应对策差异

在高速公路阳向边坡、阴向边坡和平整带引种大果沙棘,对其生长和生态适应状况进行比较研究。结果表明,营养生长和生物量积累以平整带最好,阴坡居中,阳坡最差;克隆繁殖能力以阳坡最高,阴坡居中,平整带最小。在阳坡种群以合轴型分株为主,将更多的生物量分配于垂直根系,子株数量多但植株矮小;在平整带种群以单轴型分株为主,水平根较发达,子株数量少但植株高大。     

油松建筑材密度管理图的编制及其应用

针对建筑材目的油松人工林经营措施,探讨不同生长发育阶段油松人工林密度调控下蓄积变化,为森林可持续经营提供科学依据。对河北平泉阳坡中土、阴坡中土和阴坡厚土3种主要立地类型的全生命周期油松人工林编制密度管理图,得出培育小、中、大径级建筑材措施。结果表明:河北油松建筑材林的培育,阳坡中土培育小径材、阴坡中土和阴坡厚土培育中大径材,期间经过2~3次间伐以达到高效培育的目的。阳坡中土林分,初植密度3 000~3 300株/hm2,10年生间伐强度12%,15年生强度20%,25年生强度25%,主伐时树高级为9~11 m,培育小径材。阴坡中土林分,初植密度2 700~3 000株/hm2,9年生间伐强度25%,19年生强度30%,主伐时树高级为9~11 m,培育中径材;初植密度2 200~2 500株/hm2,9年生间伐强度20%,17年生强度25%,27年生强度30%,主伐时树高级为11~13 m,培育大径材。阴坡厚土林分,初植密度2 000~2 300株/hm2,7年生间伐强度20%,15年生强度30%,主伐时树高级为11~13 m,培育中径材;初植密度1 000~1 200株/hm2,7年生间伐强度20%,13年生强度20%,23年生强度25%,主伐时树高级为13~15 m,培育大径材。