北京鹫峰公园主要人工林群落多样性研究

在野外调查基础上,对鹫峰公园侧柏林、油松林、栓皮栎林、栓皮栎与槲栎混交林及刺槐林5个植物群落进行了物种多样性的分析.结果表明：在5个人工林群落中,乔木、灌木、草本的层次分明,乔木层的多样性与灌木、草本层有一定的相关性;不同群落间各层次比较,栓皮栎与槲栎混交林具有较高的物种丰富度、多样性以及较高的优势度;在灌木层中,油松林具有较高的物种多样性和丰富度;在草本层中,刺槐林和栓皮栎林有较高的物种多样性和丰富度.     

黄土高原造林边坡应力应变特征及其稳定性分析

该文以刺槐林、油松林固坡为例,运用有限元方法分析刺槐和油松林边坡的应力和变形特性,探讨不同根型树种对边坡稳定性的影响。结果表明:油松能将表层土体的应力通过根系传递到深层,起到弱化浅层土体应力的作用,提高边坡的稳定性。刺槐林边坡坡脚向土体内侧存在一个位移集中带,是边坡不稳定的主要部位;在边坡偏上部出现位移集中带,最大位移也出现在边坡偏上部,是边坡变形滑动时“滑出”的位置。油松林边坡未出现上述两种情况,说明油松林显著提高了边坡的稳定性,油松根系的固土作用及增加边坡稳定性效果要好于刺槐林边坡。      

黄土高原两个乔木树种根系固土作用初探

本文提出了一种用于定量研究乔木树种林木根系固土作用的方法。并由此方法对位于黄土高原东南部的山西省吉县红旗林场的人工刺槐（Robinia Psecdoacscia L）和油松（Pinus tabulaeformis Carr）纯林林木根系的固土作用进行研究,分别找到了两个树种的单根固持力与根径之间的关系,得到了它们的回归方程式。利用对不同年龄林分林地各层深根参数的调查资料并借助单根固持力与根-径关系方程式分别估算了两个林分几个林龄梯度时对林地各层深土壤的固持力。结果表明,两种林分对林地土壤的固持力均随林龄的增长而增大,其中油松林根系固持力的增长速度在15年以前比较缓慢,15—20年间增长速度虽有加快,但总体看增长速度平缓,而刺槐林固持力增长速度在15年前有一个明显快速期,15—20年间增长速度变缓。20龄时60厘米深处刺槐林的固持力（20．26吨／公顷）约为油松林（2．75吨／公顷）的14．8倍左右。刺槐林固持土壤的深度亦远远超过油松林。根据研究结果,对山西省吉县红旗林场不同年龄的人工刺槐、油松林的固土作用作出了定量描述和评价。     

晋西黄土区油松和刺槐人工林土壤养分及其化学计量比对林分密度的响应

  目的  研究对比油松和刺槐林在不同密度下土壤养分及其化学计量比的变化规律及差异性,以加强黄土区人工林的林分管理和生态恢复建设。  方法  以油松和刺槐人工林为研究对象,分别将其划分为高（2 000 ~ 2 700株/hm2）、中（1 100 ~ 1 600株/hm2）、低（800 ~ 1 100株/hm2）3组林分密度类型,每组挑选4个不同林分密度的林地,分别分层采取土样,测定土壤理化性质。  结果  （1）双因素方差分析显示,林分类型对全磷含量（TP）、碳磷比（C∶P）、氮磷比（N∶P）均有显著影响,林分密度仅对TP有显著影响,林分类型与林分密度的交互作用对有机碳含量（SOC）、全氮含量（TN）、TP、C∶P、N∶P均有显著影响。（2）不同林分密度的油松林和刺槐林的SOC和TN表现为:高密度油松林（油H） > 中密度油松林（油M） > 低密度刺槐林（刺L） > 高密度刺槐林（刺H） > 低密度油松林（油L） > 中密度刺槐林（刺M）,全P表现为:刺M > 油H > 刺L > 刺H > 油M > 油L;随林分密度增加,油松林各土层SOC和TN逐渐增加,TP变化相对稳定且无显著性差异,刺槐林各土层SOC和TN先减少后略有增加,TP则是先增加后减少;同一密度在不同林分类型下,油松林土壤养分含量在高密度和中密度时均优于刺槐林,低密度时则相反。（3）不同林分密度的油松和刺槐林的C:N比值表现为:油H > 刺H > 刺L > 油M > 刺M > 油L,C∶P和N∶P比值均表现为:油H > 油M > 刺L > 刺H > 油L > 刺M;随林分密度的增加,油松林土壤C∶P和N∶P逐渐增大,磷的有效性逐渐减小,刺槐林土壤C∶P和N∶P先减小后增大,磷的有效性先升高后降低,油松林土壤磷的有效性在高和中密度下低于同等密度的刺槐林,低密度下则相反;土壤SOC和TN分别在很大程度上决定了C∶P和N∶P水平;不同林分密度下土壤C∶N比较稳定,土壤氮含量较缺乏,林分生长过程受氮素的限制。（4）油松和刺槐林在不同林分密度下的土壤各养分含量呈现出“表聚现象”且随土层深度增加土壤SOC、TN、TP、C∶P、N∶P逐渐减小,C∶N无明显规律;随林分密度增加,油松林土壤属性变异强度先降低后升高,刺槐林则是缓慢升高;相比于油松林,林分密度对刺槐林土壤养分及其化学计量比的垂直变异影响较小,垂直变异更趋于平稳。（5）林分密度的变化会不同程度地改变土壤物理性质对土壤养分及其化学计量比的影响力度,不同林分密度下土壤密度对土壤养分含量及化学计量比的影响最大,非毛管孔隙次之。  结论  综合来看,同一林分类型在不同密度下,油松林在中密度时土壤养分含量及其垂直变异、磷的有效性发挥、受氮素的限制等方面上均处于较优水平,而刺槐林则是在低密度时;同一密度在不同林分类型下,油松林在高密度和中密度的综合表现优于同等密度的刺槐林,低密度时则相反。      

黄土高原不同类型人工林对土壤肥力的影响

选择黄土高原地区典型人工林为研究对象,以土壤有机质和阳离子交换量(CEC)等理化特性为评价指标,研究了不同人工林对林地土壤肥力的影响。结果表明,成龄油松和刺槐林对土壤的培肥效应超过其幼龄林;成龄油松林和刺槐林土壤几乎无石灰反应;在树龄相同的条件下刺槐林对土壤培肥效应优于油松林。     

黄土区蔡家川流域刺槐人工林林下物种多样性

为了给晋西黄土区蔡家川流域刺槐Robinia pseudocacia人工林恢复状况评价以及植被配置提供理论依据,采用样地调查的方法,选取刺槐人工林为研究对象,对照当地油松Pinus tabulaeformis人工林和天然次生林,进行林下物种多样性研究。结果表明:①刺槐人工林林下物种共有37种,包括灌木8种,草本29种,灌木层以蔷薇科Rosaceae植物为主,草本层以菊科Compositae和禾本科Gramineae植物为主。②刺槐人工林林下α多样性小于天然次生林,与油松人工林之间的差异较小。③刺槐人工林林下草本层β多样性指数大于灌木层;刺槐林与天然林的β多样性大于刺槐林与油松林的。④刺槐人工林林下植被相似度不高,不同刺槐林样地之间物种种类存在较大的差异,尤其是草本层。晋西黄土区蔡家川流域刺槐人工林林下植被仍具有较大的生长繁殖空间,物种多样性还有待提高。     

天山中部林区不同林分类型坡面径流产沙特征分析

该文运用径流小区法对天山中部林区天山云杉9种林分类型坡面径流产沙量进行定位监测。结果表明:(1)裸地产沙量最大,中龄林呈现:中龄林2中龄林1中龄林4中龄林3,幼龄林呈现:幼龄林2幼龄林1、熟林呈现:成熟林近熟林,利用回归分析得出各径流小区产沙量与降雨量、雨强表现为一次线性方程关系;(2)天山云杉防治土壤侵蚀的最佳郁闭度在0.6~0.7;(3)各林分类型防治土壤侵蚀作用在58.4%~94.7%。     

陕北半湿润黄土丘陵区不同森林群落林下植物多样性比较分析

对陕北半湿润黄土丘陵区不同林地林下植物研究表明,除了杨树林地以1年生植物种为主外,其他林地均以高位芽植物种占绝对优势.林下植物的总盖度大小顺序为刺槐林(100.71%)＞刺槐+油松林(70.95%)＞落叶松林(53.57%)＞侧柏林(45.02%)＞侧柏+辽东栎林、油松+辽东栎林(30.80%～32.60%)＞油松林、白桦林、杨树林、辽东栎林(16.27%～22.35%)＞荒坡草地(11.58%)＞华山松林、华山松+辽东栎林(1.00%～1.34%).灌木层第一优势种类因地而异,并以黄蔷薇(Rosa hugonis)、茶条槭(Acer ginnala)和白刺花(Sophora davidii)最为常见.草本层第一优势植物种类以羊胡子革(Carex rigescens)占绝对优势,其次有冰草(Agropyron cristatum)、胡枝子(Lespedeza formosa)、野棉花(Anemone viti folia)和蒿类(Artemisia)植物.林下植物总的物种多样性指数和大小顺序为:落叶松林(8.37)＞油松+辽东栎林、侧柏林、白桦林、油松林(6.09～6.43)＞侧柏+辽东栎林(5.55)＞华山松+辽东栎林、杨树林(4.58～4.73)＞华山松林、刺槐+油松林(3.28～3.39)＞刺槐林、辽东栎林(2.60～2.76).此外,除了杨树林,其他林地的灌木层物种多样性总体上要大于草本层.不同森林类型的林下植物盖度和多样性的差异,反映出森林群落环境和土壤性质对林下植物数量和物种组成的双重影响,可以作为森林群落环境争土壤性质的重要标识和林地管理的重要依据.     

大青山不同植被下的地表径流和土壤侵蚀

该文以内蒙古大青山6种植被为对象,在不考虑林冠层作用的条件下,于2006—2007年用人工降雨方法,以地表径流和土壤侵蚀为指标,研究不同植被条件下地表的产流产沙状况,并就降雨因子、坡度、凋落物、地被物、土壤等因子与产流产沙的相关性进行探讨,以期为大青山生态环境建设和植被恢复与保护提供依据。结果表明:①４种林地间凋落物特性和土壤物理特性差别较大,白桦山杨林的减流减沙功能最好,落叶松林次之,油松林最差;② 6种植被的水土保持功能不同,差别较大,产沙量大小依次为油松林＞未封育荒草坡地＞落叶松林＞虎榛子林＞已封育荒草坡地＞白桦山杨林,油松林的产沙量是白桦山杨林的218倍;③ 坡度、降雨强度和降雨量对产流产沙影响较大,随坡度、降雨强度和降雨量的增大而增加;④ 降雨季节不同,产流量也不同,主要取决于活地被物层干燥度和凋落物层自然含水率;⑤对于荒草坡地,产流量与坡度和降雨量相关性较大,产沙量与径流量和降雨量相关性较大;对于森林植被,产流量与凋落物厚度和降雨量相关性较大,产沙量与径流量和凋落物厚度相关性较大。      

北京门头沟区主要林分类型地表火行为模拟研究

  目的  地表火是最常见的林火类型，直接影响植被更新和生态系统的养分配置与循环。反映林火行为的常见指标有火蔓延速度、单位面积发热量、火强度和火焰高度。根据实际林分和立地条件进行火行为模拟，可以揭示林火发生条件，并有效判断树冠火发生的可能性，为林火的预防和扑救决策工作提供科学依据。  方法  选取北京市门头沟典型林分（刺槐林、油松林、侧柏林）为调查对象，每个林分设置5块样地，共计15块样地。通过野外调查获取可燃物载量（灌木可燃物、草本可燃物、1时滞可燃物、10时滞可燃物、100时滞可燃物）、林分因子（第一活枝下高、第一死枝下高、树高、胸径、郁闭度）和立地因子（海拔、坡度、坡向、坡位）数据，使用BehavePlus6软件，基于气象参数和可燃物参数，模拟不同燃烧条件下不同林分类型的火行为指标，分别为地表火蔓延速度、单位面积发热量、火线强度和火焰长度；使用R语言进行主成分分析，根据贡献率探讨林分因子、立地因子和可燃物因子对火行为的潜在影响。  结果  侧柏林、刺槐林和油松林的可燃物总载量分别为15.35、17.59、15.28 t/hm2，其中易燃可燃物载量（即上层枯叶、易燃草本、1 时滞可燃物）分别是4.55、4.41、6.18 t/hm2，分别占林分总可燃物载量的29.6%、25.1%、40.4%。防火期内门头沟区的平均风速为2.2 m/s（7.9 km/h），地表火蔓延速度油松林 > 侧柏林 > 刺槐林，速度分别达11.5、11.1、8.0 m/min。单位面积发热量油松林 > 侧柏林 > 刺槐林，分别为23 091、21 155、18 413 kJ/m2；火强度油松林 > 侧柏林 > 刺槐林，分别为4 426、3 882、2 468 kW/m；油松林火焰高度变化范围分别是0.89 ~ 3.40 m、1.34 ~ 2.91 m、1.78 ~ 3.88 m，同等条件下火焰高度油松林 > 侧柏林 > 刺槐林；8级大风天气下（风速17.9 m/s，64.4 km/h），地表火行为的模拟结果会略有改变，侧柏林的火蔓延速度更快、火强度更高，油松林、刺槐林次之。根据主成分分析的因子贡献度，分别得出影响3种林分火行为的主成分，侧柏林、刺槐林与油松林的第1与第2主成分分别为可燃物构成（可燃物载量及影响其分布的地形因素）与林分因子、可燃物构成与可燃物含水率、林分因子与可燃物含水率。  结论  （1）易燃可燃物载量是影响林分火行为的关键因子。（2）可燃物含水率对火行为指标的数值起决定作用，可燃物含水率的临界值影响林火发生类型。可燃物湿润时无论风速大小，林地难以起火；可燃物干燥时处于易燃状态，大风天气时容易发生蔓延快、强度高的地表火。（3）可燃物连续性是决定地表火发展成为树冠火的关键因素，火焰高度大于第一活/死枝下高，极有可能从地表火发展成为树冠火，扑救难度极大。建议需定期修枝割灌，清理林下可燃物，降低火险。      

晋西黄土区不同林地植物多样性研究

目的探索不同林地林下植物多样性特征及其与环境因子的相关性, 为黄土高原地区植被恢复与重建工作提供科学依据。方法以山西吉县蔡家川流域3种人工林(油松林、刺槐林和油松×刺槐混交林)和2种天然次生林(山杨次生林、辽东栎次生林)为研究对象, 采用标准样地调查法进行植被调查。结果结果表明:5种林地类型共出现林下植物52种(灌木植物17种, 草本植物35种), 且不同林地类型林下植物物种组成及分布差异较大, 天然次生林的灌木物种数量明显多于人工林, 而草本物种数量却要少于人工林。5种林地类型的灌木层均匀度指数无显著差异, 物种丰富度指数和多样性指数表现为天然次生林>人工林, 而草本层物种丰富度指数、均匀度指数及多样性指数均表现为人工林>天然次生林。环境因素对林下植物多样性的影响较大, 尤其是郁闭度、土壤含水量及毛管孔隙度对林下植物多样性的影响较为显著。结论不同林地林下植物多样性差异显著, 综合考虑灌木及草本层植物组成及多样性特征, 油松×刺槐混交造林方式优于纯林造林方式, 应该在该地区合理扩大油松×刺槐混交造林的面积; 郁闭度是影响林下植物多样性的主要环境因子, 因此可以通过适当开窗疏林来提高林下植物多样性。      

四倍体刺槐不同栽培模式适应性评价

本文采用对比试验的方法,对四倍体刺槐不同栽培模式人工林的物候、生长量、林地土壤含水量进行了分析。结果表明:四倍体刺槐在冠幅、新梢长、叶面积3个生长指标大于本地刺槐,适宜作绿肥植物,且以5月20日至6月26日之间刈割较为适宜。造林密度2 475株/hm2的四倍体刺槐与本地刺槐混交栽培模式林木生长适中,全年需水量较少,在研究地可广泛应用;造林密度825株/hm2的四倍体刺槐纯林栽培模式林木生长较快,全年需水量适中,可在研究地水分条件较好的地块应用;造林密度3 300株/hm2的四倍体刺槐纯林栽培模式全年需水量较多,不宜在研究地应用。     

晋西黄土残塬沟壑区刺槐林土壤入渗特征及影响因素分析

[目的]研究晋西黄土残塬沟壑区刺槐林在不同林龄和密度条件下土壤入渗特征及其影响因素,为林分结构精准提升提供功能导向的调控依据.[方法]在野外采用双环法测定不同林龄(15、25和35年)以及不同密度(800、1200、1600、1800和2200株/hm2)刺槐林的土壤入渗过程,并测定了土壤理化性质,分析了土壤孔隙度、土...     

晋西黄土区不同密度林分的水土保持作用研究

利用小型人工降雨器,以渗透量、稳渗速率、初损雨量、初损历时、产流量、产沙量等为指标,对不同密度林地的水土保持作用进行了对比分析.研究得出,刺槐林地、油松林地的稳渗速率随林分密度的增加而增大,产流量和产沙量随密度的增加大幅度减少.在该地区利用刺槐和油松营造水土保持林时密度应该以3 000 株/hm2为宜.     

黄土丘陵区典型树木抵抗空穴化能力及与木质部结构的关系

以黄土丘陵区7种典型落叶乔灌木(山杨、辽东栎及刺槐,狼牙刺、黄刺玫、山桃和荆条)为对象,研究了其抵抗空穴化形成的能力与木质部解剖结构和木材密度的关系。结果表明:1)7种乔灌木中,狼牙刺和黄刺玫抵抗空穴化形成的能力最强;其次为山桃、荆条和山杨;而刺槐和辽东栎抵抗空穴化形成的能力最弱。2)7种植物中,黄刺玫、山杨和山桃的导管密度明显高于其他物种,而辽东栎、刺槐和荆条的导管密度相对较小,最大值(黄刺玫)为最小值(刺槐)的近10倍;导管腔平均直径以刺槐为最大,而黄刺玫和狼牙刺的导管直径最小,最大值为最小值(黄刺玫)的3倍左右;导管密度和导管腔平均直径之间呈显著负相关关系。7种植物的木材密度介于0.43～0.70g/cm3之间,其中以狼牙刺的为最大,以山杨的为最小,比值为1.6倍。4种灌木的平均木材密度显著高于3种乔木。3)不同植物抵抗空穴化形成的能力与导管腔平均直径呈显著负相关,而与木材密度之间也存在一定的正相关关系,因而二者可用作黄土丘陵区不同植物抵抗空穴化形成能力的评价指标。     

坡面水土保持林地地表径流挟沙能力研究

以晋西黄土残塬沟壑区刺槐林地、油松林地、草地、农地为研究对象 ,利用野外放水试验的方法 ,研究了水土保持林对坡面径流的影响和坡面径流的挟沙能力 .结果表明 ,各地类径流的挟沙能力顺序为 :油松林地 <草地 <刺槐林地 <农地 .在分析各地类流速和泥沙含量的基础上 ,提出了各地类在一定流速范围内地表径流的挟沙能力 .同时利用统计分析提出了利用坡面流速计算侵蚀量的回归模型 .     

黄土区露天煤矿不同复垦模式对土壤水稳性团聚体稳定性的影响

为了解不同复垦模式对土壤水稳性团聚体稳定性的影响,选择山西省朔州市安太堡露天矿排土场为研究区,采取典型小区调查的方法,分析了复垦21、22 a的4种混交林复垦模式(刺槐+油松、刺槐+榆树+臭椿、刺槐+柠条+沙棘、沙棘+榆树)、2种纯林复垦模式(刺槐纯林、沙棘纯林)以及复垦耕地的土壤水稳性大团聚体的含量、土壤团聚体的稳定率(WSAR)、几何平均直径(GMD)、平均重量直径(MWD)、破坏率(PAD),并通过和原地貌及未复垦地相应指标进行对比,来研究不同复垦模式对土壤水稳性团聚体稳定性的影响。研究结果表明:经多年复垦后,土壤水稳性团聚体的稳定性有了显著提高,在团聚体DR0.25(0.25 mm团聚体质量)、WSAR、MWD和GMD值上呈现出4种混交林复垦模式2种纯林复垦模式未复垦林地,以及林地内排耕地的总体趋势;土壤水稳性团聚体PAD值呈现出相反的排序。上述复垦模式中,刺槐+油松复垦模式下土壤水稳性团聚体的稳定性最好。土壤水稳性团聚体稳定性的评价指标中,DR0.25、WSAR、MWD与GMD之间相互呈极显著正相关,且均与PAD呈极显著负相关。该研究结果可为黄土区露天煤矿土地复垦及土壤重构提供一定依据。     

刺槐人工林抚育间伐试验研究

[目的]研究抚育间伐对刺槐人工林的影响。[方法]以林木分级为基础,以弱度、中度、强度和对照4种间伐强度对刺槐中龄林进行间伐试验。[结果]结果表明,抚育间伐可明显提高林木直径生长量、材积生长量和林分叶面积,但对林木高生长影响不大。[结论]该研究为人工林抚育间伐提供科学依据。     

陕北黄土丘陵沟壑区人工刺槐林土壤养分背景和生产力关系研究

通过对陕北黄土丘陵沟壑区半阴坡、半阳坡、阳坡11龄人工刺槐林土壤有机质、全氮、有效氮、速效磷、速效钾含量、土壤含水量和刺槐的株高、冠幅、胸径、新枝进行测定分析,结果表明:(1)该区土壤肥力水平偏低,有效养分缺乏。(2)整个生长季内,三个立地条件的土壤养分含量是:生长初期>生长中期>生长末期,说明林地自肥能力弱,地力在逐渐的衰退;(3)不同立地类型之间,土壤养分含量差异不显著,三个立地条件下的人工刺槐林土壤含水量差异显著,而三个立地条件下的刺槐生长量却有差异,因此认为,引起刺槐林生产力差异的主要原因是土壤含水量,土壤养分的缺乏,更加恶化了刺槐的生长条件。要想彻底改变刺槐生长“小老树”的局面,必须从根本上改变人工刺槐林的水肥条件;(4)三个立地条件之间,刺槐的生长量、土壤养分含量和土壤含水量大小均为:半阴坡>半阳坡>阳坡,所以,在建造人工刺槐林时,在半阴坡、半阳坡、阳坡三个立地类型之中,宜选择在立地条件好的半阴坡进行。基于上述分析,在陕北黄土丘陵沟壑区进行林草植被建设时,必须慎重考虑不同立地条件下的土壤水分生态环境和土壤养分背景。