京西油松水源保护林林分结构特征

以北京西部张家口市涿鹿林场油松水源保护林为研究对象,研究林分的直径结构、树高结构、空间分布格局等结构特征。结果表明：(1)油松林树种组成式为10油-椴-栎-桦-榆-山。(2)直径径阶(树高距)划分不同,直径(树高)分布规律明显不一致;林分直径不符合正态分布,峰值偏左,中小径阶株数较多;林分树高不符合正态分布,峰值偏右,树高较大的株数偏多。(3)林分角尺度大于0.524,混交度为0.193,大小比数为0.493,林木竞争指数为1.08。综合来看,油松林分整体上呈轻度的聚集分布,大小分布均匀,混交度较小,树种单一,林木竞争较小。     

太行山片麻岩区4种立地类型物种多样性及植被恢复技术研究

以太行山片麻岩山区天然植被退化形成的荒草坡、基岩裸露的灌草坡及人工爆破整地形成的隔坡梯田台面和覆土梯田坡面4种立地类型为研究对象,通过植生袋、鱼鳞坑、营养钵、撒播等造林技术,在4种立地类型上进行乔灌草人工植被恢复技术试验示范,研究了不同立地类型的物种多样性变化。物种多样性调查结果表明:在灌木层中,荆条是天然退化山地的绝对优势种,多花胡枝子和荆条是人工整地梯田坡面的优势种,其他物种主要有酸枣、臭椿,灌木层生态优势度指数、物种多样性指数及均匀度指数由大到小顺序均为梯田坡面、梯田台面、荒草坡、灌草坡;草本层主要物种有中华隐子草、狗尾草、早熟禾、碱蓬、地梢瓜等,物种多样性指数由大到小依次为梯田台面、灌草坡、荒草坡、梯田坡面,而均匀度指数略有不同,其由大到小依次为梯田台面、荒草坡、灌草坡、梯田坡面,物种丰富度指数由大到小依次为灌草坡、梯田坡面、梯田台面、荒草坡,草本层物种丰富度明显高于灌木层,鲜有低矮乔木。不同造林技术试验结果表明:简易植生袋坡面恢复技术措施在基岩裸露的陡坡上实施1a后,萌发生长的紫花地丁和二月兰的保存率低,恢复状况差,植生袋破损严重,坡面稳定性差,难以实现恢复效果;灌草坡鱼鳞坑造林技术实施1a后,金叶榆、侧柏、黄栌、榆叶梅和樱花的存活率分别为99%、99%、85%、67%和48%,其中金叶榆、侧柏和黄栌的生长状况明显优于榆叶梅和樱花;荒草坡面撒播植被恢复技术实施1a后,紫苜蓿存活状况较好,紫花地丁和二月兰存活状况差,二月兰几乎无一存活;梯田坡面营养钵造林技术实施1a后,沙地柏成活率不足5%;梯田台面客土经济林营造技术实施结果表明:山桃、山杏、苹果、核桃都可以在片麻岩梯田台面上较好生长,经过合理的培育管理,能够取得可观的经济效益。     

冀北山地不同坡向华北落叶松人工林生长量分析

为研究冀北山地华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)在不同坡向具体的生长状况,以木兰围场北沟林场的华北落叶松林为研究对象,采用树干解析的方法对其胸径和树高的生长量进行研究分析,结果表明:(1)阴坡华北落叶松胸径总生长量整体高于阳坡,其中在15~25 a最为明显,最大差值为0.8 cm。(2)阴坡与阳坡的华北落叶松胸径平均生长量的生长趋势基本一致,但是阴坡华北落叶松胸径平均生长量明显高于阳坡,10~30 a最为明显,最大差值为0.06 cm。(3)阴坡华北落叶松树高总生长量整体高于阳坡,25~35 a最为明显,最大差值为1.3 cm。(4)不同坡向华北落叶松树高平均生长量的增长趋势基本一致,但是阴坡华北落叶松树高平均生长量明显高于阳坡,10~35 a最为明显,最大差值为0.07 cm。     

华北土石山区森林枯落物与土壤水文效应研究

以河北省易县崇陵小流域3种不同林分的枯落物层和土壤层为研究对象,对其水文效应进行初步研究。结果表明:3种林分枯落物蓄积量差异较大,侧柏枯落物蓄积量最大,高达57.9t/hm2,油松枯落物蓄积量次之,为29.8t/hm2,刺槐枯落物蓄积量最小,是28.7t/hm2;3种林分枯落物中,侧柏林的枯落物持水能力最强,为114.5t/hm2,油松林的枯落物持最小,仅为60.1t/hm2;3种林分下土壤的平均容重和总孔隙度差别不大,容重的变化范围在1.46~1.66g/cm3;总孔隙度均偏低,具体表现为:侧柏(30.86%)油松(29.31%)刺槐(27.1%);3种林分林下土壤持水能力有所差异,表现为:侧柏油松刺槐。土壤持水能力与各林分林下土壤的孔隙度大小呈正相关,即土壤孔隙度越大,土壤的持水能力越强;3种林分的土壤稳渗速率相差较大,表现为:刺槐(10.50mm/min)油松(2.80mm/min)侧柏(0.80mm/min)。     

基于土壤种子库的沙荒地植被恢复研究

通过借用退化沙荒地附近种源地土壤种子库的客土方式,分析客土+保水剂、客土2种不同措施对退化沙荒地土壤改良和植被恢复的作用,为沙荒地植被自然恢复与重建技术提供理论依据。结果表明:1种子库物种以多年生草本植物为主,且双子叶植物居多,未发现乔灌木植物种子,种子密度是种源地(1 524.64粒/m2)沙荒地(843.76粒/m2)。2土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾含量在0~10cm土层内表现为:客土+保水剂客土沙荒地,在10~20cm和20~40cm土层内3种处理样地无明显差异。3客土和客土+保水剂处理地,其地上和地下生物量均远高于沙荒地,客土地的生物量(937.80g/m2)是沙荒地生物量(287.11g/m2)的3.27倍。但根冠比是沙荒地(1.85)客土(1.69)客土+保水剂(1.04),说明土壤干旱在某种程度上利于植物根系的发育。4不同改良措施下草本Margalef指数和Shannon-wiener指数,客土+保水剂客土沙荒地;Pielou指数和Simpson指数是客土地与客土+保水剂处理地之间相差不大,但都明显高于沙荒地。     

铁尾矿废弃地火炬树林水土保持功能

为了研究火炬树对铁尾矿废弃地土壤基质改良及水土保持功能的作用,以铁尾矿废弃地火炬树乔木林为研究对象,并以灌草林地和裸尾矿为对照,分别布设径流模拟场和土样采集地,对3种立地类型样地内土壤物理性质(土壤孔隙度和容重)、土壤水分状况和产流产沙情况进行测定,比较火炬树乔木林和灌草林对铁尾矿基质改良的差异性及其不同植被恢复林地的水土保持功能。结果表明:(1)火炬树样地在提高土壤总孔隙度和毛管孔隙度方面明显优于灌草林样地,更高于裸尾矿地;而3个样地的土壤容重差别不明显。(2)火炬树样地的土壤田间持水量、毛管持水量和饱和含水量相对裸尾矿样地分别提高了46%,35%和27%。相对灌草地分别提高了41%,25%和0.3%,改良作用也明显优于灌草样地。(3)土壤水分的初渗速率由大到小依次为火炬树(12.73mm/min)灌草(11.45mm/min)裸尾矿(9.66mm/min)。稳渗速率由大到小依次为裸尾矿(8.49mm/min)火炬树(7.88mm/min)灌草(7.62mm/min)。表明火炬树样地蓄水保水能力最强。(4)火炬树样地虽产生地表径流次数较多(14次),径流量较大(68 403.5t/km2),但流失水土的含沙量和侵蚀量分别仅为裸尾矿地的3%和2%。在火炬树发生水土流失的同时,灌草地均产生径流,水土流失的含沙量、侵蚀量和径流量分别为火炬树样地的1.55倍,1.35倍和1.32倍。     

冀西北不同林分类型土壤贮水与入渗特征

为改善冀西北森林水土保持和水源涵养的能力,在河北省张家口市涿鹿县林场选择油松、华北落叶松、山杨、白桦4种林分类型,以撂荒地作为对照,进行了土壤入渗和贮水特征的研究。结果表明,土壤饱和贮水量排序为：白桦林(373.24 mm)>油松林(352.72 mm)>山杨林(325.20 mm)>华北落叶松林(306.28 mm)>撂荒地(286.30 mm)。土壤容重均值排序为：白桦林(0.90 g/cm³)<油松林(0.95 g/cm³)<山杨林(0.99 g/cm³)<华北落叶松林(1.00 g/cm³)<撂荒地(1.27 g/cm³)。土壤入渗速率与入渗时间呈现明显幂函数关系,林分的土壤渗透性能均高于撂荒地,其中白桦林稳渗速率最大(5.21 mm/min),水土保持能力最好。土壤容重与土壤孔隙度、贮水量呈负相关关系。森林对非毛管孔隙(滞留贮水)的改善作用要大于毛管孔隙(吸持贮水)的改善作用。