燕山北部山地典型造林树种幼树根系分布特征

为了解燕山北部山地4个乔木造林树种的根系空间分布特征的差异,对立地条件相近的7a生油松、樟子松、蒙古栎及华北落叶松的根系空间结构特征(水平分布、垂直分布、不同径级根系分布)进行了研究。结果表明,樟子松、油松的根系水平分布范围及所占土体体积高于其他2个树种,且根长密度及根面积密度较低;华北落叶松根系与其他树种相比分布的土层更浅,所占土体体积较小,但根长密度及根面积密度明显高于其他3个树种,华北落叶松根系在土壤中的分布更为密集;各树种根系的水平分布范围都远超地上的冠幅,樟子松与蒙古栎的根幅与冠幅比较大,分别达到了3.82和3.09;各树种根系的生物量、根系长度和根系的表面积都随与主干的距离以及深度的增加而下降,但比根长则相反。由于采用的是裸根苗造林,蒙古栎的根幅、生物量、比根长及比根面积等参数明显低于其它3个树种,蒙古栎建议采用直播造林或容器苗造林。从根系在土壤中的分布特征来看,油松、樟子松更能适应瘠薄、干旱的土壤,而华北落叶松的根系分布较浅,且更为集中,易受到土壤干旱胁迫的影响。     

燕山北部山地干旱阳坡不同造林树种生长状况的比较

为了了解燕山山地干旱阳坡人工造林树种生长状况的差异,对人工栽植的油松、樟子松及蒙古栎的生长状况及其幼林的空间分布格局进行了研究,结果表明:栽植5a后,油松、樟子松和蒙古栎的存活率分别达到了93.79%、87.98%和66.69%,其地径分别为4.68cm、5.34cm、1.52cm,树高分别为1.58m、1.75m、0.80m,油松、樟子松、蒙古栎的单株生物量分别为1 857.36g、2 018.30g、234.35g,形成的人工幼林的密度在867.00~2 183.00株/hm~2之间;立地条件较好的样地幼林的空间分布格局为均匀型,立地条件较差的样地空间分布格局为聚集型。油松、樟子松、蒙古栎均为燕山北部山地干旱阳坡的适宜造林树种,栽植5a后已基本形成稳定的乔木层,人工造林加速了干旱阳坡由绣线菊灌丛向乔木林的更新与恢复。     

张北坝上地区杨树萌芽更新规律研究

为了对坝上地区退化杨树防护林进行更新改造,对张北小二台镇杨树皆伐迹地伐桩萌生条的生长状况进行了调查,以探究其更新规律。研究结果表明:在所调查的伐桩直径范围内,萌生条数量与伐桩直径呈显著的正相关关系;萌生条直径与伐桩直径无显著相关关系,而与萌生条数量及竞争指数存在显著的负相关关系;萌生能力综合指标与伐桩直径之间存在极显著的正相关关系(P0.01),伐桩直径越大,其萌生能力越强。在张北坝上地区退化杨树防护林的改造中,可充分利用衰退杨树伐桩的萌蘖能力进行更新,并通过萌条数量的控制对萌条的生长进行调节,以形成生长迅速、长势良好的植株。     

冀北山地干旱阳坡土壤厚度及土壤养分的空间异质性

本试验采用地统计学的方法对冀北山地小东沟干旱阳坡土壤表层养分及土壤厚度的空间分布规律进行了研究。结果表明:除速效钾外,其他土壤养分因子及土壤厚度均服从正态分布,变异系数CV在13.91%~82.65%之间,均属中等变异性;从空间结构特征来看,除有机质表现出中等强度的空间自相关外,其他土壤养分因子及土壤厚度均表现出强烈的空间自相关;各土壤养分因子空间变异的结构性因子所占比例为0.662~0.942,结构性因子主导了土壤的空间异质性的形成。并且,除有机质及土壤厚度外,其他土壤养分因子均具有明显的各向异性。土壤厚度呈明显的条带状分布及斑块状分布,在垂直方向上,土层厚度随坡位的上升呈逐渐下降的趋势。土壤全氮和有机氮的空间分布与有机质有明显的重合,全磷的空间分布与有效磷较为一致,且总体上东部地段高于西部地段,全钾含量的分布没有明显的规律性,速效钾含量东部明显高于西部,但空间差异相对较小。     

张北坝上地区杨树萌芽更新规律研究

为了对坝上地区退化杨树防护林进行更新改造,对张北小二台镇杨树皆伐迹地伐桩萌生条的生长状况进行了调查,以探究其更新规律。研究结果表明:在所调查的伐桩直径范围内,萌生条数量与伐桩直径呈显著的正相关关系;萌生条直径与伐桩直径无显著相关关系,而与萌生条数量及竞争指数存在显著的负相关关系;萌生能力综合指标与伐桩直径之间存在极显著的正相关关系(P<0.01),伐桩直径越大,其萌生能力越强。在张北坝上地区退化杨树防护林的改造中,可充分利用衰退杨树伐桩的萌蘖能力进行更新,并通过萌条数量的控制对萌条的生长进行调节,以形成生长迅速、长势良好的植株。     

片麻岩山地几种草本植物生长特性及水土保持效益分析

以河北省平山县下峪村新垦地土质坡面为试验地,采用单播、混播2种模式进行播种,研究了几种草本植物在太行山片麻岩山地的生长特性及水土保持效益。结果表明:皇竹草发芽最快,发芽时间为3d,波斯菊次之,发芽最晚的是早熟禾。播种后第15天,皇竹草幼苗最高,高达10.89cm,其次为波斯菊,高度达8.88cm,白三叶草植株最矮,仅为0.67cm。波斯菊植被覆盖度最高,达到了56.9%,皇竹草、波斯菊+紫花苜蓿+皇竹草混播、波斯菊+紫花苜蓿+白三叶草混播坡面的植被覆盖度分别为45.7%、36.1%、34.4%。人工模拟降雨时,播种皇竹草的坡面土壤侵蚀模数、径流系数分别为6.60t·km~(-2)、14.85%,土壤侵蚀程度较轻,水土保持效益最好;水土保持效益较好的有波斯菊+紫花苜蓿+白三叶草混播、波斯菊,土壤侵蚀模数分别为11.13、12.70t·km~(-2),径流系数分别为19.69%、21.34%。因此,将波斯菊、皇竹草、紫花苜蓿、白三叶草进行混合播种,具有良好的水土保持效益。     

冀北山地阳坡草本植物物种多样性的空间异质性研究

采用地统计学方法对冀北山地干旱阳坡草本植物物种多样性的空间异质性进行了研究。结果表明,丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Weiner指数和Pielou均匀度指数均服从正态分布,变异系数CV为11.1%~27.7%,均属中等变异性;4个多样性指数的变异函数均为指数模型,丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Weiner指数具有中等强度的各向同性空间相关性,Pielou均匀度指数具有明显的各向异性特点;丰富度指数的变程为84 m,在对该地区山地植被进行多样性调查时,样地之间的距离应在84 m以上,以消除取样时样地间的相关性;在变程范围内,各物种多样性指数空间变异的结构性因子占主导地位,所占比例为50.1%~67.6%,环境因素是决定物种多样性空间分布的主导因素;4个多样性指数在空间上均呈条带状及斑块状分布,垂直方向上,4个多样性指数在从上坡到下坡的环境梯度上呈逐渐下降的趋势,水平方向上,丰富度指数总体上西部明显高于东部。