华北石质山区不同水土保持树种对土壤质量的影响

为探讨不同水土保持树种对土壤质量的影响,以华北石质山区3种30a生典型树种刺槐、侧柏和栓皮栎林为对象,研究各人工林地及对照样地的土壤理化性质,并采用主成分分析法计算各样地土壤质量指数。结果表明:1)侧柏林种植对土壤粘粒体积分数和孔隙度的提高作用最大,刺槐林最大限度地增加了土壤粉粒及含水率,栓皮栎林对土壤硬度降低作用最大;2)侧柏林对土壤有机质、全氮、碱解氮的积累作用最大,刺槐林对土壤速效磷增加作用最好,而栓皮栎林则有利于土壤速效钾的累积;3)综合土壤物理性质和化学性质得到侧柏、刺槐和栓皮栎林地土壤质量指数分别为1.42,0.99,0.53。刺槐、侧柏、栓皮栎等3种树种均显著提高了土壤质量,且不同水土保持林土壤质量之间存在显著差异。建议在华北石质山区水土保持林构建中,可以选择侧柏作为先锋树种。     

太行山低山丘陵区不同水土保持林地土壤渗透性能及其影响因素研究

为了探讨太行山低山丘陵区不同水土保持林地土壤渗透性能及其影响因素,本文通过野外调查和室内分析相结合的方法,分析了该区域3种30年生的侧柏、刺槐和栓皮栎水土保持林地土壤的入渗特征并进行综合评价,同时进行入渗过程模拟及土壤入渗影响因素研究,结果表明:(1)3种水土保持林地土壤初渗速率、平均入渗速率、稳渗速率、前30min入渗量均大于相同土层裸地土壤入渗数值,同时也表现为随土壤深度的增加而降低,不同样地0~20 cm土层土壤渗透速率均呈现侧柏刺槐栓皮栎裸地的趋势。(2)不同样地土壤渗透性能综合评价结果为侧柏(2.414)刺槐(-0.817)栓皮栎(-1.169)裸地(-1.180)。(3)土壤入渗模型拟合结果表明Philip入渗模型对不同恢复阶段土壤入渗过程拟合效果最好,Kostiakov入渗模型拟合效果次之,Horton入渗模型拟合效果最差,不适合用于描述该区域土壤入渗特征。(4)土壤渗透特性指标与土壤密度、非毛管孔隙度、总孔隙度、有机质质量分数、根质量密度、根表面积密度、根体积密度、根平均直径存在显著相关关系(P0.05);土壤理化性质指标和根系结构指标中对土壤渗透性能产生影响作用最大的分别是总孔隙度和根表面积密度,典型相关负荷量分别为21.029和0.713。     

华北山区非主要生长季典型人工林土壤呼吸变化特征

2005年11月至2006年3月,利用Li-8100土壤呼吸自动观测系统及AR-A-ECH土壤温度湿度自动观测系统,观测了华北山区30年生侧柏和25年生栓皮栎林土壤呼吸速率与土壤温度及湿度,分析了非主要生长季土壤呼吸变化特征.结果表明:(1)晴或多云条件下,2种人工林林地土壤呼吸速率都明显高于阴天,但日变化均不明显;整个非主要生长季,土壤呼吸速率(SRR)呈现出明显的日际变化特征;2005年11月至2006年1月,SRR呈显著降低的趋势,在2月份,维持在相对较低水平,进入3月中旬则迅速回升,降雪使SRR均有不同程度的增加;整个非主要生长季,侧柏林地与栓皮栎林地的平均SRR分别为0.61、0.39μmol·m-2·s-1.(2)2种人工林林地地表及地下5、10、15、20 cm深处土壤温度与SRR都存在显著的指数相关关系(p《0.01),且5cm深处的土壤温度与SRR的相关性最好,侧柏和栓皮栎在该深处的Q10值分别是2.280和1.602;侧柏、栓皮栎林地SRR与土壤含水量分别呈显著的线性相关关系、多项式相关关系(P《0.01).这2种人工林林地SRR与5cm深处的土壤温度和土壤含水量均有很好的复相关关系(P《0.01),且比较偏相关系数表明:影响2种林地土壤呼吸速率的最主要土壤环境因子都是土壤温度.     

北京西山主要造林树种林下枯落物的持水特性

在北京西山森林健康试验示范区内,刺槐、侧柏、元宝枫、黄栌、油松、栓皮栎林下枯落物的持水特性进行研究.结果表明:1)6个不同树种林下枯落物总蓄积量分别为油松26.01 t·hm-2,元宝枫10.95 t·hm2,栓皮栎10.82 t·hm-2,刺槐8.96 t·hm-2,黄栌8.90 t·hm-2,侧柏4.52 t·hm-2,其大小顺序为油松>元宝枫>栓皮栎>刺槐>黄栌>侧柏;2)不同树种林下枯落物持水量、吸水速率与浸水时间的动态变化规律基本相似,未分解层枯落物持水量均大于半分解层枯落物持水量,枯落物持水量与浸水时间呈正相关关系,并且枯落物在水中浸泡8 h时.其持水量基本达到最大值;枯落物未分解层和半分解层吸水速率在0～2 h最快,在4～6 hA逐渐减缓,6 h后明显减缓,未分解层和半分解层吸水速率基本趋向一致;3)不同树种林下枯落物最大持水率范围为75.44%～278.65%,针叶树种的最大持水率均低于阏叶树种,但由于油松林下枯落物的蓄积量明显大于其他阔叶树种,故研究区内不同树种林下枯落物最大持水量的大小顺序为:油松>栓皮栎>元宝枫>刺槐>黄栌>侧柏;4)不同树种林下枯落物有效拦蓄深分别为栓皮栎2.33 mm,油松2.12 mm,元宝枫2.00 mm,刺槐1.19 mm,黄栌0.89 mm,侧柏0.23 mm.     

河北太行山区典型水土保持林乔木层生物量及碳储量研究

以河北太行山区4种典型水土保持林为研究对象,对混交林(栓皮栎-侧柏)、油松林、栓皮栎林和刺槐林的乔木层各器官生物量、含碳率以及碳储量进行比较研究。结果表明:混交林、油松林、栓皮栎林和刺槐林生物量分别为51.94,86.40,90.19,18.08t/hm^2,栓皮栎林和油松林生物量高于4种水土保持林生物量的均值(61.65t/hm^2),而混交林和刺槐林生物量分别占生物量均值的84.25%,29.33%。不同林分各器官在乔木层生物量中分配顺序均表现为树干>树根>树枝>树叶。4种典型林分各器官含碳率分别为45.16%~58.93%,58.48%~64.61%,51.16%~58.37%,52.35%~62.30%。4种典型林分碳储量为10.10~53.85t/hm^2。不同林分类型各器官碳储量与生物量呈正比关系,与生物量趋势基本相同,碳储量大小表现为油松林>栓皮栎林>混交林>刺槐林。     

晋西黄土区典型植被类型的土壤水分特征

在晋西黄土区,研究了荒草地、锦鸡儿灌木林地和刺槐乔木林地3种典型植被不同土层的土壤密度、含水量、贮水能力和入渗性能的差异及其相关性,结果显示:3种植被类型都能有效减小表层(0 20 cm)土壤密度;3种植被类型表层(0 20 cm)的土壤滞留贮水量较大,锦鸡儿林地(198.80 t·m-3)刺槐林地(166.10 t·m-3)荒草地(87.37 t·m-3),20 40 cm土层的土壤滞留贮水量也是锦鸡儿林地(127.30 t·m-3)刺槐林地(55.60 t·m-3)荒草地(47.30 t·m-3),表明在3种植被类型中,锦鸡儿林地对晋西黄土丘陵区土壤水分的涵养作用最强;锦鸡儿林地的土壤稳渗速率最大,为1.80 mm·min-1,刺槐林地次之,为1.46 mm·min-1,荒草地依然最小,且锦鸡儿林地土壤的均渗速率最大,为4.81 mm·min-1,其次是刺槐林地,为4.51 mm·min-1,荒草地最小。土壤密度与滞留贮水量呈极显著负相关关系,与土壤初渗速率和均渗速率呈极显著负相关关系,与稳渗速率呈显著负相关关系,非毛管孔隙度与稳渗速率和均渗速率存在极显著相关关系。Kostiakov模型和Horton模型对晋西黄土区3种植被类型土壤入渗过程模拟的拟合系数高达0.97和0.95,明显优于Philip模型(0.43)。     

太行山低山丘陵花岗片麻岩区典型林地土壤持水能力研究

为分析太行山低山丘陵花岗片麻岩区典型林地的土壤持水能力,选取刺槐、油松×侧柏、核桃3种典型林地土壤进行土壤物理性质及其持水能力测定分析。结果表明:土壤容重、孔隙度、饱和蓄水量在3种典型林地之间存在差异。土壤容重变化在1.36～1.47g/cm~3之间,随着土层深度的增加而增大;核桃林土壤容重最小,总孔隙度最大,饱和蓄水量、毛管蓄水量最大,油松×侧柏混交林土壤容重最大,总孔隙度最小,饱和蓄水量、毛管蓄水量最小。总体发现,核桃林土壤持水能力较强,刺槐林次之,油松×侧柏混交林土壤持水能力较弱。     

泰山典型林分的水源涵养功能评价

通过对泰山9种代表性林分的水源涵养能力的分析评价,结果表明,林冠截留能力最大的是五角枫纯林,最小的是黑松纯林;枯落物有效持水能力最大的是麻栎×黑松林,最小的是黑松纯林;土壤贮水能力最大的是50年生麻栎纯林,最小的是黄连木纯林。综合比较9个林分的水源涵养能力,其从大到小的顺序是:五角枫、50年生麻栎、15年生麻栎、麻栎×黑松、侧柏、刺槐、黄连木×刺槐、黑松、黄连木。     

渭北黄土高原东部尧山林场主要人工林土壤肥力综合评价

为给陕西渭北黄土高原建设和管理提供依据,以尧山林场油松林、侧柏林、刺槐林等3种主要人工纯林为对象,利用常规测试方法和主成分分析法对林地土壤肥力进行了测定分析和综合评价。结果表明3种林分土壤有机质含量均随土层深度增加而逐渐下降,腐殖质层pH值显著高于其他土层;刺槐林碱解N含量随土层的增加而逐渐下降,腐殖质层有效P含量显著高于其他土层;油松林有机质含量显著高于侧柏和刺槐林;刺槐林土壤pH值和碱解N含量显著高于油松和侧柏林,速效K含量显著低于油松和侧柏林;土壤有效P含量油松林>侧柏>刺槐林;3种林分土壤综合肥力差异较大,肥力综合分值油松林(1.01)>侧柏林(-0.34)>刺槐林(-0.99);油松林有机质含量高、刺槐林碱解N含量高;油松和侧柏林地土壤碱解N亏缺,刺槐林地速效K缺乏。     

华北土石山区7种优势乔木树种耗水分析

为了给建立生态水源涵养林筛选抗旱节水的优势树种及植被营建合理规划提供科学的理论依据,采用盆栽称重法对7种乔木树种蒸腾耗水规律及环境因子影响等进行试验。结果表明:1)油松、元宝枫T_r日变化为双峰曲线,侧柏、栓皮栎、槲树、刺槐、盐肤木为单峰曲线,峰值出现在9:00—11:00或13:00—15:00;T_r日均值从大到小排序为:栓皮栎(4.40 mmol?m^-2s^-1)>盐肤木(3.42 mmol?m^-2s^-1)>槲树(3.13 mmol?m^-2s^-1)>刺槐(1.95 mmol?m^-2s^-1)>元宝枫(1.84 mmol?m^-2s^-1)>油松(1.79 mmol?m^-2s^-1)>侧柏(1.76 mmol?m^-2s^-1),阔叶乔木T_r日均值高于针叶乔木的。2)R_WUE主要表现为"V"型趋势,9:00—11:00出现最小值,油松、侧柏的抗旱性强于刺槐、元宝枫、栓皮栎、槲树、盐肤木。3)不同天气耗水量从大到小排序为:晴天>半晴天>阴天,7月、8月、9月的耗水量多于5月、6月、10月;不同树种耗水量ATWCA序为元宝枫(0.120 g·cm^-2d^-1)>盐肤木(0.115 g·cm^-2d^-1)>栓皮栎(0.098 g·cm^-2d^-1)>槲树(0.090 g·cm^-2d^-1)>油松(0.061 g·cm^-2d^-1)>刺槐(0.053 g·cm^-2d^-1)>侧柏(0.039 g·cm^-2d^-1);表明阔叶乔木耗水量多于针叶乔木。4)影响树种叶片蒸腾速率的影响因子主要是光合有效辐射和气孔阻力。     

华北低丘山地人工混交林净生态系统碳交换的变化特征

采用涡度相关技术对华北低丘山地30年生栓皮栎-刺槐-侧柏人工混交林生态系统进行连续2年的碳通量观测。结果表明:人工混交林净生态系统碳交换(NEE)的年际和季节变化都很明显,但日变化只在生长季(4—10月)才变得显著。2006和2007年人工混交林NEE的变化范围分别在-27.1～8.1和-24.4～9.8gCO2·m-2d-1,最大月平均CO2吸收量分别出现在5月和7月。生长季净碳吸收约占全年的96%。人工混交林是较强的碳汇,2006和2007年净碳吸收量分别为549.1和445.4gC·m-2a-1。春季干旱是2007年人工混交林净碳吸收显著下降的主要原因。     

川中丘陵区优良适宜树种选择

首先选用生长适宜性指标、抗逆性指标、生态功能指标作为控制层,生长周期、更新能力、生长速度、抗旱性、抗寒性、耐瘠薄性、冠层疏透性和根系特性等8个因子作指标层,用层次分析法对柏木、马尾松、桤木和香樟等20个供选树种进行模型选择,然后对得分较高的树种分别在川中丘陵区的柏木纯林、马尾松纯林、松柏混交林中进行改造后的栽培对比试验。结果表明:(1)模型筛选出适宜川中丘陵区的乔木树种分别为麻栎、栓皮栎,刺槐,桤木,喜树,香椿,马尾松、香樟、柏木9个,灌木树种为马桑,黄荆,火棘3个。(2)从成活率、保存率和生长状况分析,香樟、桤木、喜树、窄冠刺槐、香椿均可用于在柏木纯林中补植,立地条件较好的地块以补植香椿为宜,立地条件差的林分中以补植窄冠刺槐为宜。马尾松纯林中应补植香樟和栓皮栎,但补植香樟时应选择土层较厚,土壤含水量较高的林分。补植的苗木以2a生大苗为宜。     

A Discussion on Drought Tolerance Through Hydraulic Architecture of Woody Plants

In this paper, ten woody plants grew on the campus of the Beijing Forestry University were selected for measuring hydraulic architecture parameters and water potential of one-year-old twigs. The results show that day and night change of water potential and hydraulic architecture parameters appear to be obviously convex trend. The relationship models between water potential and hydraulic conductivity, special conductivity and leaf special conductivity were respectively established, which were simulated by equations Y=axb and Y=ax2 bx c, through which the parameters physiological meanings were discussed. The results show also show that embolism vulnerability of ten tree species was Robinia pseudoacacia> Gleditsia sinensis> Acer truncatum> Prunus davidiana> Cornus alba> Platycladus orientalis> Cedrus deodara> Pinus bungeana> Pinus tabulaeformis> Jasminum nudiflorum, and that the water transport efficiency in xylem and embolism vulnerability of the species are ring-porous species> diffuse-porous species>non     

太行山低山丘陵区复合农林业优良乔、灌、草选择的研究

根据太行山低山丘陵区的特点及复合农林业结构配置的需要,进行了水保林树种、牧草植物、中药材品种的筛选实验。结果表明：(1)火炬树、刺槐、五角枫、臭椿、侧柏5个乔木树种为低山石灰岩区水保林适生树种;(2)紫花苜蓿为石灰岩地区林草复合首选草种;(3)石灰岩区适用于复合经营的中药材品种有太子参、半夏、白芨、细辛4种。     

退耕还林还草地区土壤有效水含量及蓄水性能研究--以陕西省吴旗县柴沟流域为例

对陕两省吴旗县黄土丘陵沟壑区退耕还林工程区的乔术（山杏和刺槐）、灌木（荆条、沙棘）及对照农田的土壤水分有效性和蓄水能力进行了比较研究。结果表明，不同植被类型的土壤有效水含量为1．92％～15．73％，林地比农田增加约75．3l％；0～40cm土层土壤蓄水量为228．30～251．07t／hm^2，林地比农田增加约8％；刺槐林地的蓄水性能好于山杏林地。结果对于科学地评价退耕还林工程的土壤改良效益、水源涵养效益具有重要的意义。     

丹江口湖北库区水源涵养林改造技术研究

典型调查结果表明:丹江口湖北库区周边森林植被类型主要为马尾松—栓皮栎—茅草、马尾松—白刺花—茅草、松柏混交林和以栓皮栎为代表的阔叶林,且大多是人工针叶林,地带性阔叶次生林较为少见。通过结构与功能分析表明,库区森林植被特征表现为林种结构、林内空间结构和林龄结构单一,林分老化、退化现象严重,林分水源涵养等生态功能下降。针对以上突出问题,提出了相应林分改造技术措施,为库区生态林体系建设提供依据。     

安徽省石灰岩山地适生树种的选择

以皖东、皖南、皖北的典型石灰岩山地天然次生林群落为研究对象,在群落调查、更新状况调查分析的基础上,探讨了安徽省石灰岩山地的适生树种.结果表明青檀、榉树、朴树、琅琊榆、醉翁榆等榆科树种为皖东石灰岩山地造林绿化的最适树种;麻栎、枫香、黄连木、马尾松、湿地松、侧柏、刺柏、青檀为皖南石灰岩山地造林宜选树种;栓皮栎、板栗、麻栎、青檀、侧柏、杜梨、泡桐等树种为皖北石灰岩山地的造林树种.该研究将为加速北亚热带石灰岩山地绿化提供了可靠依据.     

晋西黄土区不同森林植被的林地水源涵养功能

林地(包括枯落物层和土壤层)是森林植被水源涵养功能的主体,在水土保持中具有举足轻重的作用。根据蔡家川流域林地枯落物和土壤的分析与测定,研究比较了晋西黄土区不同森林植被的林地水源涵养功能。结果表明,不同植被类型枯落物的最大有效拦蓄量的大小排序为:虎榛子林(2 85mm)>沙棘林(2 38mm)>刺槐林(1 88mm)>油松×刺槐林(1 31mm)>油松林(0 77mm)。不同植被类型0～60cm土层的林地土壤最大拦蓄量为:虎榛子林(248 2mm)>油松×刺槐林(241 0mm)>刺槐林(210 2mm)>油松林(198 1mm)。晋西黄土区不同森林植被的林地水源涵养功能研究,为该区水土保持林的合理经营与利用提供了科学依据。     

Carbon assimilation and water-use efficiency by neighboring Mediterranean-climate oaks that differ in water access

Quercus agrifolia Nee and Quercus durata Jeps. are sclerophyllous evergreens that co-occur in regions of northern California that have a serpentine-derived soil. The species are of similar stature and density where they grow together, even though late-drought xylem pressure potentials indicate that Q. durata has access to more soil water than Q. agrifolia. To assess how carbon uptake and water-use efficiency (WUE) are affected by water access, I monitored leaf and canopy gas exchange of neighboring Q. durata and Q. agrifolia trees over a 15-month period. Transpiration and photosynthesis by Q. agrifolia peaked in spring and declined through the summer, whereas transpiration and photosynthesis by Q. durata continued at a moderate rate year round. When summed over the study, Q. agrifolia transpired 25% less water on a ground-area basis than Q. durata, but assimilated 25% more carbon. Quercus agrifolia achieved a greater integrated WUE by: (1) maintaining a 20% advantage in instantaneous WUE as a result of lower leaf intercellular CO(2) concentrations; (2) responding rapidly to increased soil water following rain; and (3) assimilating carbon at high rates during periods of low evaporative demand.