不同降雨等级及林分间伐强度对红松人工林穿透雨特征的影响

为明确间伐对红松(Pinus koraiensis)人工林水源涵养功能的影响程度,以本溪县草河口镇70年生不同间伐强度(对照区、中度区、极强区)的红松人工林为试验对象,研究了不同降雨强度下,不同间伐强度对红松人工林穿透雨率、产生过程及产流时间的影响,结果表明:穿透雨率随间伐强度增加而显著增加(P<0.05),当林外降雨量等级大于大暴雨级别时,受空间异质性等影响,中度区及极强区林冠截留降雨的能力达到了饱和状态,林冠截留能力减弱。穿透雨产流起始时间与降雨强度无关,与瞬时降雨强度有关,不同间伐强度都能减少降雨过程中的峰值,并延迟5 min,穿透雨产流结束时间与降雨结束时的雨强及时长有关。     

内蒙古大青山白茬子沟小流域典型森林植被的冠层降水再分配特征

利用生长季观测的降雨数据,分析了内蒙古大青山白茬子沟小流域白桦次生林和华北落叶松人工林林冠降雨截留、穿透雨及树干径流与降雨量的关系,以及降雨林冠截留过程的特征。结果表明:两种林分林冠截留量与降雨量的关系吻合对数回归模型;穿透雨量、树干径流量与降雨量均呈明显的一元线性关系,穿透雨量和树干径流量均随着降雨量的增加而增加。不同林分的林冠截留量、穿透雨量和树干径流量的月动态变化与总降水量的月变化基本一致;林内穿透雨率超过73%,冠层截留率9.81%~26.22%,树干径流0.72%~9.10%。     

北京九龙山不同结构侧柏人工纯林降水的再分配

[目的]基于华北石质山区侧柏人工林2014年(3—10月)降水数据进行量化分析,探究其降水的再分配规律。[方法]采用野外定位研究方法,对不同结构(郁闭度、枝下高)侧柏人工林林冠层降水再分配特征进行分析。[结果](1)1/2枝下高0.4、0.6、0.8郁闭度林内穿透雨总量分别为181.1、168.1、147.1 mm,穿透雨率分别为78.8%、73.1%、64.0%;树干径流总量分别为6.0、5.9、3.9 mm;总树干径流率分别为4.2%、2.6%、1.7%;林冠截留总量分别为39.5、56.1、79.1 mm;林冠截留率分别为17.2%、24.4%、34.4%。(2)1/3枝下高0.4、0.6、0.8郁闭度林内穿透雨总量分别为175.6、154.8、136.0 mm,穿透雨率分别为76.4%、67.3%和59.2%,树干径流总量分别为8.3、4.9、3.3 mm,总树干径流率分别为3.6%、2.1%和1.4%,林冠截留总量分别为46.3、70.4、90.7 mm,林冠截留率分别为20.1%、30.6%和39.5%。[结论](1)侧柏人工林同一枝下高不同郁闭度林分林内穿透雨量差异不显著。2种枝下高郁闭度为0.4和0.8之间的树干径流量均存在显著差异,郁闭度0.4和0.6以及0.6和0.8之间差异不显著。(2)郁闭度为0.4、0.6、0.8时,冠厚占树高2/3(即枝下高为1/3)的林分林冠截留量分别是1/2的1.17、1.25和1.14倍。(3)2种枝下高各自不同郁闭度间林冠截留量均存在显著差异。(4)同等降雨量情况下雨强越大,林冠截留量越小;2次降雨间隔时间越长,林冠层越干燥,林冠截留能力越强;枝下高越低(即冠层厚度越大),林冠截留量越大,且随着郁闭度的增加,林冠截留量逐渐增大。     

湖南省张家界马尾松林冠生态水文效应及其影响因素分析

对马尾松林的穿透雨、林冠截留和树干流的水文效应进行监测,并对其影响因素进行初步分析.结果表明:降雨主要集中在5-8月,期间穿透雨量、林冠截留量和树干流量分别占全年分配量的一半以上.穿透雨量、树干流量和林冠截留量与降雨量显著正相关,而穿透雨率和树干流率随着降雨强度的增加而升高,但截留率逐渐降低.马尾松林穿透雨量最大值出现在最大雨量级(≥90.0 mm)和3.0～4.0 mm·h-1雨强范围内; 但是截留率最大值出现在最小的雨量级(＜10.0 mm)和＜1.0 mm·h-1雨强范围内; 树干流率最大值出现在中等雨量(60.0～70.0 mm)和2.0～3.0 mm·h-1雨强范围内,显然降雨特征是影响马尾松林内雨的关键因子.林下穿透雨率存在明显的空间异质性,靠近树干的林冠内部穿透雨率高于林冠外部,而且空间异质性随着降雨量的增加而降低.马尾松树干流与胸径及冠层面积呈极显著正相关.     

郑州植物园3个园林绿化树种林冠截留降水作用研究

对园林绿化树种林冠截留降水作用进行研究,探讨不同绿化树种的林冠对降雨分配的影响,可以为进一步研究城市植被对海绵城市的贡献提供基础数据。通过对白蜡、枇杷和女贞人工林天然降雨条件下穿透降雨和树干径流等数据的统计分析,了解3个树种之间林冠截留降水差异。结果表明:白蜡、枇杷和女贞3个树种的林冠截留和树干径流过程都与林外降雨呈正相关,随着林外降雨强度的变化而变化。进一步证明了通过树干径流效果选择树种的可行性和重要性,为以后树干径流相关科研工作的开展提供了参考依据。     

官司河流域马尾松林林冠截留降水特征研究

本文通过统计分析法对官司河流域的马尾松林林冠截留、林内穿透雨以及树干茎流进行了研究。结果表明：在该林分中林内穿透雨量和树干茎流量在降雨量达到一定值后开始出现,并随降雨量的增加而以增加,并呈现线性相关关系。林冠截留量随降雨量的增加,呈幕函数关系上升,最终趋于饱和,而林冠截留率则随降雨量的增加而减少。     

小兴安岭红松林冠层截留降雪特征及模拟

【目的】研究小兴安岭红松林林外降雪、林内穿透雪和林冠截雪特征,深入认识森林冠层对降雪截留再分配的影响,为定量评价该区域红松林的生态雪水文效应提供理论依据。【方法】连续2年冬季定位观测红松林林外降雪和林内穿透降雪特征,并调查林分结构因子,利用基于物理机制的半经验性理论降雪截留模型模拟红松林冠次截留雪量。【结果】2013年11月至2014年4月和2014年11月至2015年4月,共观测到17场降雪,平均次降雪量10.3 mm,平均次降雪强度4.41 mm·d-1;平均次穿透降雪量7.4 mm,平均次穿透率69.3%,次穿透降雪量和次穿透率均随次降雪量增加而增大;林冠次截留雪量与次降雪量呈较好的幂函数正相关关系,并与郁闭度显著正相关(P0.05),而林冠次降雪截留率与次降雪量呈负指数函数关系(P0.05),次降雪量、胸径、郁闭度、树高和坡度对林内次穿透雪量有显著影响;林冠截留降雪存在饱和截留量限制,林冠次降雪截留率随次降雪量增加逐渐降低;林冠次降雪截留率与次降雪量和郁闭度紧密相关(P0.05),而与胸径、树高、胸高断面积、林冠高度、林冠宽度、叶面积指数和坡度等指标相关性不显著。【结论】次降雪量和林冠郁闭度对林冠次截留雪量影响显著,次降雪量、胸径、郁闭度、树高和坡度对林内次穿透降雪量有显著影响。Pomeroy等(2002)和修正的降雪截留模型能较好拟合小兴安岭地区红松林冠次截留雪量。     

不同间伐强度对长白落叶松-红松林植物多样性和土壤特性的影响

为了提高长白落叶松-红松林的生产力和生物多样性,2005年秋对长白落叶松人工林进行疏伐,伐后林冠下栽植4年生红松。2012年秋又对上层长白落叶松进行生长伐,设计轻度、中度和强度3种间伐强度和1组未间伐林分(对照),分析5年后不同间伐强度对林下植物多样性和土壤理化性质的影响。结果表明:①抚育间伐能提高林下植物多样性,林下灌木层植物丰富度随着间伐强度的增加而增加,轻度、中度和强度间伐差异显著(p<0.05)。林下灌木层植物多样性指数随着间伐强度的增加而增加,对照与中度间伐、强度间伐差异显著(p<0.05),但中度间伐和强度间伐差异不显著。林下草本层植物的丰富度和多样性指数随着间伐强度的增加而增加,各间伐强度均与对照差异显著(p<0.05),但轻度间伐和中度间伐差异不显著。②适度抚育间伐能改善土壤的理化性质,随着间伐强度的增加,土壤容重有所降低,土壤孔隙度和持水量有所提高;土壤pH值呈现先升高后略有降低的趋势,全K、速效K、全P、速效P、全N、速效N含量先升高后略有降低,其中中度间伐效果最好。综合考虑,对长白落叶松林分进行中度间伐较为适宜。     

亚热带杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干茎流

本文用统计分析方法对江西分宜县山下林场杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干茎流进行了研究。结果表明:在该林分中林内降雨量和树干茎流量随降雨量的增加而以直线形式增加;林冠截留量随降雨量的增加呈幂函数关系上升。在杉木林内,随郁闭度的增大,林内降雨率和树干茎流率减少,而林冠截留率增大,马尾松林和杉木林相比,林内降雨率和树干茎流率较大,而林冠截留率较小。     

亚热带杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干茎流*

本文用统计分析方法对江西分宜县山下林场杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干茎流进行了研究。结果表明:在该林分中林内降雨量和树干茎流量随降雨量的增加而以直线形式增加;林冠截留量随降雨量的增加呈幂函数关系上升。在杉木林内,随郁闭度的增大,林内降雨率和树干茎流率减少,而林冠截留率增大,马尾松林和杉木林相比,林内降雨率和树干茎流率较大,而林冠截留率较小。     

不同间伐强度对人工阔叶红松林生长的影响

文章针对不同间伐强度对人工阔叶红松林生长的影响进行了调查研究。结果表明:阔叶树胸径生长和蓄积增长率随间伐强度加大而增加,但对树高的影响较小;间伐强度的增大会明显促进红松胸径和树高的生长,但是首次抚育间伐会使当年的树高生长量显著降低,以后随林龄的增加树高生长量会逐渐恢复正常生长;中度间伐措施对阔叶树和红松的生长均比较有利,10a生的阔叶红松林实施上层抚育的适宜间伐强度为45%左右;中度间伐的林分由于资源水平适中(主要是光资源),因而有利于林下植被均匀度和多样性的提高。     

Effect of thinning intensity on tree growth and temporal variation of seed and cone production in a Pinus koraiensis plantation

Thinning of Korean pine (Pinus koraiensis Sieb. et Zucc.) is used to facilitate timber and cone production. The present study in Northeast China investigated the effects of thinning intensity on individual tree growth, temporal variation in cone yield, and seed quality in Korean pine plantation. In 2005, five thinning intensity levels (none, extreme, heavy, moderate and light) were set in 15 permanent plots in a 32-year-old Korean pine plantation at Mengjiagang Forest Farm, Jiamusi City, Heilongjiang Province. We recorded tree growth and seed cone production from 2013 to 2016, i.e., from 8 to 11 years after thinning. Except for height growth, thinning increased tree growth (diameter at breast height and crown size) and improved cone yield. The extreme thinning treatment (to 300 trees per hectare) resulted in the largest tree diameter, tree volume, crown size and 4-year cone production per tree. The highest cone yield per tree in the mast year (2014) was observed when stands were thinned to 500 trees per hectare (heavy thinning). Although the best cone and seed quality and the largest cone and seed mass per tree were recorded in the heavily thinned stand, no significant differences were found between heavy and moderate thinning stands (750 trees per hectare). At the stand level, the moderately thinned stand had the highest basal area, stock volume and seed cone production per stand. Our results suggest that thinning to 750 trees per hectare will improve timber and cone productivity in 40-year-old P. koraiensis stands.     

桂西南马尾松人工林生长对不同强度采伐的动态响应

[目的]研究不同强度采伐下马尾松的生长动态,筛选适宜的采伐强度,为马尾松人工林近自然经营提供技术支撑。[方法]2007年10月在14年生马尾松人工林(保存密度1 100株·hm~(-2))内进行采伐试验,设置4个采伐强度,即保留密度分别为225、300、375、450株·hm~(-2),以不采伐为对照;其后,自2008年开始连续8 a,每2 a测定1次马尾松的胸径、树高、枝下高和冠面积等生长指标,并计算单株材积和林分蓄积量,应用方差分析和Duncan多重比较分析生长指标对不同采伐强度的动态响应。[结果]表明:采伐强度显著影响林分生长,其中,林分平均胸径、单株材积、冠面积的年均增长量随保留密度增大而减小,但均显著高于对照(P0.05)。采伐后第1 3年,马尾松冠面积增长量显著高于采伐后期,胸径则在采伐后第3 5年最高,而不同采伐强度对林分树高生长影响不明显。保留密度显著影响林分枝下高和蓄积量的动态变化,其年均增长量随密度增大而递增。5个处理间林分蓄积年均增长量的差异随林龄的增大而逐渐缩小。[结论]马尾松人工林生长对不同强度采伐的动态响应以树冠最敏感,冠面积首先陡然增大,进而引起胸径的快速生长。树高和枝下高在采伐后年均增量变化相对平稳。4个采伐强度均显著促进单株材积生长,而仅保留密度为225株·hm~(-2)的采伐对林分蓄积增长量影响显著。综合比较林分的单株材积和林分蓄积连年增长量,建议在桂西南15年生马尾松人工林近自然经营中宜选择300株·hm~(-2)的保留密度进行采伐。     

油松人工林不同大小林隙环境因子差异性比较

【目的】油松Pinus tabulaeformis是我国北方地区主要造林树种。旨在阐明油松人工林抚育间伐24 a后形成的不同等级林隙间环境因子的差异,探讨林隙的形成对环境因子的影响以及环境因子间的相关关系。【方法】在油松人工纯林选择4种等级的林隙,即林隙直径和冠层平均树高(即林分平均高)之比分别为L-Ⅰ(0.75 H)、L-Ⅱ(1.00 H)和L-Ⅲ(1.25 H)(H为冠层均高)和对照(CK,林冠下),测量了生长旺季的环境因子(光合有效辐射、空气温度、空气湿度、土壤温度和土壤湿度),在此基础上,分析了不同林隙等级间和林隙内不同区域的环境因子的差异性以及环境因子间的相关关系。【结果】1)不同等级林隙间光合有效辐射和土壤温度均达到了显著差异(P <0.05),最大差值分别达到了167.94μmol/m^2s和0.7℃,且随着林隙面积的增大而增大。2)3个面积等级的不同区域间光合有效辐射均表现出了显著的差异,土壤温度仅在L-Ⅱ面积等级林隙中达到了显著差异(P <0.05),在林隙中心区域光合有效辐射和土壤温度具有最大值。3)除了L-Ⅲ面积林隙等级外,其余的林隙等级和对照内光合有效辐射与土壤温度之间均有显著的正相关性(P <0.05)。【结论】在油松人工林内,抚育间伐24 a后,间伐产生的不同等级林隙和林隙区域会对光合有效辐射与土壤温度产生显著影响,对其他环境因子的影响不大。     

不同强度间伐对长白山天然林林下植物多样性的影响

对吉林森工集团松江河林业局辖区内的阔叶红松林、杂木林和杨桦林采取30%～40%（T1）、20%（T2）株数强度的均匀间伐处理,以不间伐处理为对照（CK）,对间伐2 a后林下植物木本、草本植物进行调查,采用Simpson、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数进行植物多样性分析,探讨不同强度间伐对3个林型林下植物多样性的影响。研究结果表明：T1间伐后3个林型的物种丰富度均有增加（杂木林木本植物例外）,T2间伐后杨桦林木本植物丰富度降低,草本植物丰富度增加。两种间伐处理均增加阔叶红松林木本植物多样性,T1处理尤为明显。T1处理增加杂木林和杨桦林木本植物多样性,而T2间伐处理有较弱的降低作用。两种间伐处理均降低阔叶红松林和杂木林草本植物多样性,与强度无明显关系。随着间伐强度的增加杨桦林草本植物多样性增大。在长白山天然林中,较大间伐强度T1（30%～40%）能够有效提高植物多样性。     

透光抚育对红松阔叶林群落结构与生产力的影响

采用样带网格调查方法和群落重要值分析方法，研究透光抚育（全透光、半透光、未透光）对红松阔叶混交林群落（人天混群落）的树种组成结构、径级分布、蓄积量和红松蓄积生产力的影响效果。结果表明：沿由小到大的透光强度，人天混群落中红松重要值依次增大（0．499～1．000），透光有利于人天混群落中红松优势地位增强；红松大径木比例依次增加（0．00％～54．0％），小径木比例依次减少（74．9％～2．7％），透光有利于人天混群落中红松大径木比例提高；群落蓄积量依次增加（60．2475～230．4051m^3／hm^2），红松蓄积生产力依次增加（1．2692～5．3603m^3／hm^2·a），透光有利于人天混群落蓄积量及红松蓄积生产力的提高。     

Characteristics of canopy interception and its simulation with a revised Gash model for a larch plantation in the Liupan Mountains,China

Canopy interception is a significant proportion of incident rainfall and evapotranspiration of forest ecosystems. Hence, identifying its magnitude is vital for studies of eco-hydrological processes and hydrological impact evaluation. In this study, throughfall, stemflow and interception were measured in a pure Larix principis-rupprechtii Mayr.(larch) plantation in the Liupan Mountains of northwestern China during the growing season(May–October) of 2015, and simulated using a revised Gash model. During the study period, the total precipitation was499.0 mm; corresponding total throughfall, stemflow and canopy interception were 410.3, 2.0 and 86.7 mm,accounting for 82.2, 0.4 and 17.4% of the total precipitation, respectively. With increasing rainfall, the canopy interception ratio of individual rainfall events decreased initially and then tended to stabilize. Within the study period, the simulated total canopy interception, throughfall and stemflow were 2.2 mm lower, 2.5 mm higher and0.3 mm lower than their measured values, with a relative error of 2.5, 0.6 and 15.0%, respectively. As quantified by the model, canopy interception loss(79%) mainly consisted of interception caused by canopy adsorption, while the proportions of additional interception and trunk interception were small. The revised Gash model was highly sensitive to the parameter of canopy storage capacity,followed by the parameters of canopy density and mean rainfall intensity, but less sensitive to the parameters of mean evaporation rate, trunk storage capacity, and stemflow ratio. The revised Gash model satisfactorily simulated the total canopy interception of the larch plantation within the growing season but was less accurate for some individual rainfall events, indicating that some flaws exist in the model structure. Further measures to improve the model's ability in simulating the interception of individual rainfall events were suggested.     

Effects of thinning on microsites and natural regeneration in a Larix olgensis plantation in mountainous regions of eastern Liaoning Province, China

In order to understand the effects of thinning on microsite conditions and natural regeneration in the larch plantation, thinning experiment was conducted in a 40-year-old Larix olgensis plantation in Qingyuan County in eastern Liaoning Province, China in 2003-2004 Five thinning treatments （0%, 10.2%, 19.8%, 29.7% and 40.3% thinned） were designed on the same site. After thinning, canopy openness and the microsite conditions such as photosynthetic photon flux density （PPFD）, soil moisture content, and soil temperature were measured in one growing season. Meanwhile, the investigation of natural regeneration was conducted at the end of the growing season. The results showed that the canopy openness increased with the increase of thinning intensities. PPFD and soil temperature and soil moisture content in different soil layers were positively relative with canopy openness after thinning. The richness of regenerating tree species did not significantly increase （p=0.30） after one growing season since thinning, but the regeneration density and frequency of tree species increased significantly （p〈0.05）. In addition, the number of regenerating tree species increased, and the increment was correlated with the characteristics of iudividual tree species. The increasing percentage of regenerating seedlings of the shade-intolerant tree species was more than that of shade-tolerant tree species. Among the investigated regeneration species, the biggest response of seedling emergency to the canopy openness was Phellodendron amurense. This paper confirmed the following conclusions： after thinning, the variety of regenerating tree species was correlative with the characteristics of regenerating tree species, and the distribution of unthinned trees and the site conditions in the investigated larch plantation were the additional factors influencing, the regeneration.     

抚育间伐对辽东山区3种林型林分总断面积和总收获量的影响

利用几十年的定位观测数据,分析了抚育间伐对辽东山区红松人工林、天然次生蒙古栎林和人工诱导的阔叶红松林3种林型林分总断面积和总收获量的影响。结果表明:与对照区相比,抚育间伐没有提高红松人工林的林分断面积和蓄积总生长量,但极强度和强度间伐能提高红松人工林的林分断面积生长率。林分总断面积随着间伐强度的增加先升高后降低,各间伐强度均能提高林分总断面积,极强度间伐除外。抚育间伐能提高红松人工林林分蓄积生长率,弱度区除外;红松人工林林分总收获量随着间伐强度的增加先升高后降低,各间伐强度均能提高林分总收获量,中度间伐效果最好。抚育间伐能提高蒙古栎林林分断面积和蓄积总生长量、生长率以及林分总断面积和总收获量,各指标随着间伐强度的增加先升高后降低,中度间伐效果最好。抚育间伐能提高人工诱导的阔叶红松林林分断面积和蓄积总生长量、生长率以及林分总断面积和总收获量,林分断面积和蓄积总生长量、林分总断面积和林分总收获量随着间伐强度的增加而升高,林分断面积和蓄积生长率随着间伐强度的增加先升高后略有降低,强度间伐效果最好。可见,合理的间伐强度能够提高3种林型的林分总断面积和总收获量。