冀北山地不同坡位华北落叶松人工林与油松天然次生林群落环境分析

以冀北山地华北落叶松人工林与油松天然次生林为研究对象,对不同坡位气象因子、立地因子等方面的差异进行研究.结果表明:华北落叶松人工林内测定点温湿度均高于油松林,同一林分内温度差异不显著.落叶松林内照度随着海拔增加逐渐增大,油松群落内坡底照度最高.油松、落叶松群落随着海拔的增加,各样地相同土层间土壤质量含水量、饱和含水量、相对含水量逐渐减小,相同海拔落叶松林样地各土层水分指标均高于油松林.油松各样地内土壤容重随着土层深度的增加而增加,且随着海拔的增高,各样地相同土壤层次容重值增大.落叶松林变化均不显著.油松各样地土壤孔隙随着土层深度和海拔的增加均变小.落叶松林变化均不显著,但在相同土层上落叶松林土壤孔隙多于油松林.油松林地土壤颗粒随着土层深度的增加而减小,落叶松林则增大.油松及落叶松群落坡中样地土壤颗粒均较大.2个林分土壤pH随着土壤层次的增加而增加,土壤养分含量随土层深度增加而递减;随着海拔增高,相同海拔落叶松林内有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效钾含量均高于油松林,而速效磷则相反.     

间伐干扰对人工林林木生长、幼苗更新及植被多样性的影响

抚育间伐是森林经营的重要措施之一,合理的间伐可以优化林分结构,改善林下环境,提高森林生产力和稳定性。本研究以河北省塞罕坝机械林场华北落叶松人工林和樟子松人工林为对象,对比分析间伐和未间伐林分（自然保护区）中林木生长、物种多样性和天然更新的差异。结果表明,间伐区华北落叶松人工林胸径年均增长0.72 cm,比未间伐区提高53.2%;间伐区樟子松人工林胸径年均增长0.59 cm,比未间伐区提高25.5%。间伐区内Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数较未间伐区分别高出159.2%、185.3%、185.9%和108.4%。间伐区幼苗幼树的更新种类和数量明显高于未间伐区,其中,樟子松人工林间伐区幼苗幼树的更新种类和数量均高于华北落叶松人工林。可见,对自然保护区内未经营过的人工林进行适当抚育间伐对提高森林生产力、维持生物多样性和促进森林正向演替有重要作用。     

基于混合效应模型的塞罕坝华北落叶松人工林单木去皮胸径生长预测

基于混合效应模型建立华北落叶松人工林单木去皮胸径预测模型,以期更精确估算塞罕坝地区森林碳汇储量,预测森林碳汇潜力。以河北省塞罕坝机械林场的华北落叶松人工林为研究对象,基于2018年在37块20 m×20 m的固定样地中钻取的木芯数据,构建华北落叶松去皮胸径传统经验模型,进一步引入林分密度（D）和相对直径（RH）,建立基于竞争因子的华北落叶松单木去皮胸径混合效应模型。研究结果表明,混合效应模型优于传统经验模型。在混合效应模型中,嵌套两水平的混合效应模型的拟合效果最好,其调整确定系数（R²_adj）、均方根误差（RMSE）、残差平方和（RSS）和平均相对误差（MRE）的值分别为0.990 cm、0.290 cm、13.170 cm、0.019 cm。基于竞争因子的华北落叶松人工林单木去皮胸径混合效应模型,能够有效弥补竞争在传统胸径生长模型中的缺失,提高预测模型的适用性及预测精度,为实现我国林业碳增汇及碳达峰、碳中和的总体发展目标提供理论技术支持。     

冀北坝上及坝下地区华北落叶松林土壤碳储量的比较

为了解冀北坝上坝下地区华北落叶松林土壤碳汇功能的差异,对河北省北部坝上坝下地区的华北落叶松林的土壤有机碳含量及碳密度进行了对比研究。结果表明,坝下地区华北落叶松人工林各土层土壤有机碳含量高于坝上地区,但其差异随土层深度的变化而有所不同;坝上及坝下地区18年生华北落叶松林土壤有机碳密度未表现出明显差异,分别为15.6 kg/m²和13.2 kg/m²;40年生华北落叶松林土壤有机碳密度则有显著差异,分别为21.9 kg/m²和27.9 kg/m²;坝上及坝下地区华北落叶松人工林土壤有机碳含量的垂直分布表现出不同的变化趋势,坝上地区土壤有机碳含量随土壤深度增加而下降的趋势较缓,而坝下地区下降趋势更为明显。     

不同林龄华北落叶松人工林土壤化学性质

为了给华北落叶松人工林的合理经营和地力恢复提供理论依据,以河北省塞罕坝机械林场不同年龄(17a、27a和35a)华北落叶松人工林为研究对象,测定并分析土壤化学性质在不同年龄阶段间及不同土层深度(0~10cm、10~20cm和20~30cm)间的变化规律,结果表明:在所设置的林龄内,随林龄增加,土壤有机碳含量呈增加趋势,35a生华北落叶松林0~10cm土层的有机碳含量是同土层17a生和27a生林分的1.34倍和1.16倍;碱解氮含量也随林龄增加呈增加趋势;35a生林分的有效磷含量显著高于17a生和27a生林分;27a生华北落叶松人工林的速效钾含量显著高于17a生和35a生林分;土壤pH随林龄增加呈减小趋势,由大到小依次为17a生、27a生、35a生;土壤有机碳、碱解氮、有效磷、速效钾含量在不同土层间有显著差异,随土层加深而逐渐降低;土壤pH值在不同土层间无显著差异,由大到小依次为20~30cm、10~20cm、0~10cm。研究认为,在所设置的林龄内,随着林龄的增加,华北落叶松人工林的土壤化学性质有所改善。     

伊通地区人工樟子松林十年间蓄积量变化初探

对伊通县53株人工樟子松蓄积量进行对比研究,结果表明:前期样木的单株平均蓄积量为0.0323m~3,后期样木的单株平均蓄积量为0.0676m~3,样木单株平均净生长量为0.0353m~3。10年间樟子松林蓄积增长量和林木的生长基数呈正比。无论是前期还是后期的林木蓄积量均呈正态分布,这种特点的林分分布规律主要是由于林木为人工林,人工林胸径比较集中。     

燕山北部山地人工落叶松林与天然次生林物种多样性的比较

为了解燕山北部山地华北落叶松人工林植被物种多样性维持功能的高低,选取13 a和30a生人工落叶松林,以13 a和28a生天然次生杨桦林作为对照,对两种林分的植被多样性进行调查和分析,并研究了间伐对人工落叶松林植被物种多样性的影响.结果表明,林龄相同或相近的两种林分类型相比,无论是乔木层、灌木层或是草本层,人工落叶松林丰...     

燕山西部山区不同年龄落叶松人工林草本植物多样性

为了解华北落叶松人工林物种多样性随林分年龄的变化规律,对燕山北部地区不同年龄华北落叶松人工林的生物多样性进行调查和分析.研究结果表明:3种林龄的落叶松人工林在物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数以及均匀度Pielou指数都以9a生华北落叶松人工林为最高,其次为33 a生华北落叶松人工林,而18 a生华北落叶...     

不同经营模式对华北落叶松人工林生长与物种多样性的影响

为研究不同经营模式对落叶松人工林生长与多样性的影响,为华北落叶松森林经营提供理论依据,以河北省木兰围场国有林场龙头山种苗场华北落叶松人工林为研究对象,采用随机布设与固定样地相结合的方法进行样地调查,研究N、T和CK 3种经营模式对华北落叶松人工林生长与多样性的影响。N模式林分胸径年均生长量、平均单株材积年均生长量均高于T模式和CK模式,经营2、4、6年,N模式胸径年均生长量分别是T模式和CK模式的1倍、1倍、1.2倍、1.9倍、1.3倍、1.9倍,N模式平均单株材积年均生长量分别是T模式和CK模式的1倍、1.07倍、1.01倍、1.04倍、1.03倍、1.06倍;随着经营时间增加,径级分布在不断的变化,CK模式小径阶株数量百分比偏多,N模式和T模式中径阶株数量百分比偏多,N模式和T模式林分胸径分布相对CK模式向右偏移,N模式林分16 cm及以上径阶株数量百分比比T模式和CK模式提高了30.97%、17.24%;随着经营时间增加,N模式和N模式下灌草层物种数量呈现增加趋势,而CK模式下灌草物种数量呈现下降趋势。经营2年,N模式和T模式Shannon-Wiener指数、Simpson指数和...     

接坝地区3种典型林分类型枯落物层和土壤层水文效应综合分析

以接坝地区3种典型林分类型为研究对象,对其枯落物层和土壤层水文效应进行研究,并运用熵权法对各林分类型水文效应进行综合分析。结果表明,枯落物总蓄积量与枯落物最大持水量规律一致,其大小排序为：油松华北落叶松混交林>油松林>华北落叶松林;枯落物持水量与浸水时间呈显著对数关系,枯落物吸水速率与浸水时间呈显著幂函数关系;枯落物有效拦蓄量排序为：油松华北落叶松混交林(26.04 t/hm2)>油松林(16.46 t/hm2)>华北落叶松林(11.36 t/hm2);土壤容重均值排序为：华北落叶松林(1.29 g/cm3)>油松林(1.24 g/cm3)>油松华北落叶松混交林(1.05 g/cm3);土壤最大持水量大小依次为：油松华北落叶松混交林(1 441.4 t/hm2)>油松林(963.5 t/hm2)>华北落叶松林(829.9 t/hm2);对入渗时间和入渗速率进行拟合,呈较显著的幂函数关系。对3种林分类型枯落物层和土壤层水文效应进行综合评价,结果表明水源涵养功能最强的为油松华北落叶松混交林。     

基于森林仿真优化系统(FSOS)确定塞罕坝主要森林类型全周期年采伐量

确定森林年采伐量是编制森林经营方案的核心内容之一。科学合理的森林年采伐量对于优化森林结构、提高森林质量,实现森林可持续经营具有重要意义。本研究基于河北省塞罕坝机械林场2019年更新的二类调查数据,以人工华北落叶松林、人工樟子松林和天然白桦林为对象,采用森林仿真优化系统（FSOS）分析多种采伐策略情境下主要森林类型龄组结构、蓄积量结构和经济效益等因素在未来100年期间的变化趋势确定不同森林类型最合理的年采伐量。结果表明：人工华北落叶松林年主伐量的优化结果为50 000 m³,年抚育间伐量的优化结果为100 000 m³;人工樟子松林年主伐量的优化结果为5 000 m³,年抚育间伐量的优化结果为40 000 m³;天然桦树林并无主伐设计,年抚育间伐量的优化结果为20 000 m³。3种森林类型的全周期采伐量优化结果显示,短期内采伐量会存在一定波动,但在未来80年后,采伐量将稳定在既定目标。FSOS系统以未来目标为导向,基于全周期经营理念,是编制新型森林经营方案的重要技术手段,为实现森林可持续经营奠定基础。     

不同固沙植被下沙丘土壤水分动态比较

以毛乌素沙地覆盖度>90%的油蒿、50%～60%的沙柳、35%～40%的樟子松固定沙丘为研究对象,流动沙丘为对照,采用自动监测系统实时监测降雨、0～200 cm土壤含水量及200 cm以下渗漏量,分析5—11月不同固沙植被下沙丘土壤水分动态差异,以期为固沙植被稳定性评价提供参考。结果表明:较低覆盖度樟子松与高盖度油蒿、沙柳相比更具固沙优势。3种固沙植被表层0～30 cm土壤水分受降雨影响大,对>20 mm降雨均产生响应;60～200 cm土壤水分时间变化特征存在差异,樟子松与对照变化趋势一致,油蒿和沙柳仅对40 mm降雨产生响应;0～200 cm土壤水分垂直变化没有相同规律,变异性较大,樟子松变幅最大,为(5.03±3.09)%;深层渗漏特征基本一致,均有极少量水分渗漏到200 cm以下。     

塞罕坝机械林场自然保护区森林生态功能评价

以塞罕坝机械林场2019年更新的二类调查数据库为依据,参考《森林资源规划设计调查技术规程》对主要森林类型的生态功能等级进行评价。结果表明,自然保护区森林生态功能等级整体处于中等及以下水平,其中较差林分占38.3%,天然林生态功能较人工林并无优势;华北落叶松人工林和白桦天然次生林生态功能等级为中级的森林面积占比分别达到各自林分的79.5%和93.3%,而樟子松人工林生态功能等级为中级的森林面积占比不足35%;8种不同森林类型中,针阔混交林生态功能指数最高（0.57）,油松人工林生态功能指数最低（0.35）;幼龄林生态功能等级为中级的森林面积不足30%,近熟林和成熟林中生态功能等级为中级的森林面积达到80%以上,然而,过熟林生态功能明显退化。本研究表明,塞罕坝自然保护区森林生态功能等级整体偏低,在对自然保护区内的森林进行严格管护的基础上,亟需进行适当的经营。     

Non-destructive method for above-ground biomass estimation of Fraxinus uhdei (Wenz.) Lingelsh in an urban forest

One of the limiting factors to estimate accurately the biomass stocks of urban forests is the availability of allometric models developed from urban trees measurements. In addition, the traditional methods (destructive) to develop biomass equations are rarely applied in cities. The aim of this study was to develop a non-destructive method based on fractal analysis for trees of Fraxinus uhdei present in the green areas of Chapultepec Park in Mexico City. Diameter at breast height (DBH), total height and the height of the whorls of 46 randomly-selected trees were measured. In each tree, three different-order branches were collected to measure their total length and that of their links, the diameter before and after each branching point, the insertion angle, the number of branches, twigs and leaves, and fresh and dry weight. The felling of seven individuals at the site was taken advantage of to fit a taper function for the trunk and determine its biomass. Acceptable estimates with good accuracy were obtained for F. uhdei trees with a DBH of less than 23 cm. It is feasible to develop biomass models from measuring the branches and the trunk of young F. uhdei trees through the implementation of structural indices based on fractal geometry and without the need to fell healthy trees.     

刺槐新品种‘多彩青山’

‘多彩青山’是从刺槐优树中选育出来的速生、树姿优美、观赏价值高的新品种。树干通直圆满,树冠枝叶浓密,分枝粗度均匀,枝角较小。速生性好,6年生试验林平均树高10.0 m,平均胸径14.1 cm,平均单株材积0.09 399 m3;分别比对照‘鲁刺7’增加41.92%、41.45%和145.91%。     

华北落叶松与阔叶树种混合凋落叶分解过程中养分和细菌群落变化

采用凋落物分解袋法,研究塞罕坝地区华北落叶松（L）、华北落叶松和白桦（LB）、华北落叶松和蒙古栎（LQ）,以及华北落叶松、白桦和蒙古栎（LBQ）的混合凋落叶分解过程中凋落叶养分和细菌群落变化特征。结果表明,在720 d分解过程中,不同混合凋落叶养分变化趋势大致相同,N和P含量呈上升趋势,C和K含量呈下降趋势,pH呈先下降后上升趋势。在分解过程中,混合凋落叶的C和K释放率均高于华北落叶松凋落叶,N和P释放率则相反。华北落叶松凋落叶pH显著低于混合凋落叶。凋落叶分解初期,优势细菌门为变形菌门、蓝细菌门、拟杆菌门和放线菌门;随分解时间延长,变形菌门和蓝细菌门相对丰度逐渐降低,拟杆菌门和放线菌门变化趋势则相反。凋落叶pH和N与细菌多样性指数呈极显著相关。凋落物分解过程中,细菌多样性指数和丰富度呈上升趋势。分解600 d后,华北落叶松凋落叶细菌丰富度低于混合凋落叶。华北落叶松、白桦和蒙古栎凋落叶混合,能够提高部分养分释放率,提高细菌群落多样性。     

‘糯米糍’荔枝碳素营养储备动态与坐果的关系

 以10～12年生的‘糯米糍’荔枝(Litchi chinensis Sonn. ) 为材料, 研究了高产树(60～65 kg·株^{- 1} ) 和低产树(5～10 kg·株^{- 1} ) 不同部位(叶片、各级枝条和主干) 碳素营养储备(淀粉) 的差异及季节动态; 分析了不同果实发育阶段树体碳素营养水平与坐果率的关系。结果表明, 果实成熟时高产树各部位的淀粉含量均低于低产树, 而可溶性糖含量高于低产树。果实采收后, 低产树早于高产树抽发新梢。入冬季前(11月底前) , 低产树和高产树分别抽发了3次和2次秋梢。7～11月秋梢生长发育期间, 高产树和低产树均无显著淀粉积累, 11月中旬以后枝梢生长停滞期间, 各部位, 尤其是4 cm直径以内的枝条大量积累淀粉, 在花穗发育前达到高峰。之后, 随花穗发育、开花及坐果而持续降低。高产树和低产树各部位淀粉高峰并无明显差异, 表明坐果量对树体碳素营养储备的累积并无明显的长期影响。叶片、主枝和主干积累的淀粉含量较低, 总体相对稳定; 而4 cm直径以下的枝梢淀粉含量变化剧烈, 说明这些枝梢是更为活跃的碳素储备库。本研究还表明, 坐果早期(花后3周内) 枝条(2 cm直径) 的淀粉含量与该枝条上最终坐果率呈显著正相关, 而果实发育中期(花后8周) 枝条淀粉含量与坐果率无关, 说明早期果实发 育一定程度依赖树体碳素营养储备, 而中后期果实发育几乎不依赖树体储备。