集水技术与林木生长的土壤水环境研究

该文依据多种集水技术条件下的降雨径流观测资料和林地不同空间位置上定期土壤水分观测资料，分析了在半干旱黄土地区集水造林技术与土壤水环境的关系，林木对水分的利用状况及林地水量平衡。结果表明：集水技术不仅改善了土壤水环境，而且提高了林木对降水的利用率。     

黄土高原坡面集水工程的抗旱造林技术研究

选取4种不同的坡面集水处理(有机硅、拍光、地衣和草坡)措施,探讨抗旱造林的坡面集水技术对降雨集水量、集水率的影响,以及坡面集水处理对林木生长的影响,旨在为黄土高原地区生态建设提供基础理论依据和具体的抗旱节水造林方案.结果显示,集水量和集水率最大的是有机硅处理面,而后依次是水泥处理面、地衣处理面、拍光处理面和荒草面,从生态角度考虑,地衣处理面最佳.拍光面和地衣面促进林木生长的效果远大于普通面、地衣面促进林木生长的作用大于拍光面的作用.选取6种造林密度条件下刺槐林地的水分利用效率、降水生产效率、蒸散水分生产效率和蒸腾水分生产效率进行对比分析,结果为随着刺槐造林密度的降低,其4种效率均得以提高.     

干旱半干旱区径流调控造林技术研究

干旱半干旱区降水少 ,土壤水分亏缺 ,林木成活率低、保存率低、生长缓慢。径流调控造林技术以林木降水资源环境容量为基础 ,通过降水空间调控 ,改善林木土壤局部供水环境 ,以促进林木生长。据研究 ,在年降水量约 40 0mm的定西县 ,年降水保证率 75 %时 ,乔木密度保持在 40 0～ 160 0株 /hm2 、灌木密度保持在 70 0～ 190 0株 /hm2 能维持林木正常生长。据此进行了隔坡水平阶、水平沟、聚流水平坑、燕尾式鱼鳞坑等径流聚集工程布设优化设计 ,造林成活率和生长量显著提高。     

黄土高原坡面集水工程的抗旱造林技术研究

选取4种不同的坡面集水处理（有机硅、拍光、地衣和草坡）措施,探讨抗旱造林的坡面集水技术对降雨集水量、集水率的影响,以及坡面集水处理对林木生长的影响,旨在为黄土高原地区生态建设提供了基础理论依据和具体抗旱节水造林方案。结果显示,集水量和集水率最大的是有机硅处理面,而后依次是水泥处理面,地衣处理面,拍光处理面和荒草面,从生态角度考虑,地衣处理面最佳。拍光面和地衣面促进林木生长的效果远大于普通面,地衣面促进林木生长的作用大于拍光面的作用。选取了6种造林密度条件下刺槐林地的水分利用效率、降水生产效率、蒸散水分生产效率和蒸腾水分生产效率进行对比分析,结果为随着刺槐造林密度的降低,其4种效率均得以提高。     

定西半干旱地区春小麦农田微集水种植技术研究

在定西半干旱地区雨养农业区采用微集水种植技术，可有效地改善土壤供水能力、促苗早发、提高小麦产量和水分利用率。经试验，提前出苗2～6d，出苗率提高11.0～17.9个百分点；土壤供水能力提高46.3%～158.0%；春小麦产量提高34.4%～58.8%，水分利用率提高2.07～3.38kg/(mm*hm2)，达到6.58～8.32kg/(mm*hm2)。该技术是适合于半干旱地区的一种能较好提高降水利用率的种植方式。     

干旱半干旱地区先进造林技术与效益分析

黄土高原干旱半干旱地区土壤肥力低 ,水土流失严重 ,严重制约了生态环境的建设 ,长期以来造林成活率低、保存率不高 ,并且林木生长缓慢。在该地区采用ABT生根粉蘸根、吸水剂浸根、根宝泡根或喷树干等措施进行造林试验示范 ,结果表明 ,几种新技术造林比对照提高成活率 14 7%～ 33 5 % ,保存率稳定在 95 %以上 ,幼林生长量 (树高 )增加13 %～ 136 4% ,节约造林经费 12 9～ 36 9元 /hm2 ,效果显著。该项造林技术应在黄土高原地区水土保持生态环境建设中广泛应用和推广     

不同模拟雨量下微集水种植对农田水肥利用效率的影响

为了探索微集水种植的增产机理及其适宜的雨量范围,通过大田模拟降雨试验,在2006－2007年研究了作物生长期间不同降雨量下微集水种植玉米对农田水肥利用效率的影响。结果表明,在230～440 mm雨量下,微集水种植玉米可提高其籽粒产量及水肥利用效率,2006年籽粒产量、农田水分利用效率（WUE）以及氮、磷和钾养分利用效率（NUEN、NUEP和NUEK）在230 mm雨量下较对照分别提高了75.4%、73.3%、56.0%、44.4%和106.8%,340 mm雨量下分别提高了36.7%、40.2%、22.8%、18.1%和35.5%,440 mm雨量下与平作相比差异不明显;2007年籽粒产量、WUE、NUEN、NUEP和NUEK在230 mm雨量下较对照分别提高了82.8%、77.4%、64.0%、52.2%和123.9%,340 mm雨量下分别提高了43.4%、43.1%、30.4%、21.8%和41.2%;440 mm雨量下籽粒产量、WUE和NUEN分别提高了11.2%、9.5%和10.1%。由此可知,在玉米全生育期降雨量230～440 mm范围内,通过微集水种植可以增加籽粒产量,提高农田水肥利用效率,尤其在雨量较低时,提高水肥利用效率及增产效果尤为明显。     

黑龙江西部低山丘陵区抗旱造林坡面集水处理技术研究

以明穴造林为对照,选取5种坡面集水处理措施(自然坡面、铲平拍光、覆膜、喷防水剂、撒水泥),探讨黑龙江西部坡面集水技术对植苗带(穴)土壤含水量、造林成活率及林木生长的影响,结果表明:集水效果以覆膜处理为最佳,其余依次为喷防水剂、铲平拍光、撒水泥、自然坡面;覆膜、喷防水剂、铲平拍光、撒水泥这几种处理的造林成活率显著高于对照(明穴造林),且能不同程度地促进幼苗生长,促进作用大小为覆膜喷防水剂铲平拍光撒水泥自然坡面。选取造林成活率、高生长量、处理成本、对环境影响4项指标,以樟子松为例,采取数据极差标准化处理方法对几种坡面处理进行的评价结果表明,自然坡面、覆膜及铲平拍光是较理想的坡面集水措施。     

黄土半干旱区集水造林地刺槐的林木生产力和水分生产潜力

通过计算分析集水造林条件下刺槐林的林木生产力和水分生产潜力,结果表明林分群体的水分生产效率,特别是蒸腾和蒸散的水分生产效率,随密度的增大呈对数递减趋势;低密度拍光处理林分的理论潜在开发潜力可达90%以上,基本达到了目前技术经济水平条件下当地刺槐的最大生产能力,是今后径流林业的发展方向.     

杨树工业用材生物量的研究

杨树是山东省主要造林树种之一,确定最佳采伐周期、造林密度、混交方式,是提高生物量的关键技术.经多年定位观测试验得出杨树造林密度为2 m×2 m,采伐周期为5 a生物量最高;杨树生物量结构为树头占23%～26%,树干占50%～52%,树根占22%～26%;树根生物量约有80%～90%分布在0～40 cm土层内.杨树不同密度单株生物量和单位面积生物量不同,密度增大,单株生物量减少,单位面积生物量增加.生物量结构和生物量估测模式的研究,为深入研究杨树栽培技术、木材加工业等提供相关参数.本试验选取了5年生杨树不同部位生物量的估测模型.     

北京山区幼龄侧柏林主要林分类型土壤水分及理化特性研究

北京山区作为典型的干旱半干旱石质山地,土壤瘠薄,水资源严重亏缺,这已成为该地区造林成活率及林木生长最为主要的限制因子。侧柏作为本区的主要造林树种,在保持水土、涵养水源等方面发挥着重大意义,所以分析研究该树种的主要林分类型林地间土壤水分、物理性质及其养分条件显得尤为重要。通过设定标准地和定位观测的方法,研究了北京地区侧柏幼龄林主要林分类型的土壤特征,以便掌握各林分类型侧柏林地的差异。并通过林学措施最大限度地利用有限的天然降水,增加土壤水资源,使林木得以充分利用,为该地区以及干旱半干旱地区在适地适树的前提下,提高造林成活率、保存率,合理经营林木,提高林地生产力,扩大森林资源和恢复森林植被,充分发挥林地的水源涵养效能提供科学的理论依据。     

西安地区不同植被下土壤含水量及水分恢复研究

通过大量土壤样品采集和室内水分测定，对西安地区极端降水前后不同植被下0～6m土壤水分含量及其水分恢复进行了研究。结果表明，西安地区杨树林、法国梧桐林和中国梧桐林下大约1．5～4m深度范围内土壤含水量分别为9．3％，9．0％和9．7％，土壤干层已存在，干层厚度约2．5m。麦地和草地下0～6m未出现土壤干层。丰水年极端降水后土壤干层消失，水分得到很好的恢复，原来的土壤干层所在层位恢复后的水分含量明显高予其上部和下部。发育弱的土壤干层并未影响到人工林的正常生长，说明在西安或与西安地区类似降雨量的黄土高原其他地区，种植高大的乔木林是可行的，但应避免更为严重的土壤干层出现。     

亚热带米槠次生林和杉木人工林林冠截留特征比较

通过对福建三明地区米槠次生林和杉木人工林林内穿透雨和树干茎流进行对比分析,研究2种林分类型对降雨再分配规律的影响及其关键影响因素。在研究区2种林分内分别选取了3个20m×20m标准样地,同时设置了穿透雨和树干茎流收集装置,每场降雨后测定相应的水量。结果表明:研究期内年降雨量为1 706.6mm,米槠次生林和杉木人工林林内穿透雨量没有显著差异,总穿透雨量分别为1 204.0mm和1 289.9mm,分别占年降雨的70.6%和75.6%;米槠次生林树干茎流量显著高于杉木人工林(p0.05),两者的树干茎流率分别为4.8%和2.7%;米槠次生林和杉木人工林的林冠截留率分别为24.7%和21.8%。林内穿透雨量与林冠郁闭度和叶面积指数呈负相关关系,说明林分郁闭度越高则穿透雨量越少。米槠次生林和杉木人工林林冠截留的差异主要受林冠开阔度和树皮结构的影响,因此树种差异显著改变了森林生态系统降水再分配模式。     

厦门坂头林场生态风景林造林效果分析

厦门市坂头国有林场2007年在采伐迹地上营造香樟、小叶榕、木荷建设生态风景林,经过7年的生长观察,结果表明:香樟和小叶榕年平均生长量分别为:树高0.69m、0.59m,胸径0.86cm、0.75cm,蓄积总生长量49.03 m3/hm2、36.05 m3/hm2,年均生长量7.0 m3/hm2、5.15 m3/hm2,树冠体积52.47 m3、49.5 m3,林木生长旺盛,能迅速形成景观效果,是生态风景林建设的良好树种。木荷由于种植在立地条件相对较差的位置,其生长也较快,可作为生态风景林建设的树种,除作防护林带经营外,也可作为用材林。     

金沙江干热河谷人工生态林的林分环境分析

 金沙江干热河谷尽管分布区域不大,但对金沙江流域的生态环境质量具有十分重要的影响,是金沙江水土保持生态环境建设的核心区。由于其异常干热的气候特点,使得人工生态林建设更为艰难。在干热河谷典型地段——元谋的试验观测表明:现有人工乔木生态林的林分微环境较差,赤桉林Fan林内光辐射仅比林外空旷地减小了20.7％;Fan的日平均气温（27.37℃）和地表土壤温度的日平均值（32.54℃）分别比林外只低0.14和3.31℃;林分F1、F2和F3春季0～100cm土层内平均含水率分别为6.84％、5.83％和9.16％,林分Fan也只有9.83％,相比之下,以扭黄茅群落为主的自然草坡这一季节的土壤水分则可高达13.20％。由此而导致林木生长缓慢,对于10年生赤桉林,F1的平均树高和平均胸径分别为9.46m和8.68cm;F3的平均树高只有7.22m,平均胸径更小（3.97cm）,表现出明显的生长不正常。高密度的人工乔木生态林在干热河谷地区不能形成合理的林分结构,低密度的稀树或零星分布的散生木生长良好。     

漓江上游典型森林群落内外降雨特征研究

2009—2011年,对漓江上游典型森林群落木荷(Schima superba)林内和林外降雨进行了观测,结果表明:试验区降水年内分配极不均匀,干旱与暴雨频发,雨季降水占全年降水的82.39%,旱季降水仅占全年江水的17.61%。2011年生长季节总体表现为极其干旱,但降水总量却高于前几年的平均值,5—6月降水总量占观测期间降水总量的63.59%。单次最大降雨16h达319.8mm,降雨强度达20.0mm/h;超过50mm的日降雨量占观测日降雨总量的65.25%。木荷林内外降雨联系紧密,林内穿透降雨量与林外降雨量存在显著线性相关,但降雨穿透率与林外降雨量及强度之间的关系复杂。在高雨量级或强降雨情况下,林内降雨穿透率大,变异小,小于2.5mm/h的降雨穿透率为60.96%,变异系数为39.81%;大于8.0mm/h的降雨穿透率为72.40%,变异系数为5.64%。本研究为正确认识流域森林生态水文功能,制定有效的水资源调配和水源涵养林管理措施提供科学依据。     

黄土丘陵区不同树龄旱作枣园土壤水分动态

采用Trime-IPH管式TDR系统,对黄土丘陵区2龄、6龄、10龄、15龄旱作红枣林(Ziziphus jujube cv.Junzao)生育期内土壤剖面含水率进行连续监测,以探讨旱作枣林土壤含水率随树龄的变化特征。结果表明:2014年0.4 m以下土层、2015年0.6 m以下土层土壤含水率随红枣林树龄增加,呈减少趋势。2014年常态年红枣林土壤水分随生育期变化整体呈上升趋势;2015年干旱年红枣林土壤水分随生育期变化整体呈下降趋势。各树龄红枣林0~0.6 m土层土壤水分波动较大;0.6~1.8 m土层干旱年时形成季节性低湿层;1.8~3.0 m土层土壤水分呈常年低湿状态。持续干旱条件下,2龄、6龄红枣林雨后7 d土壤水分损失率分别为20%和19%,显著高于10龄、15龄红枣林土壤水分损失率(13%和18%),而雨后18 d,2龄、6龄红枣林土壤水分损失率增速缓和,10龄、15龄红枣林土壤水分损失率呈显著上升趋势。干旱年时红枣林在开花坐果期和果实膨大期需增加水分管理措施以有效降低枣树自身奢侈性耗水和非生产性耗水,实现红枣林可持续发展。     

基于无人机图像分析的树木胸径预测

树木胸径是林木资产评估中的重要参数,该文利用图像分析技术预测树木胸径可为资产评估提供参考。以银杏和法国梧桐为试验树种,通过拟合无人机正射图像中的单株树木树冠面积与胸径的关系预测树木胸径值。首先利用二型模糊聚类方法对无人机采集的纯林样地正射图像中的单株树冠进行分割,获取树冠像素面积,然后利用地面参照物计算出树冠的实际面积,并与测量的胸径值进行拟合,得出树冠面积与胸径的函数关系,林区中其他树木胸径值可基于该函数关系和其树冠面积计算得出。试验结果显示无人机正射图像中的银杏及法桐树冠面积与胸径均呈对数关系,且该文计算所得的银杏1.2 m处的胸径与实际胸径之间的平均误差约为0.31 cm,法桐1 m处的胸径与实际胸径之间的平均误差为0.27 cm,均在行业允许的1 cm误差范围内,该文提出的基于无人机正射图像分析技术预测树木胸径较为准确,可为中小尺度林地资产评估提供参考。     

Fog precipitation and rainfall interception in the natural forests of Madeira Island (Portugal)

Situated in the Atlantic Ocean, Madeira is a within-plate volcanic island, approximately 600 km northwest of the Western African coast. Cloud cover formed mainly of orographic origin persists on Madeira for more than 200 days per year between 800 m and 1600 m altitude. Since vegetation occupies 2/3 of the island's surface, fog precipitation, which occurs when fog droplets are filtered by the forest canopy and coalesce on the vegetation surfaces to form larger droplets that drip to the forest floor, is an important hydrological input. Rainfall interception and fog precipitation data were collected between 1996 and 2005 in the natural forests of Madeira. Six throughfall gauges were placed under the canopy of three different types of forest: high altitude tree heath forest (1580 m), secondary tree heath forest (1385 m) and humid laurisilva forest (1050 m). Fog precipitation is higher under high altitude heath forest (average canopy interception was ?225% of gross precipitation) and dependent both on altitude and vegetation type, due to different tree architecture and leaf shape. Although results are conservative estimates of fog precipitation, they point towards the importance of fog-water as a source of groundwater recharge in the water balance of the main forest ecosystems of Madeira.     

Ecotone characteristics of a southern Appalachian Mountain wetland

Southern Appalachian Mountain wetlands support important habitat and serve several hydrologic functions. However, they may be threatened by human activities and global climate change. These wetlands are often located in remote, biogeographically isolated locations at high elevations. One of the largest of these wetlands — the peatlands within the Cranberry Glades Botanical Area — was assessed for meadow–forest ecotone characteristics. The Cranberry Glades have been reported to be infilling with trees from the surrounding forest, but little research has been conducted on the patterns of tree growth within the moss-dominated communities. Tree establishment patterns were analyzed in regard to location within the ecotone, hummock/hollow topography, and soil conditions by recording the growing conditions of 1389 trees located within nine, 10 × 100 m belt transects. The results indicated that tree growth within the ecotone occurred in decreasing density from the forest to the meadow interior, and much of the tree establishment occurred in tree islands (80% of trees were found in tree islands). Significantly more trees (92%) were also found on hummocks than hollows (8%), likely in response to the greater distance from the water table that the hummocks provide. Most soil properties did not vary significantly across the ecotone or in association with topography. The results add to the minimal literature on southern peatlands and may assist in peatland restoration and conservation efforts.