板块状皆伐森林的弊病及对策

多年来，辽东山区主要采取板块状皆伐的方式采伐森林，这是十分不利的，应因地制宜地选择不同方式进行采伐。一、皆伐不利于水土保持和涵养水源从保持水土的角度来看，间伐好于皆伐。特别是在山高坡大的辽东山区更是如此。据笔者调查，较大地块的皆伐之处，人工更新后3年～5年，日降雨20毫米，山坡下的田间和道路就堆起一层泥沙。间伐之地日降雨30毫米～40毫米，也不见浑水下山。     

大兴安岭森林火灾对河川径流的影响

采用单独流域实验法，利用长期定位观测数据，对森林火灾后河川径流的变化进行了研究。结果表明：大兴安岭特在森林火灾后，河川年轻流量明显增加，５月份融雪径流量有减少趋势。火烧后，森林对水分循环的调控能力减弱，径流的变化更加依赖于降雨。     

森林的采伐与更新对河川径流的影响

森林的采伐会增加径流的流失,而植树造林却有保持水份、改善气候,调节河水流量、防止土壤侵蚀等方面的作用,这是众所周知的事。我国森林亦不断的被采伐与更新,前些年份森林采伐有所增长,但是森林的采伐与更新对河川径流究竟有多大影响与如何发生影响却缺少这方面的试验研究资料。森林、植被与河川径流间的关系,与自然地理     

祁连山大野口流域青海云杉林水文特征与生态因子关系研究

为了探讨青海云杉林水文特征与生态因子变化关系,选择大野口流域为试验流域,充分利用历史监测资料以及现有生态监测设施仪器的优势,通过降水、林冠及树干截留、苔藓枯落物截留、土壤水分及温度、积雪消融、冻土冻融、土壤蒸发、河川径流、林分立地条件、林分气象因子、林分结构、苔藓枯落物结构、土壤特性等指标监测,采取特征参数统计、多元函数回归和相关系数等分析方法,研究了水文特与生态因子之间的相互关系。研究结论为:(1)建立了水位与河川径流量之间的回归关系,探讨了祁连山大野口流域河川径流量变化规律;(2)建立了气温、降水、土壤温度、冻土冻融、积雪消融等因子与河川径流之间的相互关系,得出了气温、降水与河川径流的变化趋势;(3)得出了苔藓、枯落物、土壤水热特征以及土壤特性与土壤蒸发之间的生态因子关系。研究结论为山地森林和水资源生态保护与建设提供科学依据和参考。     

不同年龄阶段杉木人工林生态系统的径流规律

利用1988-2004年17年的水文观测数据,对湖南会同生态站不同年龄阶段杉木人工林的径流特征进行研究.结果表明:Ⅰ龄级杉木人工林受抚育等经营措施的影响,地表径流量最小,年均地表径流系数为0.007 1.抚育停止后,地表径流增加.到第Ⅲ龄级时,地表径流系数达到最大值,为0.018 4.第Ⅳ龄级开始,地表径流逐渐减少,地表径流系数为0.009 8,为第Ⅲ龄级的50%左右.Ⅰ龄级杉木林的地下径流最大,地下径流系数0.301 2,为采伐前成熟林(0.157 7)的2倍.随着林分年龄增大,受林冠截留、土壤结构改善和蒸腾作用等方面的影响,地下径流逐渐减少,到第Ⅳ龄级时径流系数为0.208 2,为第Ⅰ龄级的65.8%.Ⅲ集水区径流输出以地下径流为主,地表径流量只占总径流量的2.3%～7.9%.不同龄级径流的月变化规律和降水量一致,降水量大的月份,径流量也大,4-8月的降水量占年总降水量的62.2%,径流量占年总径流量的75.4%,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ龄级在4-8月的平均径流系数分别为0.378 4、0.322 4、0.279 0和0.263 4.逐步回归筛选后,影响月平均径流量的主要因子为月平均降水量和林龄.3次多项式的回归模型能较好地拟合各龄级月降雨量与月径流量的关系.     

采伐方式与水土保持

苏联科学院通讯院士A·A·莫尔恰诺夫指出,由于采伐木材,森林覆盖率下降,径流层和径流系数便增加,而在皆伐迹地上则几乎增长9倍。伐区的分布位置甚为重要,集水区下部的伐区对径流影响最大。上部和中部的皆伐迹地上形成的地表径流被集水区下部未经采伐的森林所吸收。在头5—6年内采伐对径流和径流系数变化的影响最大。美国在科罗拉多州选了两个毗邻的、完全绿化的集水区,面积各约90公顷。经8年观测     

应用遥感技术研究森林植被变化对河川径流的影响

本文应用遥感技术资料调查大流域不同年代的下垫面组成及其结构变化,结合流域历年实测的水文资料和对不同森林植被—土壤类型降雨截留、枯落物贮存、土壤孔隙贮水及土壤渗透性的测定,评价不同森林植被—土壤系统的涵水能力,研究森林植被覆盖率变化对河川径流的影响研究表明,河川径流总量受大气候的影响.流域森林植被的变化对河川径流的构成和年内分配有决定性作用,大流域森林的采伐和恢复对河川径流的影响是一个渐变的过程.     

择伐对天然云冷杉林林分生长和结构的影响

以20块经过抚育的天然云冷杉林样地为研究对象,分析第2次择伐前不同初始择伐强度(对照、20%、30%和40%)对林分生长和结构的影响,以及初始择伐后不同恢复时间(期间进行2～4次择伐)林分生长和结构的变化.结果表明:初始择伐后的样地林分平均胸径和蓄积的年生长率相对高于对照样地,采伐后开始增加,4～6年后减小直至下次采伐;初始择伐后6年20%强度的林分蓄积年生长率与30%和40%差异不大,但40%强度择伐后的林分平均胸径年生长率显著增加;30%强度以上择伐后的林分生长相对较快,胸径和蓄积年生长率最高分别达2.6%和8.7%;经过合理的2～4次择伐的林分平均胸径和蓄积的年生长率相对高于仅1次择伐和未择伐的林分,2009年最大值分别为3.6%和5.5%;随着初始择伐后时间的增加,各样地林分径级分布由初始的反"J"型向不对称的单峰或多峰山状曲线变化;但经2～4次择伐的样地,只要控制合理的采伐周期(6年左右)和强度(20%左右),就能保持较好的径级结构;通过负指数分布拟合发现,各样地的κ值和α值随着伐后时间延长基本呈减小趋势.     

基于集水区法的森林生态系统影响径流研究进展

森林生态系统结构复杂, 具有减少地表径流、调节河川流量、减小土壤侵蚀等一系列保护环境的功能。森林植被变化对森林水文过程的影响会改变水量平衡方程的各个变量, 从而影响森林流域的水分分配和河川径流量, 进而对陆地生态系统水分循环起到重要的调节作用。从森林结构、森林类型、森林覆盖率和森林经营4个方面总结了国内外基于集水区法研究森林生态系统影响径流的结论, 即小流域的研究结果认为森林的减少将增加河川径流量, 而大流域的研究结果认为森林的减少将减少河川径流量。最后指出, 在研究单位和研究项目合作研究的基础上, 结合各相关学科的新兴技术和研究设备, 通过整合相关学科的研究成果, 阐明森林生态系统水土保持过程与机理, 是今后森林生态系统水文服务功能研究的发展方向。     

抚顺市环城刺槐林采伐更新模式的研究

在抚顺市环城刺槐林带状采伐迹地中,对刺槐伐根萌生苗进行连续4a的生长量观测,通过带状采伐试验表明,采伐作业带和保留林带宽度应该以30～50m为宜,靠近保留带边缘,应实施人工促萌和人工更新.对于不利于设立保留带,且地势平缓、2.67 hm2以下的地块,可进行小面积皆伐更新.刺槐人工林皆伐后,为了促进快速成林,对更新林分必须及早进行定株抚育,每丛宜选择2～3株健壮植株,可在采伐第1年的6月份至第2年春季定株,使林分尽快形成.     

不同强度采伐5年后杉阔混交人工林土壤呼吸速率差异

【目的】比较不同采伐强度下闽北杉阔混交人工林土壤及其各组分的呼吸速率差异,揭示土壤总呼吸速率季节变化的主要影响因子,以期为区域森林采伐对土壤呼吸速率的影响研究提供科学依据。【方法】以闽北杉阔混交人工林为研究对象,2011年8月实施了不同蓄积量采伐强度(中度择伐34.6%、强度择伐48.6%、极强度择伐67.6%、皆伐)作业试验,并与未采伐对照;2016年7月—2017年7月运用Li-8100 A土壤碳通量自动测量系统,对土壤及其各组分的呼吸速率、土壤5 cm深处的温度和湿度开展了为期1年的定位观测。【结果】未采伐和各种强度择伐5年后,土壤总呼吸速率最大值都出现在7月份,最小值出现在1—3月份;皆伐5年后,土壤总呼吸速率最大值出现在6月份,最小值出现在11月份;各种强度采伐林地的矿质土壤呼吸速率与未采伐林地无显著差异( P >0.05);各种强度择伐林地的凋落物和根系呼吸速率都与未采伐林地无显著差异( P >0.05),而皆伐林地的凋落物和根系呼吸速率都显著低于未采伐林地( P <0.05),分别比未采伐林地(1.45和1.11 μmol ·m^-2 s^-1 )减少了0.93和0.53 μmol ·m^-2 s^-1;各种强度择伐林地的土壤总呼吸速率与未采伐林地无显著差异( P >0.05),而皆伐林地的土壤总呼吸速率显著低于未采伐林地( P <0.05),比未采伐林地(4.39 μmol ·m^-2 s^-1 )减少了1.64 μmol ·m^-2 s^-1;中度、强度和极强度择伐林地5 cm深处的土壤温度与未采伐林地没有显著差异( P >0.05),而皆伐使林地土壤温度显著升高( P <0.05),比未采伐林地(18.52 ℃)增加了4.7 ℃;中度、强度择伐林地的5 cm深处土壤湿度与未采伐没有显著差异( P >0.05),而极强度择伐和皆伐使林地土壤湿度显著降低( P <0.05),分别比未采伐林地(30.67%)减少了2.17%和3.98%;土壤总呼吸速率的土壤温度指数模型拟合效果最优,能解释未采伐和各种强度择伐林地土壤总呼吸变化的77.8%~83.3%以及皆伐林地土壤呼吸变化的35.5%;未采伐、中度、强度和极强度择伐林地土壤总呼吸的温度敏感性参数Q 10 为1.77~2.72,皆伐林地的 Q 10 为1.49。【结论】不同强度采伐5年后,各种强度择伐林地土壤及其各组分的呼吸速率与未采伐林地没有显著差异;皆伐使凋落物呼吸速率、根系呼吸速率和土壤总呼吸速率都显著降低;各种强度择伐没有改变土壤总呼吸速率的季节变化规律,但皆伐使土壤总呼吸速率最大和最小出现时间有所提前;研究区土壤温度是土壤总呼吸速率季节变化的主要影响因子。     

森林采伐对迹地径流流量的影响

本文利用实验方法,对针阔混交林地实施不同方式森林采伐作业后,迹地和径流量发生的变化进行了样地实验研究。结果表明,皆伐对迹地径流量变化影响程度最大。     

巨尾桉人工林皆伐改择伐经济效益初探

以巨尾桉(E.grandis×E.urophylla)人工林为研究对象,对不同经营方式的林木生长状况和经济效益进行分析。结果表明:巨尾桉人工林经择伐3年后,林分结构发生了显著变化,保留木的生长速度比择伐前快;巨尾桉二代萌芽林的生长速度比新造林快;皆伐改择伐的经营方式在第一个采伐周期的经济效益虽然比皆伐低,但在第二个采伐周期后其经济效益显著高于皆伐新造林和皆伐二代萌芽林。     

不同经营方式对杉木林采伐迹地土壤C储量的影响

多年定位观测的数据对比分析结果表明:湖南会同22年生杉木林采伐前,林地土壤(0～60 cm)层中的C储量为160.38 t·hm-2,100%皆伐后一年林地土壤(0～60 cm)层中的C储量损失率为35.00%,二年后损失率为44.65%,三年后损失率为43.93%;与对照林林地土壤相比,50%间伐和100%皆伐后三年,林地土壤(0～60 cm)层中的C储量损失率分别为16.14%和45.15%;4种不同经营方式的采伐迹地土壤(0～60 cm)层中的C储量有明显的差异,大小次序为:已郁闭杉木林林地(108.20 t·hm-2)＞农用后撂荒地(92.68 t·hm-2)＞经济林栽培地(85.80 t·hm-2)＞自然更新采伐迹地(80.29 t·hm-2).未烧地土壤(0～45 cm)层中C储量为73.36 t·hm-2,比火烧地高出了15.20 t·hm-2,火烧后40天内林地土壤(0～45 cm)层中C储量的损失率为20.7%;杉木林地土壤表层(0～15 cm)的C含量明显高于其它层次,其C储量占土壤(0～60 cm)层C储量的30.04%,土壤(0～30 cm)层中的C储量占53.52%.     

森林、洪水与侵蚀——在美国东南部山麓地带的流域试验

在乔治亚山麓地带,为确定松林皆伐和更新的影响的一组流域试验表明:干燥土壤上小型暴雨径流可能要增加50％或更多,从潮湿土壤上泄流出的大型暴雨径流可能仅增加10％～15％。连年洪水量属于后种类型,试验结果推论为:森林作业对溪流和大河下游洪水的影响是无显著关系的。尽管森林作业之后,泄流洪峰率即可增加30％～45％,但在四年的采伐,林地整理和机械植树造林中,暴雨的侵蚀只增加了55％,当考虑到对土壤的破坏会引起侵蚀危害增加时,与典型的南方森林作业有关的径流侵蚀增加提醒森林经营者们:在对道路设计、更新方法选择,溪流旁防护带保护时要多加注意。     

采伐对温带小兴安岭岛状冻土区森林湿地碳源/汇的影响

【目的】北方泥炭地对气候变暖引起的冻土退化可能具有正负反馈作用,但其对采伐干扰引起的冻土退化如何响应却仍不清楚。【方法】采用静态箱-气象色谱法和相对生长方程法,同步测定温带小兴安岭岛状冻土区落叶松-泥炭藓沼泽不同采伐处理(D-对照、Z_(15)-轻度择伐15%、Z_(45)-强度择伐45%、J-皆伐)(采伐试验已10 a)样地的土壤呼吸年净碳排放量(CO_2与CH_4)、植被净初级生产力及年净固碳量及相关环境因子(温度、水位、化冻深度及土壤碳氮含量等),并依据生态系统净碳收支平衡,揭示采伐干扰对温带岛状冻土区森林湿地碳源/汇的中期影响规律及影响机制。【结果】1)择伐(Z_(15)和Z_(45))使其土壤CH4年均通量(0.07～1.53 mg·m~(-2)h~(-1))提高5.7～6.4倍(P 0.05),皆伐却使其显著提高20.9倍(P 0.05);2)采伐(择伐与皆伐)使其土壤CO_2年均通量(84.94～106.35 mg·m~(-2)h~(-1))降低14.5%～20.1%(P 0.05);3)采伐干扰改变了CH4排放的主控因子(由气温及5～10 cm土壤温度所控制转化为由气温、0～40cm土壤温度、水位、化冻深度及土壤碳氮比综合控制),但未改变CO_2排放的主控因子(由温度、水位、化冻深度、土壤有机碳含量及碳氮比综合控制);4)其植被净初级生产力(3.94～7.18 t·hm~(-2)a~(-1))和年净固碳量(1.79～4.46 tC·hm~(-2)a~(-1))呈现出随采伐强度增大而递减趋势,皆伐和Z_(45)使两者显著降低28.7%～45.1%和28.7%～59.9%(P 0.05),而Z_(15)对其无显著影响(-1.8%和-2.7%,P 0.05);5)采伐干扰10 a后,择伐使其碳汇功能(-0.34～2.31 tC·hm~(-2)a~(-1))初步得到恢复(Z_(15)高于D 18.5%及Z_(45)低于D 48.7%,P 0.05),而皆伐维持弱碳源(-0.34 tC·hm~(-2)a~(-1),P 0.05)。【结论】在中国温带小兴安岭岛状冻土区森林湿地碳汇管理实践中宜采取中、低强度的择伐方式,而应避免对其进行皆伐。     

祁连山水源林生态系统结构与功能的研究

在祁连山水源涵养林区,围绕水源林生态系统结构与功能的动态变化,开展了森林小气候、森林水文生态效应的研究。结果表明,祁连山水源涵养林不仅具有拦蓄降水、缩小温差、保持较高土壤湿度等作用,而且具有十分显著的消洪补枯、涵养水源、保持水土的水文生态作用。森林覆被率６５％的流域比３２％的流域年枯水径流量增加２８８７ｍｍ,年洪水径流量减少９８８７ｍｍ;森林土壤贮水２９８１２～３９１９３ｍｍ,草地仅１８２０９ｍｍ;林地很少产生地表径流,草地年土壤流失量１７９３９ｋｇ·ｈｍ－２;高寒山区多年冻土与季冻土致使试验区河川径流系数高达０７３,蒸散较小为１５６５４ｍｍ;多年监测资料显示祁连山林分质量下降,冰川退缩,河川径流逐年减少,生态环境明显恶化,建议各级政府部门高度重视祁连山生态保护问题。     

降水与人类活动对小清河上游径流量的影响

根据小清河流域黄台桥水文站1965~2013年径流序列资料以及黄台桥雨量站的降水量数据,采用5a滑动平均法和Mann-Kendall非参数检验法,分析了小清河上游径流量和降水量的变化特征;在此基础上,利用径流量与降水量的双累积曲线对降水-径流序列进行了突变点分析,并对突变点前后径流量与降水量的Pearson相关系数进行了分析与检验。结果表明:小清河上游径流量与降水量均呈现增加趋势,但径流量较降水量的增加趋势显著。将小清河上游径流演变过程分为1965~1974年,1975~2003年和2004~2013年3个阶段,1965~1974年为天然径流阶段,1975-2013年为受人类活动影响显著阶段。在径流变化过程中,径流量与降水量的Peason相关系数逐渐减小,而人类通过排污、引水等活动加大了对径流量的影响程度,成为影响径流变化的决定性因素。科学地区分降水与人类活动对径流变化的影响,可以为研究流域水文循环过程提供借鉴,对实现水资源可持续利用也具有现实意义。     

辽东山区柞树成、过熟林萌芽更新问题的探讨

通过对柞树林进行小面积皆伐与更新试验,结果表明,柞树成、过熟林小面积皆伐,萌芽更新效果良好。17a 生柞树萌芽林胸径达5 .8cm ,树高达7 .4m ,蓄积量66 .78m3/hm2 。柞树萌芽能力与采伐年龄和采伐季节有密切关系,林龄越大,伐后萌芽力越弱;树液流动季节采伐,萌芽力弱,反之较强。     

辽东山区落叶松人工纯林诱导复层林更新试验

对辽宁东部山区落叶松人工纯林进行不同行状间伐试验,并在采伐迹地进行云杉幼树更新试验,试验结果发现:落叶松纯林经过行状间伐,草本层生物多样性显著增加,林地土壤持水力增强,增幅为4.4%～16.7%.不同更新行数试验的云杉幼树年均高生长量、冠幅生长量、地径生长量、总生物量大小变化明显,伐2行栽1行型与全光对比分别减少了27.4%、12.7%、21.7%、4.1%,而伐3栽2型分别增加了3.6%、0.8%、4.3%、15.8%.伐后保留带落叶松的生长得到了促进,2 a后落叶松的胸径、单株材积都比同龄落叶松纯林大,伐2栽1型与伐3栽2型增幅分别为2.7%～8%、4.6%～16.7%;高生长变化不明显.