滇中高原不同林龄华山松林冠层对天然降雨雨滴能量特征的影响

[目的] 探究滇中磨盘山不同林龄华山松人工林对天然降雨动力学特征的影响,为区域水土资源保护、森林结构调整等提供一定的理论参考。[方法] 基于2019年5至10月在云南省玉溪市新平县磨盘山观测的74场降雨资料,采用滤纸色斑法对华山松人工林（中龄林15 a,成熟林40 a,过熟林60 a）的林内外的降雨雨滴同时进行观测。选取其中具有代表性的11场降雨,针对不同降雨条件分析了3种林龄林分对雨滴能量特征的影响。[结果] ①华山松林林冠层对雨滴有汇集与分散作用,中龄林对雨滴分散作用更强,成熟林次之,过熟林则表现为较强的汇集作用。②林内外雨滴终点速度与雨滴直径均具极显著的正相关关系（p<0.01）,林内雨滴终点速度排序为：中龄林 > 成熟林 > 过熟林。③雨滴直径及降雨强度的增加均可增强林内外的降雨能量,且雨滴能量与二者均呈现极显著的正相关关系（p<0.01）。不同降雨条件下,降雨动能与雨滴径阶均可拟合为幂函数,林内雨滴能量排序为：中龄林 < 成熟林 < 过熟林。其中,中龄林对雨滴能量的削弱作用更为明显。④中龄林对雨滴的缓冲势能效果最好（66.67%）,占降雨总势能的52%,成熟林次之（31.58%）,过熟林最弱仅为20.64%。[结论] 随树木年龄的增长林冠减缓雨滴能量的效果减弱。因此,对于成熟林以上的华山松人工林林分,应及时进行林分采伐与更新,且注重保护林下枯落物,以减轻由林下雨滴造成的水土流失。     

典型荒漠草原不同林龄下柠条灌丛碳氮磷化学计量特征

以典型荒漠草原区察哈尔右翼前旗的不同林龄(3、5、7、10年)柠条(Caragana korshinskii Kom.)灌丛为试材,采用空间代替时间的方法,研究了林龄对柠条叶、枝以及灌下草的碳氮磷化学计量特征的影响,以期为荒漠区植物养分平衡、荒漠区植被恢复等提供参考依据。结果表明：1)柠条叶、枝以及灌下草的C、N、P含量随林龄的增加呈现不同趋势,但均在林龄为10年时达到最大值。2)林龄的延长促使柠条叶、枝以及灌下草的C∶N、C∶P和N∶P总体呈下降趋势,研究区内植物受到P的限制。3)林龄延长显著增加了柠条以及灌下草的C、N、P贮量,且均在第10年时达到最大值。4)不同林龄下柠条枝、叶和灌下草的C、N、P贮量两两相比均呈显著正相关关系。综上,林龄的延长增加了植物碳氮磷的储量,适当增加林龄有利于提高灌草植物化学计量平衡和养分水平。     

内蒙古东部区不同林龄油松人工林的固碳特征

为了探究油松人工林的固碳特征及其影响因素,以内蒙古东部区的油松人工林为研究对象,利用空间代替时间的方法,对研究区内不同林龄的油松人工林各器官和土壤的碳含量进行测定,分析其植被和土壤的固碳特征。结果表明:随着林龄的增加,乔木层和土壤层碳储量均逐渐增加,各器官平均碳含量为502.49 mg/g,乔木层平均碳储量为39.59 t/hm~2,土壤层平均碳储量为60.30 t/hm~2,植被和土壤的总平均碳储量为99.88 t/hm~2,相同林龄碳储量均表现为土壤层高于乔木层。气候特征、林分结构、土壤深度等是影响油松人工林碳储量大小的主要因素,边缘分布区与中心分布区的碳储量存在差异,这主要与气候梯度变化和人工林的经营管理措施相关。     

巨尾桉人工林林分因子与林龄的关系模型及样地尺度效应

揭示广西壮族自治区南宁巨尾桉人工林（2~9 a）的林分特征，研究主要林分因子与林龄的相互关系及在不同面积尺度上的适应性。巨尾桉人工林设置20个（30 m×30 m）方形大样地，每个方形样地中分成9个小样地（10 m×10 m），由4个小样地组成中样地（20 m×20 m）。采用Logistic、Gompertz、Richards和Korf 等4种经验模型模拟林分密度、平均直径、平均高、优势木高、胸高断面积、蓄积量等主要林分因子与林龄的相互关系。巨尾桉人工林林分平均直径、平均高、优势木高等林分与林龄呈极显著正相关，回归关系用Logistic经验模型拟合最好，相应3组检验决定系数（R²）均>0.5，3组测试样地的标准化残差落在［-2,2］带状区域中，表明3个模型在不同面积尺度样地上有较好的适应性；胸高断面积和每公顷蓄积量与林龄呈显著正相关，回归关系分别用Gompertz经验模型和Korf经验模型拟合最好，胸高断面积-林龄模型很好地适应中小样地（100、400 m²），在大样地（900 m²）中稍差；蓄积量-林龄模型很好地适应大、小样地（100、900 m²），在中样地（400 m²）中稍差。巨尾桉人工林林分胸径分布呈现近似正态分布，呈现增长型趋势；林分平均直径、平均高、优势木高与林龄回归关系用Logistic经验模型拟合最好，100 m²样地大小已具备反映这3个林分因子与年龄的生长规律；胸高断面积和每公顷蓄积量与林龄回归关系分别用Gompertz经验模型和Korf经验模型拟合最好,胸高断面积、蓄积量与林龄的相关性具有较大的空间异质性；林分密度与林龄无显著相关性。     

山西省乔木林碳汇动态趋势研究

结合林木生长周期和森林资源经营模式,设定合理的森林资源利用计划方案,细化林分与优势树种,以材积源生物量测算方法为基础,根据林龄与蓄积的动态变化建立生物量与碳密度的关系模型,分树种、龄级和林分对不同资源利用方案的乔木层地上碳储量及碳汇潜力进行比较估算。结果表明:假定未来50年不进行规模采伐,林木固碳量在2065年将达到8 739.47万t,其中新造林占比71.74%;假定对原有乔木植被中处于碳密度增量较小时段的人工林优势树种进行采伐更新,林木固碳量则将达到8 799.95万t,其中新造林占比73.34%。表明是否采取人工采伐更新方案对于乔木层活立木总固碳量变化不明显,而定期新增林地造林与采伐更新造林能获得较大的固碳贡献,也能保障森林资源的社会经济功能,促进林业经济的发展。     

沙地樟子松人工林土壤氮矿化特征

土壤氮(N)的有效性是沙地林生态系统生产力和稳定性的关键限制因子。本研究以科尔沁沙地樟子松人工林为研究对象，分析测定了10~60 a林龄土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N和矿质N含量、氨化速率、硝化速率和N矿化速率的变化规律。结果表明：樟子松人工林土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N和矿质N含量，随着不同林龄在10~60 a内表现出增加的趋势，其中10~30 a增幅较小，40~60 a显著提高；随着土层深度增加而减小，主要集中在0~20 cm，呈现出表聚性。不同林龄樟子松人工林土壤氨化速率、硝化速率和矿化速率均随林龄增加而增加，随土层深度的增加而降低，其中0~40 cm土层明显大于40~100 cm。通过双因素方差分析，得出林龄与土层对各矿化指标影响显著。土壤矿化指标与人工林地上樟子松株高、胸径、冠幅以及土壤有机碳、全氮、碱解氮有显著的正相关关系。通过冗余分析(RDA)表明，影响不同林龄土壤矿化指标的主要环境因子为全氮、全磷、有机碳；影响不同土层土壤矿化指标的主要环境因子为全氮、碱解氮、有机碳。因此，樟子松人工林能够改善沙地土壤N的有效性，幼龄林和中龄林改善效果较小，近成熟林和成熟林改善效果明显；对表层土的改善效果优于深层土；土壤肥力是影响土壤矿化指标的主要环境因子。     

黔中不同龄组柳杉人工林枯落物水源涵养能力综合评价

为了解不同林龄柳杉人工林枯落物的水源涵养能力,为森林水土保持措施的确定和实施提供依据,于2018年10月选取平坝区大坡林场5个龄组柳杉人工林作为研究对象,采用烘干法和实验室浸水法对枯落物的持水性能进行研究,并采用熵权法对柳杉人工林5个龄组枯落物水源涵养能力进行综合评价。结果表明:(1)随着柳杉人工林的生长发育,枯落物储量及持水特性呈现先增加后减小的趋势,表现出成熟林最大,幼龄林最小。其中成熟林枯落物厚度为7.40cm,蓄积量为2.21t/hm^2,最大持水量为6.46t/hm^2,最大持水率为265.14t/hm^2,有效拦蓄量为3.94t/hm^2,有效拦蓄率为175.74%。(2)利用熵权法计算出柳杉人工林5个龄组枯落物的水源涵养能力为成熟林(11.46)>近熟林(10.79)>过熟林(8.26)>中龄林(4.83)>幼龄林(3.94),柳杉成熟林具有最佳的水源涵养能力。     

不同林龄柚木人工林心边材生长变异特征

【目的】探明广西大青山林区不同林龄柚木人工林心、边材量及心材年轮数和心材高度的生长变异特征,以期为了解该区域柚木心边材发育特征、心边材量预测及高质量、大径级柚木目标树的高效培育提供基础数据和科学依据。【方法】以广西大青山10、18、31和41年生柚木人工林平均木的解析木为研究对象,对心、边材的方位变异和心、边材量的株间差异进行方差分析,并采用曲线估计法拟合心、边材量与横截面直径、总年轮数之间的回归模型,研究柚木心、边材生长变异特征。【结果】各林龄柚木树干心材半径主要为北向最大,边材宽度则主要为北向和东向最大,各林龄内,树干4个方位的心材半径、边材宽度均无显著差异(P0. 05)。各林龄柚木心材半径、心材面积和边材面积均表现为随树高增加持续减小,边材宽度在树干基部(0～1 m)明显偏大,且在树干一定区域内保持相对稳定。林分心、边材量总体表现为随林龄增加而增大,不同林龄林分间除边材宽度差异不显著外(P0. 05),心材半径、心材面积和边材面积均存在极显著差异(P0. 01)。横截面心、边材量随横截面直径和总年轮数的增加而增加,其中与横截面直径的相关性高于总年轮数,而总年轮数对心材发育早期影响较大。各林龄内,柚木个体的心边材量、心材消失最大高度存在较大的株间变异,其中,心材面积和边材面积的变异程度相近,心材半径、边材宽度和心材消失最大高度的变异程度相近。柚木最早在4年生时开始有心材形成,不同林龄的心材年轮数均表现为随总年轮数增加而增加,总年轮数可解释心材年轮数80%以上的变化,10、18、31和41年生柚木心材年轮数年均增长速率分别为0. 9轮、0. 7轮、1. 0轮和1. 0轮。柚木心材消失最大高度、心材消失的相对高度均与林龄呈正相关关系,即随着林龄的增大,心材在树干更高处消失。【结论】柚木心材形成初始年龄最早为4年生,属心材形成较早的树种。各林龄内,方位对柚木心、边材影响较小。柚木的心材半径、心材面积、边材面积和心材消失最大高度,均表现随林龄增加而显著增加,而边材宽度无显著变化。柚木横截面直径可以更好地解释横截面心、边材量的变化,总年轮数仅能解释柚木前期(31年生)心材量的变化。研究认为41年生柚木心材仍有很大增长潜力,若要达到高质量、大径级的培育目标,还需要更长时间的培育。     

4个林龄白桦次生林降雨中重金属化学性质研究

通过对凉水国家级自然保护区内4个林龄白桦次生林林外降雨、穿透雨、树干茎流和枯透水中的Fe、Mn进行测定,以研究4个林龄之间重金属化学性质的差异。结果表明:两种元素含量在林外降雨中随季节变化较大,其平均含量(以mg/L计)排列顺序为Mn>Fe;穿透雨中元素Fe含量70年含量较高,25年次之,56年含量较低,元素Mn含量56年含量较高,38年次之,25年含量较低。树干茎流中Fe元素含量是70年含量最高,38年含量最低,Mn元素含量在56年白桦次生林中最高,25年含量最低。枯透水中Fe元素、Mn元素含量均是56年含量较高,38年含量较低。     

华家岭防护林带不同树种生长特征分析

以地处陇东黄土丘陵区的华家岭防护林带不同树种为研究对象,采用样地调查法,对不同树种、不同密度、不同林龄防护林的生长特征进行调查研究.结果表明:1)属幼龄林的22a生云杉纯林和20a生油松纯林的平均胸径、平均树高、单株蓄积量现已超过或接近了平均林龄37.5a的成(过)熟杨树纯林;2)华家岭防护林带中各类林分的平均胸径、平均树高均与林分密度呈负相关性.受林分密度的影响,区域内云杉×杨树混交林的生长状况略好于杨树纯林,云杉纯林和油松纯林的生长状况优于云杉×油松、云杉×落叶松混交林;3)华家岭云杉林在10a～15a、25a ～ 30a期间的胸径生长较为显著,20a～ 25a期间的树高生长较为显著.