冀北山地华北落叶松人工林与天然次生油松林不同坡位生长状况研究

在冀北木兰围场自然保护区内,通过对比华北落叶松[Larixgmellini（Rupr．）Rupr]人工林与天然次生油松（P／nustabulaeformiscarr）林不同坡位的连年生长量与平均生长量,建立生长过程曲线方程并拟合树高与胸径之间的关系,分析两种林型内乔木树种的生长过程。结果表明：（1）落叶松人工林不同坡位样地内,标准木的拟合生长模型基本相似;材积连年及平均生长速率排序为：坡底落叶松〉坡中落叶松〉坡顶落叶松。（2）天然次生油松林不同坡位样地内材积平均生长量均随着年龄的增长而增加,油松标准木的生长过程基本相同,且标准木的拟合生长模型基本相似。但坡中油松立木材积平均生长量高于坡地和坡顶。（3）相同坡位样地内人工林与天然林间的连年生长曲线存在明显差异性。油松林生理年龄高于落叶松林,标准木达到材积数量成熟的年龄比落叶松大,单株立木材积量较大。（4）人工落叶松林和天然油松次生林内乔木树种的胸径与树高问存在密切的相关性,其相关系数均达到0．9以上。     

内蒙古大青山典型植被水源涵养功能分析

通过对内蒙古大青山3种典型植被及其土壤的测定,研究比较了不同森林植被的水源涵养功能。结果表明:油松林的林冠截留量最大,为0.170mm,落叶松林和白桦林依次为0.104mm和0.052mm;落叶松林枯落物持水能力显著高于白桦林和油松林,白桦林土壤贮水能力大于落叶松林和油松林;经综合评价,落叶松林水源涵养能力最强,油松林其次,白桦林水源涵养能力最差。     

兴安落叶松天然林林木直径与树高分布的分层特征

[目的]通过分析大兴安岭呼中林区兴安落叶松天然林胸径和树高的一元、二元分布特征,揭示脆弱地带森林群落的林木大小分布特征。[方法]在大兴安岭呼中林场设置3种不同类型兴安落叶松林固定样地,利用整体和分层的方法,对样地林分胸径和树高的变化规律以及两者之间的关系进行研究。[结果]表明:(1)草类-落叶松林直径分布为单峰分布,其他2块样地为双峰分布; 3块样地林木直径分布均呈左偏。杜鹃-落叶松林树高分布为多峰分布,其他2块地均为单峰分布; 3块样地林木树高分布均呈右偏。(2) 3块样地上、下层林木的直径分布均为单峰分布,上层木直径分布均呈左偏,下层木直径分布草类-落叶松林右偏,杜鹃-落叶松林左偏,杜香-落叶松林为近似正态。杜鹃-落叶松林的树高上、下层分布为双峰,其他2块样地均为单峰,3块样地上层木树高分布均左偏,而下层木树高分布均右偏。(3)草类-落叶松林和杜鹃-落叶松林小径阶林木株数占绝大多数。3块样地林分中树高与胸径的比值在小径阶林木中明显大于大径级林木。草类-落叶松林和杜鹃-落叶松林上层木中小径阶林木株数所占比例稍大,杜香-落叶松林和杜鹃-落叶松林下层木中大径阶林木株数比例稍大,但3块样地上层和下层木树高与胸径的比值在大小径阶林木中均无明显差异。[结论]高密度的杜鹃-落叶松林平均树高要高于低密度的杜香-落叶松林和草类-落叶松林平均树高,而平均胸径无明显差异。3块样地林分中树高与胸径的比值小径阶林木中明显大于大径级林木,但其差异在上层和下层林分中均表现不明显。     

内蒙古大青山典型森林植被小气候变化特征

选取内蒙古大青山分布广泛的油松、白桦和落叶松林为典型植被,采用定位观测的方法对其小气候特征进行测定和对比研究。结果表明：生长期内,油松、白桦和落叶松均起到降低林内温度和减低林内风速的作用,但对湿度的调节效果不一致,其中油松林和白桦林的林内湿度分别比林外高0．58％和0．99％,落叶松林的林内湿度比林外低0．05％,为该区森林植被改善生态环境的研究提供数据支持。     

落叶松人工林下红皮云杉和青海云杉的幼苗更新

落叶松幼苗在其人工林内难以更新。为探讨红皮云杉和青海云杉幼苗是否具有在落叶松人工林内成功定植并替代落叶松更新的潜力,采用红皮云杉和青海云杉幼苗在不同落叶松人工林(样地Ⅰ:1 300株·hm^-2的平地,样地Ⅱ,660株·hm^-2的平地;样地Ⅲ,330株·hm^-2的平地;样地Ⅳ,660株·hm^-2的坡地)下进行人工更新。结果表明:1)样地Ⅰ和样地Ⅱ更适宜红皮云杉和青海云杉幼苗的存活,且同一样地内,红皮云杉幼苗的成活率均高于青海云杉的;2)同一样地内,红皮云杉幼苗的地上生物量均高于青海云杉的,并且在样地Ⅰ和样地Ⅱ红皮云杉的地上生物量显著高于青海云杉的;3)在不同落叶松人工林样地,红皮云杉和青海云杉幼苗的1级根均有较好的外生菌根侵染;4)红皮云杉幼苗的1级根直径受环境影响较大,而青海云杉幼苗的1级根皮层厚度受环境影响较大。同一样地内,2种云杉幼苗的1级根解剖结构除在样地Ⅳ表现出明显的差异外,在其它样地基本无显著差异。红皮云杉和青海云杉幼苗均适宜在落叶松人工林内存活,但相对高密度的林分更适宜云杉幼苗的生长,且红皮云杉比青海云杉更具生长优势。     

水源涵养林结构与功能耦合关系模型研究——以北京山区水源涵养林为例

采用野外调查和数学模拟方法,选择树种组成、年龄、郁闭度、起源、层次、生物量以及土壤厚度等7个林分结构因子,建立了北京山区水源林结构与功能耦合关系模型。利用结构与功能耦合关系模型,比较了北京密云水库上游8种水源林森林类型,结果表明:1)保持水土功能大小顺序是阔叶混交林>桦树林>蒙古栎林>山杨林>油松林>刺槐林>侧柏林>落叶松林;2)涵养水源功能大小顺序是山杨林>蒙古栎林>桦树林>阔叶混交林>落叶松林>侧柏林>油松林>刺槐林;3)改善水质功能大小顺序是桦树林>蒙古栎林>山杨林>阔叶混交林>侧柏林>刺槐林>油松林>落叶松林。     

北京八达岭人工油松林地表枯死可燃物负荷量研究

地表枯死可燃物负荷量多少是森林火灾发生的基础。调查八达岭林场不同地形条件下油松林地表枯死可燃物和林分因子,取得42块样地资料;用线性相关分析法对各因子与地表枯死可燃物负荷量进行分析,平均树高、坡度和海拔与对应负荷量有显著线性关系;应用多元线性回归中的逐步回归剔除法,建立了估测模型,除平均胸径外,平均树高、密度、郁闭度、海拔、坡度被引入,经检验回归显著,该估测模型可用于其它油松林地表可燃物负荷量估测。     

多伦县不同树种造林40年后林下植被结构与多样性研究

选取在相同立地条件下造林40年的油松林、华北落叶松林和白桦林作为研究对象,运用多样性指数、丰富度指数、均匀度指数和物种重要值等群落生态学统计方法,对其林下植被结构和物种多样性进行了研究。结果表明：①华北落叶松林林下植被具有最高的盖度、单位面积个体数和地上生物量,且灌木株高和冠幅最大;另外,油松林的林下植被盖度和地上生物量也高于白桦林。②油松林和华北落叶松林林下植物科属数目均多于白桦林,并且油松林和另外2种人工林分布以菊科和禾本科植物最多。③3种人工林灌木层重要值最大的分别是虎榛子、耧斗叶绣线菊和铁杆蒿;草本层重要值最大的均是黄囊苔草。④3种人工林灌木层的丰富度均较差,仅为5、4和4;而草本层各指数均是油松林〉华北落叶松林〉白桦林。     

豫西山区日本落叶松适生立地条件的调查研究

在标地调查的基础上,用数量化理化Ⅰ的方法对日本落叶松适生立地评价表明:豫西地区海拔1400米以上的中厚层土壤,最适合日本落叶松林的生长;海拔1000—1400米的中厚土类型次之;海拔1000米以下的地段不宜营造日本落叶松林。     

建平地区油松人工林天然更新影响因子的研究

在全面踏查的基础上选择3种典型林型样地对建平地区油松人工林天然更新苗进行了研究,结果表明:裸岩油松林中林下油松幼苗最少,禾草油松林林下更新幼苗最多,山杏油松混交林次之;阳坡林窗内及边缘幼苗少,而阴坡条件下幼苗较多;裸岩油松林幼苗组成结构最为单一,山杏油松林最为复杂,禾草油松林次之;林下地被物的厚度对幼苗的发生与生长也有影响,地被物越厚,更新苗越少,地被物稀少,幼苗越多。     

黄土高原土石山区土壤密度的坡面变化——以六盘山香水河小流域为例

[目的]土壤密度是最基本的森林土壤水文物理性质参数,为了定量描述土壤密度随坡位的变化和影响因素,研究不同坡面土壤密度的空间异质性。[方法]在宁夏六盘山半湿润区香水河小流域,选择华北落叶松人工林和天然灌丛2个典型坡面,按坡位从上到下设置连续样地。2014年进行了森林土壤调查,在样地内掘土壤剖面,采用环刀法,分层测定土壤密度。[结果]在1 m深土层内,土壤密度(Y,g.cm-3)随土层(X,cm)加深呈线性增大,拟合关系式:华北落叶松坡面为Y1=0.755 5+0.007 7X(R2=0.99),天然灌丛坡面为Y2=0.919 5+0.004 7X(R2=0.98),其原因包括植被根系活动、土壤生物活动、砾石含量等的土层差异;在2个坡面上,0 100 cm土层平均土壤密度均有明显坡位差异,且2个坡面的沿坡整体变化趋势不相同,华北落叶松坡面从坡顶到坡脚是先逐渐增大,后趋于稳定;天然灌丛坡面从坡顶到坡脚是"增大-减小-增大"的趋势,不同土层土壤密度的坡面变化也各不相同。在华北落叶松林坡面引起土壤密度坡位差异的主要原因是海拔,而在天然灌丛坡面是植物生长状况;2个坡面的土壤密度平均值均出现在相对坡长的0.4 0.5处。坡面上各样地的平均土壤密度和坡面平均值的差值(Z,g.cm-3)随相对水平坡长(样地离开坡顶水平距离和整个坡面水平坡长的比)(X,m)变化的回归关系式分别为:华北落叶松坡面Z1=-0.139X2+0.25X-0.080 1(R2=0.93),天然灌丛坡面Z2=0.494 4X3-0.767 2X2+0.340 3X-0.040 5(R2=0.95)。[结论]华北落叶松林坡面和天然灌丛坡面的土壤密度都存在明显的坡位变化,但变化格局和主要影响因素不同。基于土壤密度坡面变化的拟合关系,可实现从特定坡位测定值推算坡面平均值的尺度转换。     

诱导改造对大兴安岭低质林土壤理化性质的影响

2009年对大兴安岭地区的阔叶混交次生林及白桦萌生低质林进行不同带宽皆伐,将每条皆伐带分为3段,分别种植西伯利亚红松、落叶松和樟子松,2011年8月测定林分的土壤理化指标。结果表明:不同方式改造后土壤密度均不同程度地降低,而土壤毛管持水量、毛管孔隙度均不同程度地升高;与对照样地相比,阔叶混交次生林不同诱导改造后土壤全氮含量均升高(落叶松林升高98.26%,西伯利亚红松林升高72.70%,樟子松林升高44.91%),除落叶松林土壤全磷含量3.35g·kg-1保持不变外,西伯利亚红松林和樟子松林全磷含量均降低;与对照样地相比,白桦萌生低质林不同诱导改造后土壤全磷、全氮含量均有所降低,全磷含量降低程度表现为西伯利亚红松林降低38.90%、落叶松林降低33.15%、樟子松林降低11.78%,全氮含量降低程度表现为西伯利亚红松林降低36.02%、落叶松林降低36.75%、樟子松林降低37.68%;综合分析所有改造林,土壤有机质含量与全氮、全钾含量显著正相关(P﹤0.05);不同带宽西伯利亚红松林的土壤pH值、有机质含量、全氮含量及全钾含量变异系数最大,说明带宽对西伯利亚红松诱导林土壤理化性质有显著影响。     

兴安落叶松林植物物种组成及多样性对轻度火干扰的响应

以内蒙古大兴安岭兴安落叶松林轻度火烧迹地为研究对象,采用分层取样的方法对群落中植被进行了调查,分析比较了不同恢复年份后兴安落叶松林群落各层物种组成及多样性的差异。结果表明:不同恢复年份后群落各层α多样性指数总表现为草本层﹥灌木层﹥乔木层的趋势。群落物种总数随着恢复时间的推移呈逐渐增多的趋势。这种变化趋势主要出现在草灌层内,而在乔木层内并不明显。群落草本层物种数除1996L以外,其它3个恢复年份均小于对照样地,而群落灌木层物种数除1996L与对照样地相当,其它3个恢复年份均大于对照样地。总体来看,轻度火干扰有利于植被的更新与演替。     

华北落叶松林分空间格局及种间关联性研究

为了了解关帝山自然保护区华北落叶松林的空间结构以及探究华北落叶松树种种间关联性,随机布设10块30m×30m的样地,对样地所有进入检尺径阶的立木进行每木检尺,调查了树种、胸径、树高、冠幅、地理坐标及其环境因子,运用角尺度、混交度、大小比数进行空间结构分析。同时,运用O-ring函数对林分进行种间和种内的关联性分析。结果表明:1)华北落叶松纯林样地大部分为随机分布,混交林则团状分布明显;2)华北落叶松纯林在不同尺度下显示出来的关联性较小,混交林中,华北落叶松数量越少种间关联越明显。研究表明:华北落叶松林目前处于中庸向劣态过渡的阶段,正在从顶级群落开始衰退,但华北落叶松依旧在该群落的竞争中处于优势地位,属于优势种群。     

东京城林业局落叶松人工林立地质量评价

通过对东京城林业局落叶松林的调查,运用数量化理论Ⅰ,根据贡献值排序筛选出主导立地因子为海拔、土层厚度和坡向。用3个主导立地因子把样地划分为16个立地类型区,构建落叶松立地质量评价模型,用这一模型对东京城地区落叶松立地质量进行数量化评价。评价结果表明:16个立地类型可区划分出优、中、差3个等级;经模型检验表明,模型精度达到要求。     

辽东山区主要森林类型土壤养分含量特征研究

为探讨辽东地区主要森林类型土壤养分含量特征,以辽东地区3种典型林分类型红松林、落叶松林和柞木林为研究对象,测定不同林分类型表层土壤(0～10 cm)养分含量,并进行比较分析。结果表明:3种林分类型土壤全氮含量表现为落叶松林柞木林红松林;铵态氮含量表现为柞木林落叶松林红松林;硝态氮含量表现为落叶松林红松林柞木林;土壤全磷和有效磷含量均表现为柞木林落叶松林红松林;土壤有机碳含量表现为柞木林落叶松林红松林。总体上,除硝态氮外,落叶松和柞木林土壤养分均高于红松林。     

子午岭油松林林隙更新特征研究

利用样地调查资料,以林下为对照,分析研究子午岭油松林的林隙更新特征,结果表明:1)子午岭油松林林隙内和林下更新树种在组成和数量上有较大差异,其中,油松在林隙内的重要值远远大于其在林下的重要值,是林隙更新的主要树种;2)油松幼苗幼树在林隙内生长良好,7年生以上的幼树在林下分布已很少,地径在1.0cm以上、高度在50cm以上的幼树数量分布在林隙内也远远大于林下,说明随着年龄的增长,油松幼苗幼树在林隙内存活的概率大于林下;3)方差分析表明,油松幼苗幼树在林隙内与林下的高度生长差异极为显著;4)相关性分析表明,林隙内油松幼苗幼树的更新数量与光照强度呈显著正相关,与植被总盖度呈显著负相关。     

辽东山区不同森林植被类型枯落物层截留降雨行为研究

对辽宁东部山区具有代表性的油松林、落叶松林、红松林、柞木林及杂木林5种森林植被类型枯落物层截留降雨行为进行了比较研究。结果表明，枯落物截留量随林内雨量的增加而增加，呈显的线性关系；枯落物截留率在低的林内雨量级时下降梯度较大，以后随林内雨量增大而逐渐减少，最后趋于某一定值，枯落物截留达到饱和。曲线估计的饱和截留率为：杂木林30％，柞木林23％，落叶松林20％，油松林15％，红松林10％。林冠层与枯落物层截留量依林外雨变化呈显的线性关系，总截留率在低雨量级时保持在较高的水平，随后急剧下降，并逐渐趋于某一稳定性，达到最大截留能力。由曲线推算的最大总截留率，杂木林和 柞木林为45％，落叶松林为40％，红松林和油松林约为30％。枯落物生长季相对于林内雨的截留率为14．31％－43．15％，平均值为31．15％，相对于林外雨量的截留量为11．15％－32．30％，平均值为24．05％。     

基于林分内部状态与邻域环境的油松林稳定性评价

【目的】构建林分内部状态与邻域环境相结合的林分稳定性综合评价方法,为林分经营和可持续管理提供理论依据。【方法】在北京、陕西、甘肃和山西等油松分布较广且具有代表性的区域设置油松林固定样地,使用全站仪对样地内胸高直径大于5 cm的林木进行每木定位,调查林分组成、结构、更新特征和相邻环境类型,采用单位圆法分析林分内部状态特征;基于林分空间结构分析"结构单元"原理,定义邻域环境指数(NEI)。将林分内部状态与邻域环境评价方法整合,提出林分稳定性综合评价方法,并应用该方法评价不同类型油松林的稳定性。【结果】林分内部状态单位圆分析结果表明,甘肃小陇山天然油松林内部状态最好,其次为山西运城中条山天然油松林、陕西铜川玉华宫天然油松林、山西太原东山人工油松林和北京九龙山人工油松林,林分内部状态值(FIS)分别为0.605、0.515、0.479、0.453和0.311;甘肃小陇山天然油松林NEI最高(0.75),其次为陕西铜川玉华宫天然油松林(0.40),山西运城中条山天然油松林和北京九龙山人工油松林NEI均为0.25,山西太原东山人工油松林为负效应(-0.25)。林分稳定性综合评价指数(FCS)天然林高于人工林,其中,甘肃小陇山天然油松林的稳定性最高(0.653),山西太原东山人工油松林的稳定性最差(0.235),其他林分类型的稳定性介于二者之间。【结论】基于林分内部状态与邻域环境的林分稳定性综合评价方法既可表达林分内部状态特征的差异,也可体现邻域环境对林分稳定性的影响,并能够明确反映出天然林林分稳定性高于人工林的一般规律,评价结果更加清晰、直观,为林分稳定性评价提供了一种新思路,对森林可持续经营具有一定指导意义。     

辽东山区3种人工林土壤呼吸对土壤温度和土壤水分的响应

落叶松、红松、油松人工林是辽东山区3种典型的人工林,在我国东北区域森林生态系统的碳循环研究中具有重要地位。该研究针对3种森林类型的土壤呼吸速率(Rs)及其影响因素进行了连续3年的野外观测研究,结果表明:落叶松、红松、油松林平均Rs分别为2.29±2.73、1.91±1.54和1.52±1.82μmol CO_2·m~(-2)·s~(-1),落叶松林与红松、油松林差异显著(p0.05);3种森林类型Rs年际变化呈单峰型,最大值出现在7、8月份;3种森林类型Rs均与10 cm层土壤温度(T_(10))相关性极显著(p0.01),且呈指数关系,决定系数R2均达到0.8以上;生长季期间,红松林Q_(10)(4.46)油松林Q_(10)(4.12)落叶松林Q_(10)(3.32),说明红松林的Rs对T_(10)敏感性最强,落叶松林Rs对T10敏感性最弱。