不同措施对川西亚高山桦木天然次生林群落演替进程的影响及综合效益评价

本研究以不同强度疏伐、不同密度补植云杉的桦木天然次生林为研究对象,通过典型抽样法、收获法和模型模拟法等方法获取和分析了不同处理措施下补植苗木成活情况,桦木林林分的生物量,灌、草生物多样性和林地水源涵养能力等指标,研究不同处理措施对川西亚高山桦木天然次生林正向演替进程的影响,并利用隶属函数的方法开展评价。结果表明,与对照措施相比,疏伐和云杉补植措施均在不同程度上改善了林下更新和灌草的生物多样性,也对以乔木为主的林分生物量产生了促进作用,但对林地水源涵养功能的改变不显著。而从1年的短期效应看,S2+B3措施,即按照蓄积量伐除林分20%桦木,且在林下按照2 000株·hm~(-2)的密度进行云杉苗木补植的处理措施对桦木次生林群落的演替进程促进效果最佳。     

修枝对川西亚高山不同林龄云杉人工林生物多样性的短期影响研究

以不同修枝强度(自地面向上1 m修枝,2 m修枝和不修枝)对20 a、30 a和40 a林龄云杉人工林林下灌草为研究对象,通过典型抽样法和收获法获取和分析了不同修枝强度影响下各林龄云杉人工林林下灌草的生物量和生物多样性指标,分析了修枝对川西亚高山云杉人工林林下灌草生物量和生物多样性的影响。结果表明,修枝在短期(1 a)内对林下灌草会产生一定的影响,与生物量相比,林下灌草生物多样性的反应更为敏感,即修枝促进了20 a生、30 a生人工云杉林林下灌木的Shannon-Weiner指数,30 a生云杉人工林的Simpson指数也显著增加。相比之下,1 m修枝对林下灌木多样性的促进作用更强。     

四川香椿人工林生物量与碳储量研究

探讨了不同发育阶段香椿人工林生物量和碳储量的变化规律。对四川省香椿人工林生物量和碳储量进行了调查。研究表明:3 a~24 a生香椿乔木层生物量的变异范围为1.38 t·hm~(-2)~130.89 t·hm~(-2),碳储量的变异范围为0.68 t·hm~(-2)~64.62 t·hm~(-2),1 a~20 a生香椿生物量和碳储量动态变化波动较大,20 a之后呈快速增长趋势,香椿生物量和碳储量均在香椿成熟期达到最大;模拟构建了香椿的树高、胸径和单株立木生物量模型(X表示年龄):H=-0.26X2+1.4338X+0.80936,D=0.01057X2+1.5977X-0.06318,W=0.00315X2-0.03525X+0.09871,其拟合相关系数分别为0.8313、0.9788、0.9971。香椿生物量和碳储量动态变化过程划分了3个阶段,1 a~10 a为香椿幼龄林生物量和碳储量缓慢上升期,11 a~20 a为香椿中龄林生物量和碳储量中速上升期,21 a~30a为为香椿成熟林生物量和碳储量快速上升期;本文还为香椿人工林碳汇功能提出了合理的林分密度,香椿幼龄期按照初植密度1 666株·hm~(-2)种植,香椿速生期抚育间伐密度保存在405株·hm~(-2),香椿成熟期抚育间伐密度保存在240株·hm~(-2)为宜。该研究为香椿人工林群落碳汇功能与林分经营管理提供基础资料。     

四川盆地低山丘陵区柏木低效防护林的改造

通过对柏木Cupressus funebris低效林采取间伐、林下种植黄荆Vitex negurdo和木豆Cajanus cajan的低改措施,研究了林分改造后的水土保持、水源涵养效果及林地土壤物理性质、林分生长量、林下物种多样性和碳密度的变化.结果表明:改造后的林分水土保持和水源涵养功能加强,土壤物理性质得到明显改善,林下植被物种多样性、林分生长量和林分碳密度得到了明显提高;采取株数间伐强度15.55%(保留密度4 100株·hm~(-2))、44.44%(保留密度2 400株·hm~(-2))和林下种植黄荆措施的林分,土壤侵蚀量较对照林分(密度4 600株·hm~(-2))3年平均减少418.28和524.87 mg·km~(-2)采取株数间伐强度约70%、林下补植黄荆(保留密度2 200株·hm~(-2))、补播木豆(保留密度2 300株·hm~(-2))和补植补播黄荆和木豆(保留密度2 300株·hm~(-2))措施的林分,与对照林分(密度7 400株·hm~(-2))相比,其灌草层的最大持水量增加0.18～0.47 mm.枯落物层的有效持水量增加0.21～0.48 mm,林地土壤最大持水量增加16.39～39.03 mm.林地土壤密度下降5.90%～8.21%,总孔隙度上升8.09%～19.28%;胸径增长量4年增加0.55～0.62 cm,树高增长量4年增加0.34～0.39 m;灌草层的多样性指数和均匀度指数提高,生态优势度下降,灌木层增加了2～4种,草本层增加了4～7种;林分碳密度增加8.27～9.82 mg·hm~(-2).     

间伐对云杉人工中幼林生物多样性的影响研究

为研究不同间伐强度对云杉人工林林下植被生物多样性的影响,在川西亚高山的米亚罗林区以不同林龄(20 a、30 a、40 a)的云杉人工林为研究对象,对其进行不间伐(即对照)、弱度间伐和中度间伐3种处理,在间伐1 a后,分析林下灌草层的生物多样性指标,结果表明1)20 a生的云杉人工林林下植被的生物多样性受弱度间伐和中度间伐的影响不大;2)中度间伐会显著降低30 a生和40 a生云杉人工林林下草本层的Shannon-Weiner指数;3)弱度间伐会显著增加40a生的灌木层的Shannon-Weiner指数和Simpson指数。研究表明,在短期1 a内,间伐对30 a生和40 a生的云杉人工林的林下植被的生物多样性具有一定的影响。     

辽西丘陵山地樟子松人工林密度调控技术

为探讨辽西丘陵山地樟子松人工林合理经营密度,选择1984年造林的中龄林,设置75株·hm~(-2),100株·hm~(-2),120株·hm~(-2)三个保留密度,对照为227株·hm~(-2),开展樟子松人工林密度调控技术试验。结果表明:不同密度对樟子松林分树高生长量的影响不大,不同密度对樟子松林分胸径生长量及林分蓄积生长量的影响达到显著水平;同时随着间伐强度的加大,林分中、大径阶立木株数比例呈上升趋势。通过林分密度的调整,可以实现提高林木的质量及目标材种所占比率,以期达到提高商品林经济效益的目的。     

油松人工林乔木层结构与林下灌木多样性耦合关系研究

人工林生态系统是森林生态系统的重要组成部分,以陕西省延安市黄龙山林区油松人工林为研究对象,对比了4种不同密度的油松人工林样地内乔木空间结构(角尺度、混交度、密集度和大小比数)和灌木多样性(Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielon指数、Gleason指数和Margalef指数)的差异,建立了乔木空间结构与灌木多样性的耦合关系,探讨了乔木空间结构和灌木多样性的作用关系。结果显示:1)在不同密度的样地中,株数密度为2 300～2 800株/hm~2的样地空间结构最佳;2)灌木多样性受林分密度影响显著,灌木多样性在不同密度中排序为低密度>较低密度>较高密度>高密度;3)不同密度的林分中,乔木空间结构对灌木多样性的影响不同,其中株数密度为2300～2800株/hm~2的林分中,灌木多样性与乔木空间结构具有较强的相关关系,在该密度下可以通过调整乔木层的结构而改变灌木层的多样性。     

造林密度对米老排人工林初期生长的影响

[目的]探讨不同造林密度对米老排人工林生长的影响规律,为米老排人工林定向培育过程中的密度控制提供参考。[方法]以广东省云浮市造林后6年生米老排人工林为研究对象,对不同造林密度(625、833、1 111、1 667、2 500株·hm~(-2))林分平均树高、优势木高、胸径、保留率和枝下高等生长指标进行连续4年调查。[结果]表明:随着造林密度的增大,米老排林分平均胸径、胸径连年生长量、保留率、单株材积和材积连年生长量均显著减小,而枝下高、林分蓄积量和蓄积连年生长量显著增加。在一定密度范围内,造林密度对林分高生长的影响比较小。造林后第6年,密度1 667株·hm~(-2)林分的平均树高最大(11.4 m),优势木高以密度1 111株·hm~(-2)林分的最大(13.3m),树高连年生长量以密度625株·hm~(-2)林分的最大(1.5 m·a~(-1));密度625株·hm~(-2)林分的平均胸径、胸径连年生长量、单株材积和材积连年生长量均最大,分别为14.3 cm、2.5 cm·a~(-1)、0.097 3 m~3和0.038 2 m~3·a~(-1),比密度2 500株·hm~(-2)林分的分别增加27.7%、81.0%、49.0%和82.4%;密度2 500株·hm~(-2)林分的枝下高、蓄积量和蓄积连年生长量均最大,分别为6.0 m、149.4 m~3·hm~(-2)和44.8 m~3·hm~(-2)·a~(-1),分别是密度625株·hm~(-2)林分的2.61、2.52、1.95倍。[结论]分析了造林密度对米老排初期生长的影响,对米老排人工林的培育具有理论指导意义。     

苏木山不同林分密度华北落叶松人工林枯落物特征

为了解苏木山华北落叶松人工林枯落物组成,选择林龄48 a生的苏木山华北落叶松人工林为研究对象,测量了不同林分密度林内枯落物。结果表明:(1)研究区枯落物储量为10.71～19.54 t·hm~(-2),其中半分解层储量为5.90～11.92 t·hm~(-2),未分解层储量为4.81～7.63 t·hm~(-2)。(2)各林分密度枯落物储量为1 800株·hm~(-2)900株·hm~(-2)500株·hm~(-2)1 100株·hm~(-2)。枯落物厚度为2.40～4.72 cm,其中半分解层厚度为0.67～1.80 cm,未分解层厚度为1.73～2.92 cm。(3)各林分密度枯落物含水率均表现为未分解层小于半分解层,枯落物含水率为林分密度500株·hm~(-2)1 800株·hm~(-2)900株·hm~(-2)1 100株·hm~(-2)。     

不同林分密度对巨桉养分空间分配及积累研究

选择立地条件相似、生长良好的5a生巨桉人工林为研究对象,通过设置556株·hm~(-2)和1667株·hm~(-2)两种不同的林分密度,对其主要营养元素含量、分配及生物量分配进行了研究。结果表明:1两种不同林分密度巨桉单株营养元素含量在不同器官的分配规律基本一致,均为树叶树干大枝或小枝果实树皮;2从营养元素和有机质在树干的分配来看,两种密度巨桉人工林P、K、Mg和Ca变化趋势相同,基本随着树干高度增加而增加,有机C在556株·hm~(-2)样地随着树干高度增加而逐渐增加,而1667株·hm~(-2)样地则是逐渐减小,N在556株·hm~(-2)样地为随着树干高度增加而逐渐增加的趋势,1667株·hm~(-2)样地的变化趋势为先增加后降低再增加的趋势;3从两种密度巨桉生物量的分配看,生物量分配为树干树皮或大枝小枝叶果实;4两种密度巨桉人工林营养元素积累量均表现一致规律,均为Ca最多,分别为601.78 kg·hm~(-2)和1204.43kg·hm~(-2),其次为N、K、Mg和P积累最低。     

鲁中石灰岩山地不同密度侧柏人工林林分生长特征研究

以山东中部石灰岩山区林龄50 a左右的侧柏人工纯林为研究对象,选取23块样地,研究了林分密度对侧柏人工林林分生长指标和冠型指标的影响。所调查样地侧柏林林分密度主要分布于2 400～4 000株·hm~(-2);侧柏林平均胸径、平均树高、材积、冠幅、冠层高与林分密度之间均呈极显著负相关(P0.01),随着林分密度增大,侧柏单株长势显著变弱,冠层呈狭长型变化;单位面积蓄积量、乔木层生物量均与林分密度显著负相关(P0.05)。调查发现,林龄50 a的侧柏人工林单位面积蓄积量与乔木层生物量最大值均在林分密度2 800株·hm~(-2)时出现,可作为营林参考依据。     

冀北山地不同密度华北落叶松林生长状况分析

为了研究不同密度华北落叶松人工林胸径与树高增长情况,以北沟林场东沟作业区3种密度华北落叶松人工林作为研究对象,利用树木解析的方法对3种林分进行生长分析,从而确定该林龄的林分适宜的密度。结果表明:林分密度越大的,其胸径平均生长量越小;密度越小,其胸径平均生长量越大。不同的林分密度,其树高的平均生长量有一定的差异,3个林分密度树高平均生长量的大小排序为975株·hm~(-2)750株·hm~(-2)1 200株·hm~(-2)。     

川西亚高山不同林龄云杉人工林林地水源涵养能力比较研究

以广泛分布在川西亚高山地区的云杉人工林为研究对象,针对不同林龄(20年,30年和40年)林地地被物和土壤的水文特征开展了比较研究,以探讨林龄对云杉人工林林地水文特征的影响。结果表明,随着林龄的增长,云杉人工林乔木生物量随之增加;灌木盖度显著升高,而草本则降低;灌、草的生物多样性均呈现非线性变化趋势,即先降低再升高;同时,林地地被物中,苔藓仍占据了主导的水文作用,其蓄积量呈现先降低后升高的变化趋势,但最大持水率和最大持水量无显著变化;而枯落物的最大持水率、最大持水量均随之显著增加。这与随着林龄增长而发生改变的林下光照和大气、土壤湿度有关。最后,在林地生物多样性增加、灌木盖度增加以及苔藓蓄积量增加等多重因素的影响下,林地土壤密度也随之降低。可见,随着林龄的增长,密度2300/hm2左右的云杉人工林,不但群落结构逐渐复杂、土壤质地逐步改善,进而林地水文效应也随之增强,林龄在更长时间尺度对林地水文效应的影响情况还有待于我们进一步的观测研究。     

不同密度水曲柳人工林细根生物量对邻近树木胸径和距离的响应

【目的】研究不同密度水曲柳人工林细根生物量对邻近树木胸径和距离的响应,为制定合理的水曲柳根系取样方案提供理论依据。【方法】在4种林分密度(Ⅰ:3 572株·hm~(-2),Ⅱ:3 128株·hm~(-2),Ⅲ:2 215株·hm~(-2),Ⅳ:1 468株·hm~(-2))的水曲柳人工林内,随机布点取样,测定0～10、10～20和20～30 cm土层吸收根(直径≤0.05 mm)和细根(直径≤2.0 mm)生物量及0～30 cm土层的吸收根总生物量和细根总生物量,并记录距取样点最近的1株和4株树的距离及胸径。采用线性回归分析,检验细根生物量与邻近树木距离和胸径的关系。【结果】0～30 cm土层吸收根和细根总生物量受林分密度影响显著,二者均在密度最小林分中最大;从林分密度Ⅰ～Ⅳ,吸收根占细根生物量的比例分别为61.6%、54.3%、52.9%和63.4%;在所有林分中,50%以上的细根和吸收根生物量分布在0～10 cm土层;在4种密度林分中,吸收根和细根总生物量与最近1株或4株树的距离均相关性不显著(P0.05),仅有密度Ⅲ林分10～20 cm土层细根生物量与最近4株树的平均距离显著正相关(P0.05);与细根总生物量相比,0～30 cm土层吸收根总生物量与邻近树木胸径之间呈现出更普遍的相关,但相关性显著水平与林分密度有关;密度Ⅰ林分吸收根和细根生物量均与最近1株树胸径显著正相关(均R~2 0.19),而密度Ⅱ林分吸收根和细根生物量均与最近4株树的平均胸径显著正相关(均R~2 0.21);密度Ⅲ林分中吸收根生物量与最近1株或4株树的胸径均显著相关(均R~2 0.16);而密度Ⅳ林分中吸收根和细根生物量与邻近树木胸径均不显著相关;在调查的3个土层中,细根和吸收根生物量与邻近树木胸径的相关性主要出现在0～10 cm土层,并呈现出与0～30 cm土层细根总生物量相似的规律。【结论】基于对不同密度水曲柳人工林细根生物量的研究结果,认为可在东北林区不同密度水曲柳人工林内灵活设置细根取样点,不必考虑与附近林木的距离,但需考虑邻近树木胸径大小的影响,在平均木周围设置取样点是可选途径。     

不同林分密度杨树人工林的固碳释氧和积累营养物质研究

以江汉平原石首市6种不同密度(2 500,1 666,833,625,416,208株·hm~(-2))6 a生的杨树人工林为研究对象,对其林木碳储量、固碳释氧和积累营养物质等生态功能进行研究。研究结果表明:不同密度6 a生杨树人工林林木碳储量变化范围为15.72～73.88 t·hm~(-2),林木固碳量为2.33～10.94 t·hm~(-2)·a~(-1),释氧量为6.24～29.30 t·hm~(-2)·a~(-1),积累营养物质量为0.06～0.27 t·hm~(-2)·a~(-1)。随着林分密度的增加,6 a生的杨树人工林的林木碳储量、固碳释氧和积累营养物质均随之增加。对于生长早期的杨树林,较高的杨树林密度有利于林分尽快郁闭,林木生产力和生物量也较高,有利于其生态功能更好地发挥。     

秦皇岛市海滨林场森林碳密度与碳储量研究

在外业样地(乔木层、林下灌草层、枯枝落叶层、土壤)调查的基础上,结合乔木生物量模型,研究了秦皇岛市海滨林场森林碳密度与碳储量的分配特征。结果表明:海滨林场森林平均碳密度为132.19 t·hm~(-2),碳密度的大小顺序为乔木层(113.55 t·hm~(-2))>土壤层(21.68 t·hm~(-2))>林下灌草层(1.07 t·hm~(-2))>枯枝落叶层(0.88 t·hm~(-2))。总碳储量为105 224 t,其大小顺序与碳密度一致,乔木层(87 094.4 t)>土壤层(16 632 t)>林下灌草层(822.7 t)>枯枝落叶层(674.9 t)。近熟林、成熟林、过熟林是海滨林场乔木层碳储量的主体,占乔木层总碳储量的89.46%。     

甘肃南部不同密度云杉人工幼林的林分结构特征及土壤理化性质

【目的】研究甘肃南部不同密度云杉人工幼龄林的径级结构、树高结构、空间分布和土壤理化特征,探讨林分最佳留存密度,以期为人工云杉林的营建与可持续经营提供科学依据。【方法】采用固定样地调查、角尺度研究及分层取样分析的方法,设置7种不同林分密度(850,1 060,1 350,1 550,1 750,2 300和3 000株·hm~(-2))人工云杉幼龄林(林龄30～40年)样地28块,测定径级结构、树高结构、冠幅、角尺度等林分结构以及土壤密度、土壤饱和持水量、田间持水量、毛管持水量、总孔隙度、毛管孔隙度、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷和速效钾等土壤理化性质,计算各指标的平均值、标准差,并进行各指标间的差异性检验。【结果】林分的平均胸径和冠幅随林分密度增大而减小,平均树高则随林分密度的增大先增大后减小;不同密度林分径级结构和高度结构均呈现正态分布的单峰曲线,峰值径级随着密度增大而逐渐减小,胸径处于12～24 cm树木的频度较高而DBH24 cm和DBH12 cm的树木很少;采用角尺度研究林分空间分布格局,林分角尺度值随着林分密度增大而逐渐减小,林分密度≤1 550株·hm~(-2)时为随机分布,林分密度1 550株·hm~(-2)时为均匀分布;林分密度是影响云杉人工林土壤理化性质(尤其是土壤有机质含量和总孔隙度)的关键因子;中密度(1 550株·hm~(-2 ))时土壤养分含量总体较高,土壤密度最小,表层(0～20 cm)土壤饱和持水量、毛管持水量、田间持水量和总孔隙度都最大,土壤理化特性均优于过密或过疏的林分。【结论】林分密度与林分结构特征以及土壤理化性质密切相关,中等密度(1 550株·hm~(-2))利于保持较好的林分结构特征和土壤理化性质,是甘肃南部云杉人工幼龄林分的最佳留存密度。     

黄土高原半干旱区侧柏人工林群落物种多样性研究

以晋西吕梁山黄土高原半干旱区侧柏人工林为研究对象,对林内植物种类进行野外调查结果表明,侧柏林下共有维管束植物39种,隶属于16科33属.利用Shannon-wiener指数、Evenness指数和Richness指数,对不同林分密度级侧柏人工林群落物种多样性进行分析,探讨黄土高原半干旱区侧柏人工林林分密度与群落物种多样性的关系.结果为:①林分密度的变化对于乔木层和灌木层物种数量影响不大,当密度为2 250株·hm-2时,草本层物种丰富度达到最大值.②林分密度对灌木层和草本层的多样性指数变化有一定的影响.当林分密度为1 375株·hm-2和2 250株·hm-2时,乔木层、灌木层和草本层的物种多样性指数较大,群落相对稳定.③除密度为3 000株·hm-2的林分外,其余4个林分密度的乔木层、灌木层和草本层的均匀度指数变化趋势同丰富度指数和多样性指数基本一致.④研究区的侧柏人工林造林密度选择2 250株·hm-2或1 375株·hm-2比较适宜.     

青冈栎解析木分析及人工林生物量调查

为了掌握青冈栎人工林生长及生物量分配规律,为青冈栎人工林经营管护提供科学依据和技术指导,对50年生青冈栎人工林随机设置5个面积为400 m~2(20 m×20 m)的标准地进行生物量调查,并在每个标准地内各选取6株不同径级的平均木伐倒进行树干解析。结果表明:(1)青冈栎树高、胸径和材积的连年生长量范围分别在0.15～0.45 m、0.09～0.56 cm和0.000 4～0.01 m~3之间。(2)树高、胸径和材积的连年生长量高峰值分别出现在12 a、15 a和40 a,高峰值分别为0.45 m、0.56 cm和0.010 0 m~3·a~(-1)。(3)材积的连年生长量和平均生长量相交于50 a,林分达到数量成熟,可以确定为主伐年龄。(4)50年生青冈栎人工林单株总生物量高达936.22 kg·株~(-1),各组分生物量排布从大到小依次为:树干(426.95 kg)大枝(201.44 kg)根蔸(134.19 kg)树皮(41.23 kg)小枝(36.83 kg)叶(35.02 kg)粗根(32.40 kg)枯枝(15.71 kg)中根(9.69 kg)细根(2.76 kg)。(5)青冈栎人工林乔木层的总生物量为595.11 t·hm~(-2),占林分总生物量的98.33%,其中地上部分与地下部分分别为481.32 t·hm~(-2)和113.80 t·hm~(-2),占乔木层比重为80.88%和19.12%。(6)50年生青冈栎林分的总生产力为18.57 t·hm~(-2)a~(-1),3个植被层生产力大小为:乔木层(15.91 t·hm~(-2)a~(-1))灌木层(1.85 t·hm~(-2)a~(-1))草本层(0.82 t·hm~(-2)a~(-1));分别占总生产力的85.65%、9.94%、4.41%。青冈栎人工林主伐年龄为50 a。合理调整密度、科学间伐和改善林下环境是促进青冈栎人工林健康生长的必要手段。     

闽南山地秃杉人工林的生物量与生产力

以福建省德化葛坑国有林场1996年种植的秃杉人工林为研究对象,开展林分生物量和生产力研究。结果表明:20年生秃杉人工林单株平均生物量为202.56 kg,其中地上部分生物量、地下部分生物量分别为167.74、34.81 kg,分别占个体总生物量的82.81%、17.19%;各组分生物量大小排序为:干根桩叶枝粗根细根中根。秃杉林分总生物量达177.75 t·hm~(-2),其中乔木层的总生物量为176.23 t·hm~(-2),占林分总生物量的99.14%;凋落物的生物量含量比较小,只有1.52 t·hm~(-2),仅占林分总生物量的0.86%。20年生秃杉人工林的生产力为11.87 t·hm~(-2)·a~(-1),各器官生产力大小排序为:树干树叶树根树枝。