塞罕坝自然保护区华北落叶松和樟子松人工林土壤质量评价

为了解自然保护区人工林的土壤质量状况,以河北省塞罕坝自然保护区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林和樟子松(Pinus sylvestris)人工林为研究对象,在分析土壤化学性质差异的基础上,运用主成分分析和相关性分析等方法,构建土壤质量指数(SQI),进行土壤质量评价。结果表明：华北落叶松人工林、樟子松人工林的土壤pH在5.83～6.77。樟子松中龄林的土壤全钾质量分数最高。不同林龄华北落叶松人工林土壤速效钾、速效氮、有机碳、全氮、全磷质量分数均显著高于樟子松人工林,但相同林分类型不同林龄间均无显著差异。华北落叶松人工林的土壤质量指数高于樟子松人工林。随着林龄的增加,华北落叶松人工林及樟子松人工林的土壤质量指数呈增长趋势;随着林分密度的增加,2个林分类型的土壤质量指数呈降低趋势。调控林分密度和营造针阔混交林有利于维持华北落叶松林和樟子松人工林的土壤质量。     

华北落叶松人工林林缘土壤酶活性研究

[目的]研究不同密度及林缘不同距离下华北落叶松林分边缘土壤酶活性.[方法]对河北围场县八英庄林场6种密度华北落叶松人工林进行标准地抽样调查,分析不同密度及林分边缘不同距离的土壤酶活性.[结果]不同密度华北落叶松人工林林缘处土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性均存在显著差异;从距林分边缘0～30 m处,土壤中蔗糖酶活性表现出明显的降低趋势,其他土壤活性酶与距林分边缘距离不存在显著性差异.[结论]林缘土壤中蔗糖酶活性最能反映华北落叶松人工林林缘效应,该研究可为华北落叶松林的合理经营提供参考.     

华北落叶松生长与气象因子的典型相关分析

运用典型相关分析方法对塞罕坝机械林场华北落叶松生长量与气象因子进行分析,结果表明:影响华北落叶松直径生长量的重要气象因子是上年11月-当年1月平均蒸发量和年蒸发量;影响华北落叶松树高生长量的重要气象因子是年日照时数和上年6—8月平均降雨量。由此可以综合得出对华北落叶松生长量影响较大的气象因子是蒸发量、日照和降雨量。     

华北落叶松人工林各龄级土壤肥力研究

基于河北省塞罕坝机械林场中3个龄级(Ⅱ龄级,15 ～20 a、Ⅲ龄级,20～30 a、Ⅳ龄级,30 ～40 a)华北落叶松人工林土壤肥力调查数据,分析和比较了华北落叶松各龄级人工林土壤物理和化学性质,并分析了各因子之间的相关性.研究结果显示:该区域的土壤环境受到林龄的影响较大,土壤各相关因子之间联系紧密.采用方差分析和主成分分析等方法对土壤肥力进行评价,结果表现为:Ⅲ龄级综合得分＞Ⅱ龄级综合得分＞Ⅳ龄级综合得分.     

华北落叶松人工林生长规律研究

以河北省塞罕坝华北落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr.)人工林为研究对象,收集大量临时样和解析木地调查资料,利用不同的生长模型对华北落叶松人工林生长过程进行拟合,以找到最优模型,计算各生长指标。结果表明:Logistic模型模拟华北落叶松人工林胸径、树高、材积生长过程效果最好,抛物线方程拟合林分立木株数随年龄变化过程效果最好;华北落叶松人工林胸径年平均生长量为0.46cm,速生期为10～20年;树高年平均生长量为0.38m,速生期为前20年;材积年平均生长量为0.006 90m3,速生期为10～30年,数量成熟龄为43年,为华北落叶松人工林的经营和管理提供科学依据。     

塞罕坝地区华北落叶松人工林行数变化规律研究

为了解塞罕坝地区华北落叶松人工林行数的变化规律,该文调查了塞罕坝大唤起林场的华北落叶松数据,结果表明:该地区的华北落叶松生长较好,胸高行数平均值为0.53,其中胸高行数集中在0.5~0.6,占比达70%。胸高行数与胸径成反比关系,根据这一关系,建立了胸高行数与胸径的方程式。     

冀北山地华北落叶松人工林土壤养分的变化规律

为了解随林龄增长华北落叶松人工林土壤养分含量的变化规律,选择4种不同林龄（9年生、18年生、33年生、43年生）的华北落叶松人工林为研究对象,对林下土壤的养分特征及其空间变化进行了研究。结果表明,土壤的有机质、碱解氮及全氮含量总体上以43年生华北落叶松人工林最高;速效钾及全钾含量有随林分年龄的增加而逐渐降低的趋势;磷元素则随林龄的增加呈现先下降后上升的趋势;同时,各林分土壤有效磷含量均相对偏低。有机质、碱解氮、全氮、速效钾、全钾及全磷的含量都随土层深度的增加逐渐下降,而有效磷含量则表现出先下降后又上升的趋势,拐点在40 cm左右。总体上,人工落叶松林土壤随林分年龄增加未表现出明显的退化趋势。     

六盘山林区华北落叶松天然更新影响因素研究

通过模拟华北落叶松天然更新试验,对4种不同处理(枯枝落叶层上播种、裸地上播种、枯枝落叶层上开沟播种、种植幼苗)的种子萌发量和幼苗存活率进行调查.结果显示,阳坡各处理样方中种子萌发量高于阴坡;开沟播种能明显增加华北落叶松种子萌发量,而在去除枯枝落叶层的裸地上播种和直接在枯枝落叶层上播种之间没有显著性差异;种子萌发量和林分密度呈显著性负相关关系.阴坡不同林分之间的幼苗存活率存在显著差异,表现为30年>20年>10年,说明华北落叶松在六盘山不能天然更新的主要原因是刚萌发的幼苗不能成功越冬;同时,林分密度一定程度上影响了种子萌发;2年生华北落叶松幼苗能够成功越冬.     

华北落叶松人工林地土壤养分与土壤酶的季节变化及关系

以秦岭地区幼中龄林（5,10,20年生）华北落叶松Larix principis-rupprechtii人工林地土壤为研究对象,在林木生长季节（5-10月）每月中旬采集表层（0~20 cm）土壤样品,通过测定不同物候期的土壤速效养分质量分数与土壤酶活性,研究分析两者的物候季节动态特征及相互关系,旨在发现华北落叶松人工林地土壤肥力最低的时期并为人工林的合理施肥提供基础理论指导。结果表明:3种林龄人工林（5,10,20年生）土壤速效养分（速效氮、速效磷）质量分数在整个生长季节内变化规律趋于一致,在林木生长旺盛期土壤速效氮和速效磷质量分数最低,土壤速效氮质量分数最低值分别为29.49,19.96和47.32 mg·kg-1;土壤速效磷质量分数最低值分别为2.31,2.79和1.60 mg·kg-1。3种龄林人工林（5,10,20年生）土壤酶（脲酶、转化酶、磷酸酶、过氧化氢酶）活性在整个生长季节内变化规律基本相同,由萌芽展叶初期到落叶末期土壤脲酶活性和转化酶活性呈逐渐上升趋势,土壤脲酶活性最低值分别为0.33,0.25和0.15 mg·g-1;土壤转化酶活性最低值分别为40.82,41.91和22.25 mg·g-1。从生长旺盛初期到落叶期土壤磷酸酶活性呈缓慢下降趋势,土壤磷酸酶活性最低值分别为0.16,0.13和0.22 mg·g-1;在生长旺盛初期土壤过氧化氢酶活性最低,土壤过氧化氢酶活性最低值分别为1.39,1.44和2.68 mL·g-1。与幼龄林（5年生,10年生）相比,中龄林（20年生）土壤速效磷质量分数显著下降（P<0.05）。土壤速效养分与土壤酶相关性密切,说明土壤酶可以较好地反映土壤肥力状况。因此,土壤肥力由萌芽展叶期到生长旺盛期出现下降而到落叶期有上升趋势,且由幼龄林到中龄林土壤肥力有下降趋势,应在生长旺盛期对中龄林林地进行适当施肥。图2表3参38     

华北落叶松人工林土壤微生物数量特征及其与土壤性质的关系

对河北省木兰围场华北落叶松人工林样地的土壤微生物数量、土壤理化性质以及二者之间的相关性进行了研究,结果表明:土壤深度和林分类型均显著影响土壤理化性质,随着土壤深度的增加,基本表现为:土壤含水量和土壤养分质量分数降低,土壤密度增大,落叶松白桦混交林的土壤齐分质量分数显著高于其他样地,表明针阔混交林有利于土壤养分的循环、转...     

陕西省宁东林业局华北落叶松人工林胸径分布规律研究

【目的】研究陕西省宁东林业局华北落叶松人工林林分胸径分布规律,为区内华北落叶松人工林的可持续经营提供理论依据。【方法】在研究区设置华北落叶松人工林样地并进行调查,测定林木胸径,分析其分布规律,用正态分布函数拟合林分胸径分布规律,在此基础上,提出胸径结构调整方案。【结果】研究区华北落叶松人工林胸径分布均呈左偏的单峰曲线,随着林分密度的增大,曲线左偏程度变大,平均胸径变小;应用正态分布函数能较好地描述该区华北落叶松人工林的胸径分布,并可预测林分产量。【结论】研究区华北落叶松人工林胸径结构不合理,小径阶和大径阶林木较少,急需进行调整,以使其达到合理的胸径结构。     

水杨酸对华北落叶松种子萌发及幼苗生理特性的影响

【目的】研究水杨酸(SA)对华北落叶松种子萌发和幼苗生长的影响,为水杨酸在华北落叶松育苗中的科学应用提供理论依据。【方法】采用SA浸种和外施2种方式,设置0.1,0.5和1.0mmol/L 3个SA浓度处理华北落叶松种子,以蒸馏水处理为对照,在25℃培养条件下分析SA对华北落叶松种子萌发和幼苗SOD、POD活性及MDA、可溶性糖含量的影响,并比较培养温度为25,30和35℃时,各处理幼苗POD、SOD活性以及MDA和可溶性糖含量的差异。【结果】SA浸种可以显著提高华北落叶松种子的发芽率,以0.1mmol/L处理最高,发芽率为87.22%,0.5mmol/L处理次之,对照发芽率仅为54.02%;0.1mmol/L SA处理的胚根长度较对照提高83.91%,胚芽长提高84.67%,0.5mmol/L处理次之,但对胚芽长的提高作用不显著;0.1mmol/L SA浸种处理在30和35℃下的POD活性分别较对照提高3.59%和174.42%,SOD活性分别较对照提高86.98%和109.82%,而外施SA处理幼苗的POD和SOD活性在30℃下分别较对照提高217.82%和128.15%,35℃条件下分别提高56.77%和277.67%;30和35℃条件下,0.1mmol/L SA浸种处理幼苗的MDA含量分别较对照降低17.72%和7.32%,外施SA处理分别降低12.94%和11.10%;0.1和0.5mmol/L SA处理幼苗的可溶性糖含量均显著高于对照。【结论】在SA处理后的12d内,0.1~0.5mmol/L的SA对促进华北落叶松胚根、胚芽生长和提高幼苗SOD、POD酶活性及降低MDA含量效果较佳。     

天山花楸的天然更新及其影响因子

天山花楸是我国新疆天山林区重要的伴生树种,具有较高的观赏价值。通过分析天山花楸的天然更新特征与环境因子的关系,以期为天山花楸野生资源保育和天山花楸的种群扩繁提供理论依据。在踏查调查法的基础上,根据调查区林分坡向、坡位、坡度、海拔的不同设置45个50 m×50 m的标准样地,研究分析了天山花楸的天然更新特点以及影响其天然更新的因素。结果表明：（1）天山花楸在天山中段不同坡向的天然更新分布情况由高到低的分别为半阴坡、阴坡和半阳坡占比各为60.31%、37.98%和1.71%,阳坡没有天山花楸分布。（2）天山花楸在天山中段天然更新的主要海拔范围为1 900～2 100 m,更新株数占调查总数的71.70%。（3）Ⅰ级地径≤0.1 cm、Ⅱ级地径为0.2cm、Ⅲ级地径为0.3cm和Ⅳ级地径为0.4～2cm的幼苗比例占总径级的94.00%,各自分别占比23.15%、29.70%、24.32%和16.83%,Ⅴ—Ⅷ级的总幼苗占总径级的比例仅仅为6.00%,同时Ⅳ级向Ⅴ级径级幼苗的转化率为8.48%,则严重阻碍了天山花楸幼苗的天然更新。（4）天山花楸幼苗的树高与土壤含水量(r=0.99*)、全K(r...     

兴安落叶松林生长季碳通量特征及其影响因素

【目的】对寒温带兴安落叶松林生态系统生长季碳通量及其主要环境因子进行观测研究,探明兴安落叶松林生态系统生长季碳、水、热交换特征和变异规律及其相互作用关系,为兴安落叶松生态系统碳源/汇的评估提供基础数据。【方法】在内蒙古大兴安岭地区林龄为100~120年的兴安落叶松原始林内建立观测点,采用涡度相关通量观测技术,进行生长季兴安落叶松-大气之间的CO2通量、潜热通量和感热通量以及降雨量、土壤含水率、土壤温度、气温、光合有效辐射等主要环境因子的连续观测,并进行了兴安落叶松林CO2通量与光合有效辐射、土壤温度和土壤含水率的相关性分析。【结果】兴安落叶松林CO2通量有明显的日变化规律,从06:00开始为碳吸收,12:30-13:30达到峰值,随后逐渐下降;从约18:00开始,CO2通量值从负值转变为正值,开始进行碳释放,一直持续到次日凌晨06:00;在生长季白天表现为碳汇,夜间为CO2排放;6、7和8月份CO2通量平均日变化分别为-0.64,-0.88和-0.46mg/(m2·s),固碳、碳释放最大值均出现在7月份,分别为-1.09和0.19mg/(m2·s)。兴安落叶松林潜热通量、感热通量日变化特征表现为昼夜主要吸收H2O和热,变化范围分别为-100~500 W/m2和-100~400W/m2。CO2通量与光合有效辐射呈指数相关(6月R2=0.467,7月R2=0.759,8月R2=0.623),光合有效辐射越强碳汇能力越大;与土壤温度呈指数相关(6月R2=0.381,7月R2=0.425,8月R2=0.442),CO2通量随着土壤温度的升高而显著增加;与土壤含水率呈线性相关,在7月份相关性较高(R2=0.487),但总体相关性相对较低。【结论】兴安落叶松林生态系统CO2通量、潜热通量和感热通量月均日变化具有明显的特征,不同月份间通量变化存在一定的差异,但变化趋势和规律基本一致。CO2通量主要受光合有效辐射及土壤温度和含水率的影响,光合有效辐射越强生态系统碳汇能力越大,土壤温度和含水率越高,CO2通量越大;且与光合有效副射和土壤温度的相关性较高。     

兴安落叶松天然林土壤N2O通量对土壤温度和湿度的响应

【目的】探究兴安落叶松天然林土壤N₂O通量、土壤温度、土壤湿度昼夜和不同月份的变化特征,进一步阐明土壤温度和湿度对土壤N₂O通量的调控机制。【方法】采用便携式N₂O/CO CM-919气体分析仪,于2021年生长季（6-9月）对兴安落叶松天然林土壤N₂O通量和不同土层（2,10,20 cm）的土壤温度和湿度进行定点连续观测,分析土壤N₂O通量对土壤温度和土壤湿度的响应。【结果】（1）兴安落叶松天然林土壤N₂O通量呈“夜大昼小”的日变化特征,8月中旬是土壤N₂O的“强排放”时期,月平均排放通量为7.67 μg/(m²·h)。（2）当土壤日均温高于15 ℃或昼夜温差较大（2.96~17.22 ℃）时,土壤温度对土壤N₂O日排放通量发挥重要影响。当土壤日均湿度低于20%时,土壤N₂O通量随湿度增加而增强;当土壤湿度处于20%~30%或增至30%以上时,对土壤N₂O通量的抑制作用较明显,湿润环境减弱了N₂O的排放。（3）土壤温度和湿度都是影响土壤N₂O通量月变化的主要环境因素,并存在显著的交互作用。【结论】在生长季内,兴安落叶松天然林土壤基本是N₂O的排放源,10 cm土层土壤温度和湿度对土壤N₂O月通量变化影响显著,2 cm土层土壤温度和20 cm土层土壤湿度对土壤N₂O日通量变化线性拟合解释率较高。     

兴安落叶松天然林蒸腾特征及其影响因素研究

[目的]了解兴安落叶松(Larix gmelinii)林分日蒸腾变化及其对环境因子的响应,进一步阐明环境条件调控林分蒸腾的机理.[方法]以兴安落叶松林为研究对象,在2018年生长季68月份对样地内林木根据胸径大小划分为3个径级,每个径级选取一株样树,利用热探针技术测定其树干液流密度,经尺度扩展得到林分蒸腾量,同步观测太...     

秦岭中段华北落叶松人工林空间结构的二元分布特征

【目的】探讨采用二元分布描述林分空间结构特征的优越性并应用于实践。【方法】对秦岭中段20和40年生华北落叶松人工林典型样地进行调查,利用林分空间结构分析软件Winkelmass 1.0和Excel 2007计算林分空间结构指标的二元分布,即混交度-大小比数、大小比数-角尺度、角尺度-混交度。【结果】20年生华北落叶松林分中,处于不同优劣程度和混交等级组合的林木株数基本相等;相同优劣程度或相同混交等级的多数林木处于随机分布,而处于相同分布格局且不同优劣程度或不同混交等级的林木株数比例基本相等。40年生华北落叶松林分中,处于不同优劣程度的绝大多数林木周围无其他伴生树种;相同混交状况或相同优劣程度的林木大多处于随机分布;最常见的结构单元为参照树周围相邻木为相同树种且呈随机分布。20和40年生华北落叶松林分中,处于优势、高度混交和随机分布组合的林木相对频率值分布不合理。【结论】通过实例证实二元分布是研究林分空间结构特征较为有效的方法,可为林分结构优化和决策提供借鉴和指导。     

基于哑变量的日本落叶松生长模型研究

【目的】研究北亚热带高山区和暖温带中山区日本落叶松的生长过程,并建立其生长模型,为精确掌握日本落叶松生长过程、科学经营日本落叶松人工林提供参考。【方法】应用北亚热带高山区和暖温带中山区96株日本落叶松解析木数据,根据区域特征引入哑变量的概念,综合运用Excel 2003、ForStat 2.1及SPSS 16.0等软件进行数据处理和生长模型的拟合,分别建立含有哑变量的日本落叶松胸径、树高和材积生长模型。【结果】2个区域日本落叶松的胸径、树高和材积生长情况没有明显差异。含有哑变量的Richards方程对日本落叶松胸径、树高生长拟合效果最好,R2分别达到了0.996 6和0.995 5,均方误差为0.163 2和0.207 7,平均绝对残差为0.349 1和0.436 7;材积生长模型的拟合结果以含有哑变量的二次函数最为理想,R2为0.997 979,均方误差为0.000 018,平均绝对残差为0.003 276。通过对模型的独立性检验,胸径、树高和材积生长模型预估精度均在90%以上。【结论】建立了日本落叶松胸径、树高和材积的哑变量生长模型,该模型可以用来描述北亚热带高山区和暖温带中山区日本落叶松的生长规律,预测其生长指标,解决了不同区域单独建模模型不相容的问题。     

华北落叶松夜间树干液流特征及生长季补水格局

在宁夏六盘山北侧半干旱区的叠叠沟小流域,采用热扩散探针法在2011年生长季监测了华北落叶松(Larix principisrupprechtii)人工林的树干液流速率,分析了夜间树干液流和补水量的变化特征及与气象、土壤水分等环境因子的关系.结果表明:树干液流速率日变化表现为典型的单峰宽峰曲线,且整个生长季均存在微弱的夜间液流,一般表现为逐渐减小,特别是在晴天,且晴天的变幅显著大于雨天.除生长季中期雨天夜间液流平均速率显著高于晴天,生长季初期及末期雨天与晴天的差异并不显著.生长季内,夜间树干补水总量为11.03 mm,占总蒸腾量的7.22％;5月份的树干补水量最大(4.19mm),其他月份的树干补水量明显减小,在0.9-1.7mm的范围波动.但不同月份间的补水贡献率存在明显差异,表现为生长季末期(9、10月)＞初期(5月)＞中期(6-8月).相关分析表明,日补水量与各气象因子关系不大,仅与降水量显著正相关(P＜0.05),与土壤含水率、日间蒸腾量、日蒸腾总量极显著正相关(P＜0.01).夜间补水的月蒸腾贡献率与月均土壤含水率、月均气温、月均日间蒸腾量、月总蒸腾量等显著相关(P＜0.05);而夜间补水的日蒸腾贡献率与日最高气温、日均气温、日间蒸腾量、日均饱和水汽压差、日总蒸腾量、日均太阳辐射强度、日最低气温、日均空气相对湿度、日降水量、土壤含水率等极显著相关(P＜0.01),经逐步回归分析建立了日补水量蒸腾贡献率与环境因子的多元线性模型.     

日本落叶松正交胶合木抗弯性能研究

【目的】探究日本落叶松正交胶合木(cross-laminated timber,CLT)抗弯性能的影响因素,为CLT在木结构建筑中的应用提供基础数据。【方法】以产自辽宁清原的日本落叶松锯材为供试材料,依据层板弹性模量(8～12GPa(低)、≥12～≤16GPa(中)、16GPa(高))、层数(3层和5层)、层板厚度(15和25mm)、组坯方向(正交和斜45°)的不同共设置6种组坯方式,基于美国标准ANSI/APA PRG320-2012测试6组CLT的抗弯弹性模量和抗弯强度,以考察CLT抗弯性能的影响因素;根据机械连接理论、复合层板理论、剪力类比理论和简单设计法推算CLT的等效抗弯刚度和抗弯弯矩,通过实测值验证理论预测值的精确性,筛选适宜的预测方法。【结果】层板模量和层数对日本落叶松CLT的抗弯弹性模量、抗弯强度影响显著,但锯材厚度和组坯方向对CLT的抗弯弹性模量、抗弯强度影响不显著;采用剪力类比理论、简单设计法分别计算的等效抗弯刚度值和抗弯弯矩值更加接近实测值,相对误差分别在5.0%和6.5%内。【结论】采用日本落叶松锯材制备的CLT具有较好的抗弯性能,利用理论模型能够很好地预测CLT的等效抗弯刚度和抗弯弯矩。