杉木天然林和人工林涵养水源功能研究

通过对杉阔天然混交林、天然杉木林和杉木人工林的林冠层、林下植被层、枯枝落叶层和土壤层水源涵养功能的研究,结果表明:两种天然林总持水量分别比人工林高699 18t·hm-2和337 67t·hm-2,天然林具有更好的涵蓄水分功能。林分不同层次的持水量大小顺序为:土壤层>枯枝落叶层>林冠层>林下植被层,土壤层是森林涵蓄降水的主要场所,其贮水量占林分总贮水量的90%以上。天然林地上部分各层次的持水量分配较为均匀,而杉木人工林林冠层持水量大大高于林下植被和枯枝落叶层的持水量,这种结构不利于削弱林内降雨侵蚀力,土壤也较为板结,渗透功能较差。     

杉木林枯枝落叶层现存量的影响因素分析

通过收集杉木林枯枝落叶层现存量数据,分析杉木林枯枝落叶层现存量与年平均温度、年降水量、林分年龄、枝叶生物量、凋落物量、林下植被生物量的相关关系。结果表明,杉木林枯枝落叶层现存量与林龄、林下植被生物量、凋落物量、枝叶生物量呈显著正相关,其中与林下植被生物量相关性最大,与年均温呈负相关,而与年降水量无显著相关。多元线性回归分析表明,林龄可单独解释枯枝落叶现存量变化的21.2%,而林龄、降水量、年均温、枝叶生物量可以解释枯枝落叶现存量变化的38.6%。     

福建樟湖35年生楠木人工林水源涵养功能研究

通过对福建樟湖35年生的楠木人工林林冠层、林下植被层、枯枝落叶层和土壤层水源涵养功能的研究,结果表明:楠木人工林林分总持水量分别为2 103.24 t.hm-2,楠木人工林具有较好的涵蓄水分功能。林分不同层次的持水量大小顺序为:土壤层>林冠层>枯枝落叶层>林下植被层。土壤层是森林涵蓄降水的主要场所,其贮水量占林分总贮水量的95%以上。楠木人工林10℃时的初渗值和稳渗值分别为6.95 mm.min-1和3.43 mm.min-1,具有良好的渗透性能。     

广西桉树人工林物种多样性与生物量关系

对广西东门桉树人工林18个试验小区物种多样性、群落总生物量、乔木层生物量和林下植被生物量进行研究.结果表明:1)桉树人工林物种丰富度与乔木层、灌草层和群落总生物量呈极显著正相关(α=0.001),相关系数分别为0.693 5、0.702 8和0.710 6;2)叶面积指数与物种丰富度和林下植被生物量均表现为极显著正相关(α=0.001),相关系数分别为0.731 0和0.685 6;3)乔木层生物量与土壤有机质、土壤水解N以及物种丰富度与土壤有机质有较强的相关性.相关系数分别为0.641 6、0.620 3和0.635 9,在0.1水平上达到显著;林下植被生物量与9种土壤养分的相关性均较小,相关系数在0.4以下.以上结果表明:桉树人工林物种多样性的增加有利于林分生物量的提高;叶面积指数和土壤有机质在小尺度上的变化对桉树人工林的物种丰富度和生物量影响较大.     

杉木林林下植被生物量影响因素

通过收集杉木林林下植被生物量数据,分析杉木林林下植被生物量与年平均温度、年降水量、林分年龄、林分密度、乔木层生物量、灌木层生物量、草本层生物量、枯枝落叶层现存量等8个因子的相关关系。结果表明,林下植被生物量与林龄、乔木层生物量、灌木层生物量、草本层生物量、枯枝落叶层现存量呈显著正相关,其中以与草本层生物量相关性最大,与林分密度呈负相关,而与年均温、年降水量无显著相关。多元线性回归分析表明,林龄、林分密度、草本生物量可解释枯枝落叶现存量变化的90.6%。     

不同问伐抚育强度对华北落叶松人工林土壤物理性质变化影响的研究

以华北落叶松人工林为研究对象,主要研究分析了不同间伐抚育强度下华北落叶松人工林林下土壤层的物理性质变化情况。选取指标主要包括土壤容重、土壤饱和含水量、土壤田间持水量以及土壤总孔隙度。研究结果表明：随着间伐强度的加大,林下土壤容重持续下降,其中0-10cm处的土壤容重相比未伐林分分别下降3．2％、5．2％、5．7％;lO-20cm处分别下降1．6％、1．6％、3．9％;土壤饱和含水量、土壤田间持水量、土壤总孑L隙度等指标也随间伐强度的增大而增加。对研究结果采用方差分析的方法进行显著性检验,结果表明：不同强度的间伐抚育对落叶松林土壤层的饱和含水量、田间持水量变化影响显著,对土壤容重和土壤总孑L隙度的变化影响不显著。     

岷江上游不同植被类型的土壤水分和物理性质

土壤水分-物理性质是衡量土壤质量的重要指标。本文测定了岷江上游理县云杉人工林、灌木林、经济林和农耕地的土壤物理性质。结果表明:(1)云杉人工林的土壤容重最小,土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度、田间最大持水量、毛管持水量显著高于其余3种植被类型;(2)灌木林与经济林的非毛管孔隙度、毛管持水量、田间最大持水量差异不显著,但灌木林的土壤容重显著小于经济林;(3)农耕地的土壤容重显著高于其余3种植被类型,非毛管孔隙度、毛管持水量、田间最大持水量显著低于其余3种植被类型。研究结果说明4种植被类型的土壤物理性质存在较大差异,选择合理的植被类型和减少人为干扰对于岷江上游地区植被恢复和生态功能改善具有重要的作用。     

广西猫儿山森林群落土壤物理性质空间变异及其环境影响因素

探索土壤物理性质沿环境梯度的变异规律及其影响因素,对森林群落物种分布格局和森林水文研究具有重要意义。以猫儿山不同海拔典型森林群落为研究对象,采用野外调查、实验分析与冗余分析(RDA)相结合的方法,研究了猫儿山海拔梯度上常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿针阔叶混交林和山顶矮林等典型森林土壤物理性质的空间变异及其对环境因子的响应。结果表明:0~60 cm层土壤容重随海拔的增加而降低,土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、土壤含水量、最大持水量和毛管持水量随海拔的增加而增加,局部有所波动。除常绿阔叶人工林和常绿针阔叶混交林外,其他森林土壤容重均随土壤深度的增加而增大,土壤总孔隙度和毛管孔隙度随土壤深度的变化趋势则表现各异。土壤容重、毛管孔隙度和总孔隙度在0~10 cm层变化最为剧烈。土壤含水量、土壤最大持水量和毛管持水量的垂直变化规律均随土壤深度的增加而减少。RDA结果显示,海拔和植被类型是影响猫儿山土壤物理性质的主要因素,共解释了土壤物理性质变异的46.1%。海拔通过水热状况影响植被类型及其分布,进而影响林下土壤物理性质。     

海南次生林与人工林林下土壤水分物理特性比较

为评价速生人工林的土壤环境效应,文章对比分析了海南昌江县次生林、桉树人工林和相思树人工林的土壤水分物理性质。结果表明：(1)在0～60 cm次生林土壤容重最小,其次是桉树林,相思林最大,总孔隙度、毛管孔隙度、毛管/非毛管孔隙度比值、饱和持水量、毛管持水量、田间持水量以及毛管/饱和含水量大小顺序均表现为次生林>桉树林>相思林;(2)桉树林、相思林与次生林0～60 cm土壤贮水能力相差较大;(3)3种林分间同一层土壤容重、土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤毛管/非毛管孔隙度比值、饱和持水量、毛管持水量、田间持水量、贮水能力的方差分析结果显示,除底层达到显著差异（p<0.05）或极显著差异（p<0.01）外,其余3层均不显著,各层土壤毛管含水量/饱和含水量比值差异不显著（p>0.05）;(4)3种林分土壤容重随土壤深度增大而增大,总孔隙度、毛管孔隙度、饱和持水量、毛管次生林以及田间持水量均随土层厚度增加而减少;(5)次生林的土壤容重、孔隙特征、持水性以及贮水能力随土壤深度变化,但差异均不显著（p>0.05）;而桉树林和相思林的所有观测土壤物理变量...     

间伐强度对杉木人工林林下植被和土壤性质的影响

【目的】从发展林下植被、改善群落结构的角度,探讨适合杉木人工林的间伐强度,为提高人工林的稳定性和维护地力、维持人工林的可持续经营提供依据。【方法】2013年对福建省将乐国有林场的杉木人工林采取3种强度间伐:弱度间伐(LT,10%～25%)、中度间伐(MT,25%～35%)和强度间伐(HT,40%～50%),并设置对照样地(CK,未间伐)。于2016年对样地内林木进行每木检尺,调查林下植被物种多样性、盖度、生物量和土壤理化性质。对测定数据进行单因素方差分析,用Tukey法多重比较进行两两差异显著性检验,并对林下植被与土壤理化性质进行Pearson相关分析。【结果】间伐3年后,未间伐、弱度和中度间伐的盖度分别为25.52%、52.81%和58.98%,林下植被均未能形成群落,强度间伐的盖度为100%,林下形成灌木蕨类群落;灌木层物种丰富度、多样性指数、盖度和生物量均随间伐强度增加而增加,均匀度指数随间伐强度的增加而降低;草本层物种丰富度、多样性指数、均匀度指数、盖度和生物量均随间伐强度增加而增加;间伐3年后,弱度、中度、强度间伐林比未间伐林的表层土(0～10 cm)有机质含量分别增加71.41%、39.31%和98.10%,全氮含量分别增加82.76%、51.27%和115.87%,碱解氮含量分别增加49.47%、25.59%和42.22%,有效磷含量分别增加138.29%、112.23%和174.29%,速效钾含量分别增加-16.25%、-24.25%和16.27%,对表层土pH值、全磷含量和土壤物理性质的影响均不显著;灌木的盖度和生物量与土壤的有机质、全氮、全磷和有效磷含量均显著(P<0.05)正相关,此外灌木的盖度还与速效钾含量显著(P<0.05)正相关,草本盖度与土壤理化性质相关性不强,草本生物量与土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮以及有效磷含量显著(P<0.05)正相关,林下植被的盖度和生物量均与土壤pH值和物理性质没有显著相关性。【结论】未间伐的杉木人工林林下植被的物种多样性、盖度和生物量均低,林下植被未能形成群落,缺乏稳定性;间伐能够促进林下植被的发育,增加林下植被生物多样性、盖度和生物量,林下植被能形成群落,可提高维护地力的能力,尤其是强度间伐;建议杉木人工幼龄林进行40%～50%强度的抚育间伐,将郁闭度调整到0.6～0.7较为合理。     

不同林龄华北落叶松人工林林下植被与土壤理化特性变化特征

以内蒙古大青山华北落叶松人工林群落为研究对象,探讨华北落叶松在生长过程中林下植被和土壤养分的动态变化,结果表明:不同林龄华北落叶松人工林林下植被物种数量随着林龄的增加先上升后下降,其大小为17 a>10 a>29 a>40 a;相同深度的土壤容重随着落叶松林龄增大先升高后降低,饱和含水量、田间持水量、毛管孔隙度随林龄增...     

围栏封育对华北落叶松人工林草本层和土壤的短期影响

以河北省木兰围场国有林场常年受到放牧影响的华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林为研究对象,通过1年的围栏封育后,测定了林下草本层多样性、生物量、土壤容重、土壤孔隙度及含水率等指标,以探究围栏封育对森林林下植被、土壤及凋落物的短期影响。研究结果表明:1)围封样地较对照样地草本多样性指标略有下降,而群落中植物的优势度发生了较大改变;2)与对照样地相比,围封样地草本层的总生物量提高了约4.5倍,地上生物量提高约4.9倍,地下生物量提高约3.9倍;3)围栏封育改变了土壤的物理性质,0～20 cm土壤容重降低,土壤总孔隙度提高,土壤持水量增加;4)围封样地凋落物厚度增加,自然含水率显著增加。结果表明,短期封育对林下植被和土壤产生了有益影响。     

祁连山高寒山区典型植被类型水源涵养功能的灰色关联分析

【目的】以祁连山排露沟流域分布的4种典型植被类型：高寒草甸（GHCD）、灌丛高寒草甸（GCGHCD）、青海云杉林（QHYS）和草地（CD）为研究对象,综合评价祁连山高寒山区典型植被类型水源涵养功能,旨在为科学认识水源涵养功能差异及合理经营当地水源涵养林生态系统提供依据。【方法】通过对不同植被类型枯落物层和土壤层的野外调查和采样,室内测定枯落物层和土壤层的现存量及持水性能、土壤化学性质和土壤水文物理性质等20个评价指标,并分析其在不同植被类型的变化规律,最后用灰色关联分析法综合评价不同植被类型的水源涵养功能强弱。【结果】4种植被类型枯落物层现存量、最大持水量和有效持水量均表现为QHYS>GCGHCD> GHCD> CD,最大持水率表现为GCGHCD> QHYS> GHCD> CD,有效持水率表现为CD显著低于其他3种植被类型。土壤化学性质除pH值和全钾含量在不同植被类型的差异性不显著外,有机质、全氮、全磷、水解氮、有效磷、速效钾等化学指标差异显著性各不相同,土壤养分指数变化表现为QHYS(0.073 2)>GCGHCD(0.072 9)> ...     

春季火烧对落叶阔叶林土壤物理性质影响的空间差异研究

春季对我国南方落叶阔叶林采取不同强度地表人为火烧,以探讨火烧对不同深度土壤物理性质影响的空间差异。结果表明:火烧后短时间内使土壤容重增加,同一土层火烧强度越大容重越大,土层越深容重越大;火烧后土壤毛管孔隙度降低,非毛管孔隙度增加,土壤总孔隙度随深度增加而降低;火烧降低了土壤持水性能,最大持水量、毛管持水量和田间持水量随土壤深度增加而降低,同一土层火烧强度越大持水性越低。不同强度火烧对土壤容重、通气性和持水性能等土壤性质的影响在垂直空间上存在一定差异,与对照相比,轻度火烧可影响0~10 cm土壤层,中度火烧可影响0~20 cm土壤层,而重度火烧能够影响0~30 cm土壤层,3种不同强度火烧对30~40 cm土壤层影响均不显著,相同土壤层在影响程度上重度火烧中度火烧轻度火烧。火烧对土壤的短时扰动程度直接影响后期土壤生态功能恢复和植被重建。     

间伐对油松林下植被生物多样性及土壤物理性质的影响

采用样方调查和取样分析方法,研究甘肃兴隆山油松(Pinus tabulaeformis Carr.)人工林在不同密度条件下林下植被多样性和土壤因子的动态变化,为有效指导该区森林经营提供依据。结果表明:相同立地条件下中度间伐(林分密度从6 255株/hm^2调整为2 850株/hm^2)后油松林生物量具有显著增长,林下物种数量有所增加,草本层生物多样性和地上植被鲜质量均呈上升趋势,多样性指数、均匀度指数及优势度指数上升;年份和间伐对土壤物理性质均有显著影响,土层只对土壤容重、非毛管孔隙度和饱和含水量有影响;不同年份对枯落物和活地被物生物量有显著影响,间伐能够增加活地被物持水量。     

秦岭山地松栎林土壤理化性质耦合关系

【目的】土壤是森林生态系统的重要组分之一,林地土壤理化性质及其耦合关系对森林生态系统的发育过程、空间格局和生态功能具有重要影响。针对秦岭油松-锐齿槲栎混交林土壤物理性质与其养分含量及元素化学计量特征的关系进行研究,旨在筛选出对林地土壤养分元素含量及其化学计量比起主导作用的土壤物理性质指标,揭示养分元素沿土壤物理性质梯度的变化趋势,以期为秦岭森林生态系统功能维护及可持续经营提供参考依据。【方法】在研究区设置15块调查样地进行土壤样品采集,分别测定非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度、容重、最大持水量和毛管持水量等6项物理性质指标,以及总有机碳(C)、总氮(N)、总磷(P)、总钾(K)、速效N、速效P和速效K等7项化学养分指标,并计算其生态化学计量比,运用单因素回归分析和典范对应分析(CCA)等方法研究林地土壤的理化性质耦合关系。【结果】非毛管孔隙度、总孔隙度与林地土壤"物理性质-化学养分"CCA排序轴及"物理性质-化学计量比"CCA排序轴的相关系数均达到显著水平。土壤总P含量随非毛管孔隙度及总孔隙度的增加而显著上升;C:P和N:P均随非毛管孔隙度的上升而显著下降,P:K随非毛管孔隙度的上升显著增加;随着总孔隙度上升,N:P显著下降而P:K显著增加。此外,速效P含量随土壤容重增加而呈现明显的"先上升后下降"单峰变化趋势。C:N位于CCA排序图的中心位置,且与各物理性质指标之间无显著性回归关系,表现出较强的化学计量内稳性。【结论】秦岭松栎林土壤物理特性对其化学性质产生了显著影响,起主导作用的物理指标依次为非毛管孔隙度、总孔隙度和容重,土壤持水量对该区土壤化学性质的影响力较弱。同时,在林区内毛管孔隙度及总孔隙度较高的区域应注意人工添加N肥,以缓解N元素的限制性作用。     

不同密度桉树人工林多样性调查

以广西东南地区国有钦廉林场4年生桉树人工林为研究对象,对不同密度林下的多样性展开调查。研究结果表明:在不同密度林下植物种类多样性表现为:中密度低密度高密度。中密度林分的Shannon指数(H')和Simpson指数(D)分别为1.47和0.58,均为各个林分中最高;桉树人工林中密度的草本层丰富度指数(Margalef指数)均高于其他坡度的林分,表明了桉树人工林中密度植物种类丰富,林下光源充足;桉树人工林灌木层物种均匀度Jsw指数的平均值分为1.150,而草本层物种均匀度Jsw指数平均值为1.057。并得出了伴随着林密度的变化,光照可从林分不同方向,如各个侧面透过林分照射于林下植被,可给林下植被提供良好的生长环境,同时也提升了林下植被的多样性。     

呼伦贝尔沙地樟子松林土壤物理性质及其水文功能研究

樟子松是我国北方生态建设的重要树种,为准确认识樟子松林对土壤物理特性的影响,本研究在樟子松天然分布区以樟子松天然林和人工林为研究对象,对不同林龄和不同起源林分土壤特性分别进行比较分析。结果显示:随着林龄的增加,樟子松人工林土壤物理性质在不断改善,中龄林(Ⅰ)和近熟林(Ⅱ)在土层0~40 cm存在显著差异,成熟林(Ⅲ)对土壤的影响深度可达80 cm。高密度人工林(Ⅰ)与天然林(Ⅳ)相比,10~60 cm土层差异显著,土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙变化幅度分别为7.6%、10.6%、13.8%、9.6%。低密度人工林(Ⅲ)与天然林(Ⅴ)在10~40 cm土层差异显著,土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙幅度分别为2.2%、8.2%、9.9%、5.6%。通过对土壤物理性质的改善,人工林持水能力和蓄水能力明显高于天然林,Ⅰ与Ⅳ相比,最大持水量增加了2.3%,毛管持水量增加了1.9%,田间持水量增加了15.4%,蓄水量增加了0.8%;Ⅲ与Ⅴ相比,最大持水量增加了10.7%,毛管持水量增加了10.3%,田间持水量增加了12.7%,蓄水量增加了5.4%。说明樟子松人工林通过改善土壤物理性质,可增强林地的水源涵养功能。     

桉—草复合经营模式的土壤理化性质动态及关联分析

以桉树(Eucalyptus spp.)间种牧草桂牧1号杂交象草(Pennisetum americanum×P.purpureum)×Pennisetum purpureum)、山毛豆(Tephrosia candida)和柱花草(Stylosanthes guianensis)的6种复合经营模式为处理,以桉树纯林为对照,分别于造林初期、中期和后期,分析桉树人工林间作牧草复合经营模式不同土层土壤理化性质主要因子的变化规律,并运用灰色系统理论方法筛选出对土壤理化性质改良效果较优模式。研究结果表明:同一时期相同土层土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水量、有机质、全量氮、磷、钾和速效氮、磷、钾含量在不同模式间的差异均达到显著水平(P0.05)或极显著水平(P0.01)。同一时期,各模式0~20cm土层的土壤总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水量有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾含量均大于20~40cm土层,土壤容重则相反。随着造林时期的变化,在相同土层各模式的土壤容重、毛管孔隙度和田间持水量逐渐增加,土壤总孔隙度逐渐减小,而土壤养分含量在不同种植模式不同土层的变化趋势各不相同。桉树(2 m×3 m)+山毛豆模式上下层关联度均表现最大,说明A2模式改善土壤物理性质,提高土壤养分含量的综合效果最佳。     

桉树人工林地有机物和养分库的衰退及防治

桉树连栽人工林地的地表枯枝落叶层中,干物质和各种养分贮藏量与次生阔叶林和厚荚相思林比较明显下降,土壤有机质,全N量和碱解N含量随土壤剖面深度增加也出现下降趋势.传统的砍、烧、机耕整地使桉树林地的枯枝落叶和养分库呈突变形式退化.林分组成单一,凋落物数量和养分含量少,也是桉树林地土壤有机物的养分库退化的原因.通过改变林分组成和施肥,可以控制人工桉树林地有机物和养分库的退化,提高人工林地的生产力.