陕北半干旱风沙区人工纯林土壤性质极化研究

在人工或天然纯林内，由于树种生物生态学特性的单一性、对物质吸收利用的选择性和对环境效应的特殊性，土壤性质呈现偏离原平衡态、并朝某个方向非平衡或极端化发展的现象被作者称为极化。充分认识和了解土壤极化的方向和程度对维持森林可持续发展和防止土壤退化具有非常重要的意义。作者根据土壤极化的概念，提出了抗极化域（W）、抗极化度（R）、极化度（P）和极抗比（I）等土壤极化的表征指标，并采用多样地多样点混合采土法，对陕北半干旱风沙区进入成熟生长期的不同树种纯林和混交林土壤性质进行了广泛测定和极化分析，结果表明:①不同树种林地属于强度以上极化（｜P｜＞0.15）的土壤性质分别为:油松林地的生物学性质；小叶杨林地的微量元素和化学性质；刺槐、旱柳和柠条林地的生物学、化学性质；沙棘林地的微量元素和生物学性质；紫穗槐林地的化学、生物学性质和微量元素。②除了油松纯林会引起土壤的严重贫养化外，刺槐纯林会引起土壤的富养化，柠条和旱柳纯林会引起土壤的富养化和生物学性质改善，小叶杨、沙棘和紫穗槐纯林会引起土壤的严重富养化和微量元素富集。③主要树种纯林抗土壤各种性质极化能力大小顺序均为小叶杨＞油松＞刺槐；相对于林木抗极化能力，油松纯林土壤各种性质的绝对综合极抗比均在轻微之下（Ia≤0.40），小叶杨纯林均属基本稳定（Ia≤0.15），刺槐纯林土壤的微量元素极化程度严重（Ia=0.61）、生物和化学性质极化程度中等（Ia为0.47～0.54）、物理性质极化程度轻微（Ia=0.40）。      

陕北半湿润黄土丘陵区不同森林群落林下植物多样性比较分析

对陕北半湿润黄土丘陵区不同林地林下植物研究表明,除了杨树林地以1年生植物种为主外,其他林地均以高位芽植物种占绝对优势.林下植物的总盖度大小顺序为刺槐林(100.71%)＞刺槐+油松林(70.95%)＞落叶松林(53.57%)＞侧柏林(45.02%)＞侧柏+辽东栎林、油松+辽东栎林(30.80%～32.60%)＞油松林、白桦林、杨树林、辽东栎林(16.27%～22.35%)＞荒坡草地(11.58%)＞华山松林、华山松+辽东栎林(1.00%～1.34%).灌木层第一优势种类因地而异,并以黄蔷薇(Rosa hugonis)、茶条槭(Acer ginnala)和白刺花(Sophora davidii)最为常见.草本层第一优势植物种类以羊胡子革(Carex rigescens)占绝对优势,其次有冰草(Agropyron cristatum)、胡枝子(Lespedeza formosa)、野棉花(Anemone viti folia)和蒿类(Artemisia)植物.林下植物总的物种多样性指数和大小顺序为:落叶松林(8.37)＞油松+辽东栎林、侧柏林、白桦林、油松林(6.09～6.43)＞侧柏+辽东栎林(5.55)＞华山松+辽东栎林、杨树林(4.58～4.73)＞华山松林、刺槐+油松林(3.28～3.39)＞刺槐林、辽东栎林(2.60～2.76).此外,除了杨树林,其他林地的灌木层物种多样性总体上要大于草本层.不同森林类型的林下植物盖度和多样性的差异,反映出森林群落环境和土壤性质对林下植物数量和物种组成的双重影响,可以作为森林群落环境争土壤性质的重要标识和林地管理的重要依据.     

陕北半干旱风沙区人工林下植物群落数量特征研究

【目的】研究林下植物群落数量特征,为指导森林经营管理实践提供理论依据。【方法】采用标准地+样方法对陕北半干旱风沙区(陕西靖边)人工林下的植物群落进行了调查,统计并计算了林下植物群落的生活型谱、盖度、优势度及物种多样性。【结果】(1)林下植物一般以隐芽植物和一年生植物种占绝对优势,所占比例为34%~88%。(2)林下植物的总盖度大小顺序为:旱柳林(26.18%)>小叶杨×油松林、刺槐林(8.76%~11.77%)>小叶杨林、小叶杨×柠条林(2.77%~3.16%)>油松林、沙棘林、油松×柠条林、柠条林、天然草地(对照)(1.06%~1.57%)>小叶杨×沙棘林、紫穗槐林(0.72%~0.77%)。除小叶杨×油松林和小叶杨×柠条林地外,其他林地的草本层总盖度都大于灌木层。(3)林下优势植物种类差异不大,且以沙蒿(Artemisia desertorum)、沙棘(Hippophae rh-amnoides.)、狗尾草(Pennisetum alopecuroides)、羊胡子草(Carex rigescens)、沙蓬(Agriophyllum squarrosum)和冰草(Agropyron cristatum)为主。(4)林下植物的物种多样性指数和大小顺序为:旱柳林、刺槐林和小叶杨林(6.00~7.18)>小叶杨×柠条林、小叶杨×油松林、油松林(4.87~5.38)>沙棘林、油松×柠条林、柠条林、小叶杨×沙棘林(4.06~4.49)>紫穗槐林、天然草地(2.15~2.76),且草本层物种多样性指数和均大于灌木层。【结论】陕北半干旱风沙区人工林下植物群落盖度及其物种多样性普遍较低,且阔叶树种林下植物群落一般比针叶树种和灌木林丰富,在针叶林中积极引进阔叶树种形成混交林,是增加林下植物多样性、维持人工林生态系统稳定性及可持续发展的有效途径。     

内蒙半干旱低山丘陵区林下植物群落数量特征研究

林下植物群落的物种组成和结构不但影响森林生态系统的稳定和可持续发展,也影响着其服务功能的发挥。根据对内蒙半干旱低山丘陵区(武川县东坡林区)的人工及天然林研究表明:(1)当地林下植物一般以一年生植物、隐芽植物和地面芽植物种占绝对优势,3项合计占到所有植物种数的72~100%;(2)各种林地林下灌木层和草本层盖度都很低,分别为0~5.02%和1.94~17.56%;林下植物(灌木层+草本层)的总盖度大小顺序为:云杉林(55.02%)>小叶杨林(17.56%)>白桦林、白榆林和山杨林(5.45~8.40%)>荒草地对照(4.63%)>油松林、落叶松林和油松+落叶松林(2.10~4.09%);(3)各种林地林下优势植物种类差异不大,灌木层优势种类以绣线菊(Spiraea salicifolia)、蒙古荚蒾(Viburnum mongoli-cum)为主,草本层优势种类以羊胡子草(Carex rigescens)为主,其次有各种蒿类(Artem isia)、冰草(Agropyron cristatum)、灰藜(Chenopodium album)、苦菜(Mulgedium tataricum)和红芪(Hedysarum polybotrys)等;(4)林下灌木既少且物种多样性极低,林下草本层物种多样性指数也不大。各林地林下植物(灌木层+草本层)总的物种多样性指数和(丰富度指数、多样性指数、均匀度指数之和)大小顺序为:小叶杨林(5.83)>白榆林、油松林、油松+落叶松林(5.03~5.50)>白桦林、荒草地对照(4.48)>山杨林(3.28)>落叶松(2.89)>云杉林(1.13)。     

陕北半湿润黄土丘陵区不同人工林土壤生物学特征研究

为研究陕北半湿润黄土丘陵区不同树种人工林地土壤酶活性和微生物量C在森林土壤中的分布特征及二者的关系,在黄陵地区选择有典型代表性的人工油松、侧柏、华山松、刺槐及辽东栎纯林和它们的混交林,并测定林地土壤酶活性和微生物量C.结果表明:(1)在0～40 cm的土层范围内,随着土层深度的增加,土壤酶活性和微生物量C明显呈递减规律变化,即0～20 cm土层＞20～40 cm土层;(2)在不同树种条件下,各土壤酶活性和微生物量C表现差异较大,蛋白酶活性大小依次是阔叶纯林＞天然荒草地＞混交林＞针叶纯林;其他酶活性和微生物量C的大小总体规律表现为:阔叶纯林＞针阔混交林＞针叶纯林＞天然荒草地;(3)研究区土壤微生物量C与各种酶活性之间有较高的相关性.蛋白酶与磷酸酶、过氧化物酶、微生物量C未达到显著水平;除过脱氢酶外,其余各种酶活性之间以及与微生物量C之间的相关性均达到显著或极显著水平.另外,对土壤表层酶活性和微生物量C进行聚类分析,可以将10个样地分为不同的类别,聚类分析结果显示混交林地土壤酶活性和微生物量C最高,阔叶纯林次之,针叶纯林最小.针阔混交林能够显著性地提高土壤的生物学性质,有利于微生物的再分配;土壤微生物量C和酶活性能够及时地反映土壤养分的变化趋势.     

黄土高原半干旱丘陵区不同树种纯林土壤性质极化研究

人工或天然纯林土壤性质呈现偏离原平衡态并朝某个方向非平衡或极端化发展的现象被作者称为极化。作者提出了抗极化域(W)、抗极化度(R)、极化度(P)和极抗比(I)等土壤极化的表征指标,并采用多样地多样点混合采土法对黄土高原半干旱丘陵区进入成熟生长期的不同树种纯林和混交林土壤性质进行了广泛测定和极化分析。结果表明:(1)不同树种林地属于极强度极化(P>0.20)的土壤性质分别为:油松纯林的化学性质,侧柏、刺槐和沙棘纯林的化学和生物学性质,白榆纯林的化学、生物学性质和微量元素,白桦纯林的生物学性质,茶条槭纯林的生物学和物理性质。(2)总体而言,油松和刺槐纯林会引起土壤的严重贫养化;侧柏纯林会引起土壤的严重富养化;白榆纯林虽然会引起土壤的富养化,但却使得微量元素越来越缺乏;白桦纯林主要会引起土壤生物学性质的恶化;茶条槭纯林土壤有偏贫养化和生物学性质恶化的趋势;沙棘纯林会导致土壤严重贫养化和生物、物理性质的恶化;小叶杨纯林土壤性质尚未发生明显极化。(3)总体而言,小叶杨、油松的抗极化能力均较强,而白榆的抗极化能力最低;相对于林木抗极化能力,土壤的绝对综合极抗比属于中等以上(Ia>0.40)的性质分别为:油松纯林的化学、物理性质,侧柏、刺槐和白榆纯林的所有性质,白桦纯林的生物学、物理和化学性质。     

陕北半湿润黄土丘陵区人工纯林土壤中微量元素含量及其极化现状

[目的]研究了陕北半湿润黄土丘陵区人工纯林土壤中微量元素含量及其极化现状.[方法]在黄陵地区选择具有代表性的油松、侧柏、刺槐和辽东栎等针、阔人工纯林及其混交林,采用野外抽样调查和室内分析测定的方法,测定了该地区人工纯林土壤微量元素含量及其极化现状.[结果](1)在表层土壤(0～20 cm),落叶松林最有利于4种土壤有效性微量元素的积累,刺槐林最不利于有效微量元素的积累;另外,油松+辽东栎混交林最有利于有效微量元素的积累;(2)土壤有效微量元素含量随土层的增加有增加,也有降低,随土层的变化呈现非规律性的变化;(3)无论针叶林还是阔叶林,对土壤有效态微量元素的极化大多数都是负向的,即远离平衡态向减少的方向发展,强度属于强(Ⅳ级)或者极强(Ⅴ级).[结论]不同树种纯林对土壤中有效态的微量元素的分布有着重要的作用,而这种作用可能是有益的,也有可能是无益的,为造林选材提供了一定的科学根据.