小兴安岭红松林冠层截留降雪特征及模拟

【目的】研究小兴安岭红松林林外降雪、林内穿透雪和林冠截雪特征,深入认识森林冠层对降雪截留再分配的影响,为定量评价该区域红松林的生态雪水文效应提供理论依据。【方法】连续2年冬季定位观测红松林林外降雪和林内穿透降雪特征,并调查林分结构因子,利用基于物理机制的半经验性理论降雪截留模型模拟红松林冠次截留雪量。【结果】2013年11月至2014年4月和2014年11月至2015年4月,共观测到17场降雪,平均次降雪量10.3 mm,平均次降雪强度4.41 mm·d-1;平均次穿透降雪量7.4 mm,平均次穿透率69.3%,次穿透降雪量和次穿透率均随次降雪量增加而增大;林冠次截留雪量与次降雪量呈较好的幂函数正相关关系,并与郁闭度显著正相关(P0.05),而林冠次降雪截留率与次降雪量呈负指数函数关系(P0.05),次降雪量、胸径、郁闭度、树高和坡度对林内次穿透雪量有显著影响;林冠截留降雪存在饱和截留量限制,林冠次降雪截留率随次降雪量增加逐渐降低;林冠次降雪截留率与次降雪量和郁闭度紧密相关(P0.05),而与胸径、树高、胸高断面积、林冠高度、林冠宽度、叶面积指数和坡度等指标相关性不显著。【结论】次降雪量和林冠郁闭度对林冠次截留雪量影响显著,次降雪量、胸径、郁闭度、树高和坡度对林内次穿透降雪量有显著影响。Pomeroy等(2002)和修正的降雪截留模型能较好拟合小兴安岭地区红松林冠次截留雪量。     

昆嵛山不同林分类型土壤质量状况及评价

目的]探究昆嵛山国家级自然保护区内4种不同林分类型(日本落叶松林、蒙古栎-日本落叶松混交林、赤松林、杉木林下土壤质量状况。[方法]采用野外调查结合室内分析的方法,对不同林分下土壤剖面各层次土壤理化及生物学性质进行测定分析,运用土壤质量综合指数法结合主成分分析对不同林分土壤质量进行综合分析与评价。[结果]随土层深度的加深,不同林分土壤密度随之增加,总孔隙度随之显著降低(P0.05);日本落叶松林、赤松林土壤毛管孔隙度均随土层深度增加而显著减小,蒙古栎-日本落叶松混交林、杉木林反之;不同林分土壤p H值均介于4.135.07之间,为酸性土壤;有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效钾含量总体上均呈随土层深度增加而降低的趋势,呈现出土壤养分的表聚性特征;4种林分各土层全钾含量总体上无显著差异(P0.05),日本落叶松林2040 cm、4060 cm层土壤全钾含量(2.22 g·kg~(-1)和2.34 g·kg~(-1))显著高于其他林分;除杉木林外,其他林分各土层有效磷含量均随土层深度增加而增加;除土壤蔗糖酶外,其余3种土壤酶活性在不同林分中均随土层深度的增加而减小;4种林分土壤质量综合指数大小排序为:日本落叶松林(0.792)蒙古栎-日本落叶松混交林(0.639)杉木林(0.353)赤松林(0.267)。[结论]不同林分对土壤剖面各层次理化性质影响显著,不同林分类型土壤质量状况各异,其中日本落叶松林土壤质量最好,赤松林土壤质量最次。     

冀北地区华北落叶松林与樟子松人工林最大生物量及碳贮量比较

为了探究冀北地区华北落叶松与樟子松人工林生物碳汇能力的差异,对其人工林的最大生物碳贮量进行了比较。结果表明:在胸径相同的情况下,单株华北落叶松的干、枝及地上生物量均高于樟子松,而叶生物则相反;在林分平均胸径小于19cm时,华北落叶松人工林地上部分生物量高于樟子松人工林,大于19cm时,樟子松林生物量高于华北落叶松林。在胸径相同时,华北落叶松单株林木的碳贮量高于樟子松;在林分平均胸径小于19cm时,华北落叶松人工林的碳贮量高于樟子松林,大于19cm时,樟子松林高于华北落叶松林。     

诱导改造对大兴安岭低质林土壤理化性质的影响

2009年对大兴安岭地区的阔叶混交次生林及白桦萌生低质林进行不同带宽皆伐,将每条皆伐带分为3段,分别种植西伯利亚红松、落叶松和樟子松,2011年8月测定林分的土壤理化指标。结果表明:不同方式改造后土壤密度均不同程度地降低,而土壤毛管持水量、毛管孔隙度均不同程度地升高;与对照样地相比,阔叶混交次生林不同诱导改造后土壤全氮含量均升高(落叶松林升高98.26%,西伯利亚红松林升高72.70%,樟子松林升高44.91%),除落叶松林土壤全磷含量3.35g·kg-1保持不变外,西伯利亚红松林和樟子松林全磷含量均降低;与对照样地相比,白桦萌生低质林不同诱导改造后土壤全磷、全氮含量均有所降低,全磷含量降低程度表现为西伯利亚红松林降低38.90%、落叶松林降低33.15%、樟子松林降低11.78%,全氮含量降低程度表现为西伯利亚红松林降低36.02%、落叶松林降低36.75%、樟子松林降低37.68%;综合分析所有改造林,土壤有机质含量与全氮、全钾含量显著正相关(P﹤0.05);不同带宽西伯利亚红松林的土壤pH值、有机质含量、全氮含量及全钾含量变异系数最大,说明带宽对西伯利亚红松诱导林土壤理化性质有显著影响。     

不同密度下小陇山蒙古栎次生混交林树冠结构与密集度的关系

[目的 ]林木树冠结构与密集度具有一定关联性。密度效应一直是森林经营关注的问题,本研究通过探究蒙古栎次生林林分密度与树冠结构、密集度的关系,以期深入掌握蒙古栎次生林结构特征,为蒙古栎林可持续经营提供充分的科学依据。[方法 ]于2020年8月在小陇山蒙古栎次生混交林中选取立地条件均一、不同密度的典型样地进行调查,采用最小显著性差异法、Pearson相关系数和最优结构方程模型,分析不同密度下树冠结构与密集度的关系。[结果 ]不同密度蒙古栎林中树冠体积的变异最强,其次为冠长与树冠面积,冠幅、冠长率和冠形率的变异最弱,树冠结构特征的变化趋势随林分密度的改变呈单峰型分布。随着林分密度递减,冠幅、树冠面积、树冠体积分别与胸径的相关性趋势近似于“L”型,而冠长和胸径的相关性趋势与林分密度的变化保持了一致,林分密度对冠长率、冠形率与胸径相关性的影响不大。蒙古栎林密集度处于中等密集至很密集状态,但不同密度林分内林木树冠的挤压与重叠程度有差异,其中优势树种蒙古栎、白桦、华山松和椴树起了决定性作用。蒙古栎林中林分密度对树冠结构与密集度关系的影响包含两种路径：林木竞争—树冠结构共同介导的间接影响;林木竞争—胸...     

帽儿山林区6种林分细根生物量的时空动态

采用根钻法对以上6种森林类型细根现存量进行动态研究.对0～30 cm土层的细根(≤5 mm)现存生物量和死亡量的动态变化进行比较.结果表明:1)不同林分的细根现存量差别很大,6种林分中细根现存量为水曲柳林(1 030.0 g·m-2)＞蒙古栎林(973.4 g·m-2)＞红松林(780.9g·m-2)＞落叶松林(718.2 g·m-2)＞山杨林(709.1 g·m-2)＞樟子松林(470.4 g·m-2);2)除落叶松外,其他林分活细根现存量与总细根现存量变化趋势相一致.红松林、落叶松林活细根现存量最大值出现在5月,其余4种均出现在6月,水曲柳林最小值出现在9月,其他5种林分均出现在7月或8月;3)不同林分死细根所占的比率不同;4)从细根的垂直分布来看,由于温度、水分、养分等在不同土壤层中分配比率不同,细根的现存量主要集中在0～10 cm土层中,在各林分中占细根总现存量的比率都超过40%,其中水曲柳林最高,达到60.3%.由此可见,不同森林类型的细根时空动态具有种的特殊性,在进行整个地区森林生态系统物质循环和能量流动研究时,应考虑不同森林类型的特性.     

辽东山区不同森林植被类型枯落物层截留降雨行为研究

对辽宁东部山区具有代表性的油松林、落叶松林、红松林、柞木林及杂木林5种森林植被类型枯落物层截留降雨行为进行了比较研究。结果表明，枯落物截留量随林内雨量的增加而增加，呈显的线性关系；枯落物截留率在低的林内雨量级时下降梯度较大，以后随林内雨量增大而逐渐减少，最后趋于某一定值，枯落物截留达到饱和。曲线估计的饱和截留率为：杂木林30％，柞木林23％，落叶松林20％，油松林15％，红松林10％。林冠层与枯落物层截留量依林外雨变化呈显的线性关系，总截留率在低雨量级时保持在较高的水平，随后急剧下降，并逐渐趋于某一稳定性，达到最大截留能力。由曲线推算的最大总截留率，杂木林和 柞木林为45％，落叶松林为40％，红松林和油松林约为30％。枯落物生长季相对于林内雨的截留率为14．31％－43．15％，平均值为31．15％，相对于林外雨量的截留量为11．15％－32．30％，平均值为24．05％。     

人工针叶用材林生态系统涵养水源功能的研究

从树冠截留降雨、枯落物持水及土壤蓄水三个方面对辽东山区人工针叶用材林生态系统的涵养水源功能进行了定量研究。结果表明:各人工针叶用材林生态系统树冠的截流率为18.3%~28.5%;枯落物贮量为10.1~19.4 t.hm-2,枯落物最大持水量取决于枯落物贮量及其最大持水率,最大持水率为自身干重的1.5~2.5倍;0~40 cm土层的土壤蓄水量为840~1520 t.hm-2。综合分析表明:6种人工针叶用材林的涵养水源功能主要决定于土壤蓄水量,树冠截留雨水和枯落物持水起辅助和调节作用,其中,长白落叶松林的涵养水源功能最强,其次是华山松林、日本落叶松林、红松林、油松林,而云杉林的涵养水源功能相对最弱。     

阿什河上游小流域主要林分枯落物层的持水特性

在阿什河上游的帽儿山实验林场境内,选取代表性的6种林分类型,测定了各林分枯落物层的蓄积量,采用室内浸泡法对持水能力进行研究。结果表明:6种林分枯落物层厚度为2.8 5.5 cm;枯落物总蓄积量为9.27 39.81 t·hm^-2;最大持水量为25.65 136.83 t·hm^-2;最大拦蓄水量为21.02 87.53 t·hm^-2;总有效拦蓄水深为1.72 6.71 mm。6种林分枯落物层的持水能力排序为:兴安落叶松林>针阔混交林>红松林>蒙古栎林>樟子松林>水曲柳林。对6种林分枯落物的持水量、吸水率随浸泡时间的变化进行了回归拟合,表明枯落物持水量与浸泡时间存在对数关系,枯落物吸水速率与浸泡时间存在幂函数关系。     

内蒙古大青山典型植被水源涵养功能分析

通过对内蒙古大青山3种典型植被及其土壤的测定,研究比较了不同森林植被的水源涵养功能。结果表明:油松林的林冠截留量最大,为0.170mm,落叶松林和白桦林依次为0.104mm和0.052mm;落叶松林枯落物持水能力显著高于白桦林和油松林,白桦林土壤贮水能力大于落叶松林和油松林;经综合评价,落叶松林水源涵养能力最强,油松林其次,白桦林水源涵养能力最差。     

小兴安岭南坡4种林分类型枯落物水文特性研究

对小兴安岭南坡的红松林、落叶松人工林、杨树林和白桦林的枯落物储量、持水量、吸水速率等水文特征参数进行调查分析研究及其持水特性试验,结果表明,红松林下枯落物储量最大53.89 t/hm^2,其后依次为杨树林42.66 t/hm^2、落叶松人工林30.54 t/hm^2、白桦林最小20.03 t/hm^2。在这4种林分枯落物中,红松林的有效拦蓄量为最大,相当于14.56 mm的降雨。经数据分析拟合,得到林下枯落物未分解层和半分解层吸水速率与浸水时间之间存在显著的负指数相关性（R〉0.99）。     

抚育间伐对辽东山区3种林型林分总断面积和总收获量的影响

利用几十年的定位观测数据,分析了抚育间伐对辽东山区红松人工林、天然次生蒙古栎林和人工诱导的阔叶红松林3种林型林分总断面积和总收获量的影响。结果表明:与对照区相比,抚育间伐没有提高红松人工林的林分断面积和蓄积总生长量,但极强度和强度间伐能提高红松人工林的林分断面积生长率。林分总断面积随着间伐强度的增加先升高后降低,各间伐强度均能提高林分总断面积,极强度间伐除外。抚育间伐能提高红松人工林林分蓄积生长率,弱度区除外;红松人工林林分总收获量随着间伐强度的增加先升高后降低,各间伐强度均能提高林分总收获量,中度间伐效果最好。抚育间伐能提高蒙古栎林林分断面积和蓄积总生长量、生长率以及林分总断面积和总收获量,各指标随着间伐强度的增加先升高后降低,中度间伐效果最好。抚育间伐能提高人工诱导的阔叶红松林林分断面积和蓄积总生长量、生长率以及林分总断面积和总收获量,林分断面积和蓄积总生长量、林分总断面积和林分总收获量随着间伐强度的增加而升高,林分断面积和蓄积生长率随着间伐强度的增加先升高后略有降低,强度间伐效果最好。可见,合理的间伐强度能够提高3种林型的林分总断面积和总收获量。     

森林可燃物及其燃烧特性研究

较详细地分析了落叶松、红松、樟子松、柞树、大山杨及水曲柳这6个树种各自所在林分林下可燃物的特点及其燃烧特性,结果表明:落叶松与水曲柳不易发生火灾,红松和樟子松易发生火灾,大山杨和水曲柳是抗火性树种。提出在造林技术上采用营造混交林或营造防火林带,防止或减少森林火灾,为森林防火及营林用火提供可靠的理论依据。     

阿什河流域不同林分类型枯落物持水能力研究

对阿什河流域10种林分类型枯落物持水能力进行了测定,结果表明:阿什河流域各种林分类型枯落物现存量在5.96~16.59 t.hm-2,其中以红皮云杉人工林最高,天然杂木林最低,呈现出针叶林大于阔叶林的规律。枯落物最大持水率和有效持水率均以天然水曲柳林最高,樟子松人工林最低。变动范围分别在291.12%~405.00%和225.52%~325.14%;最大持水量和有效持水量分别在19.80~58.29 t.hm-2和15.07~46.15 t.hm-2,其中均以兴安落叶松人工林最高,人工大青杨林最低。最大持水量和有效持水量均为针叶林大于阔叶林。     

小兴安岭典型林分类型土壤有机碳含量状况比较分析

对3种典型林型（原始红松林、蒙古栎林、云冷杉林）的林下土壤有机碳含量及相关物理状况进行分析测定,并进行比较的结果表明：蒙古栎林容重最小,孔隙度最高,含水率最高,对土壤物理性质改良效果好;3种林分类型土壤有机碳含量平均值依次为：原始红松林〉云冷杉林〉蒙古栎林,差异极显著（P〈0．01）,原始红松林土壤有机碳含量最高,表层（0～10cm）土壤有机碳含量迭（26．73±3．15）g/kg;3种林型样地表层有机碳含量占总有机碳含量的质量分数比重很大,为41．22％～45．01％,而人类各种活动主要作用于土壤表层,可见减少人为对森林生态系统的干扰活动,可提高森林生态系统固碳能力。     

黑龙江省西部低山丘陵区水土保持林模式构建及效益

在黑龙江省西部选择典型低山丘陵区,根据其立地类型试验构建了樟子松纯林、樟子松蒙古沙棘林、蒙古沙棘林、云杉落叶松林、小黑杨林、灌木柳林等6种水土保持林示范模式,并对其生长状况及水土保持效益进行了试验观测。结果表明:各类试验林总体成活率为87%,保存率为82%,模式区内林木覆盖度已达70%,开始发挥效益:试验前原来的19条水流沟中15条发展沟已变为稳定沟,模式建立成型后较对照减少地表径流量39.7%～95.9%,减少土壤流失量63.7%～99.5%,减少肥料流失量63.9%～99.5%;与造林前土壤养分含量相比,模式区有机质含量提高46%～59%,有机氮提高24%～52.2%,有效磷提高48.6%～60.7%;试验区内物种多样性较试验造林前明显增加。     

吉林地区不同林型降温效果的比较研究

以吉林市及周边地区的城市森林为对象,应用对比观测法研究不同森林类型的降温效果,结果表明:不同树种构成的森林类型降温效果存在显著差异;影响降温的因子随着时间的变化而变化,一般情况下,8:00~10:00、10:00~12:00、12:00~14:00等时间段,只有不同树种构成的纯林对降温的影响极显著,其中,长白落叶松林的降温效果最好,北美短叶松林、榆林等降温效果一般,而毛果绣线菊灌丛、蒙古栎林、连翘灌丛等的降温效果较差;混交林降温效果因树种组成不同差异较大,长白落叶松+糠椴+山杨林好于糠椴+蒙古栎林和黑桦+蒙古栎林。     

樟子松人工林在辽东山区的生长评价

辽东山区20世纪80年代开始从内蒙古红花尔基引种樟子松营造人工林。20多年的实践表明,樟子松人工林在15 a生前生长较快;直径、树高连年生长量15 a生后呈下降趋势,20 a生后下降显著;直径、树高平均生长量20 a生后下降明显;15 a生前针叶量正常,而15 a生后针叶量明显下降,生长势弱,保存率低,纬度愈低生长愈差;生长量明显低于同龄的日本落叶松、红松,亦低于冷杉和云杉。因此,樟子松在辽东山区只适宜在较差立地上营造生态公益林,不宜作为培育用材林的树种。