黄土高原刺槐细根生长模型的建立

林木根系垂直分布研究对于揭示根系生长对土壤水分的影响具有重要意义。通过数学模型描述根系的分布特征是研究根系在土壤中分布格局的有效方式。国内外虽然在这方面取得了许多研究结果,但大部分都是指数函数、幂函数、对数函数或多项式模型,难以反映细根特征值随土壤深度变化的状况     

黄土高原不同水分生态区刺槐细根垂直分布的差异

以生长在陕西黄土高原半干旱气候区安塞县和半湿润气候区长武县的刺槐人工林为研究对象,采用土钻法获取根样,研究不同气候区刺槐细根的垂直分布特征.结果表明:两地刺槐细根分布差异较大,安塞县刺槐细根平均分布深度为250 cm,长武为200 cm;安塞阴、阳坡立地上刺槐细根表面积特征值分别是长武的5.06和8.29倍.无论是在阴坡还是阳坡立地上,安塞刺槐细根表面积特征值均在土壤表层0～20 cm处达到最大值,且随土层加深逐渐减小;长武刺槐细根表面积特征值峰值出现在较深的土层,阴、阳坡均在60 cm左右.安塞刺槐细根约80%分布于0～150 cm土层中,长武集中在0～100 cm土层.此外,两地刺槐细根表面积特征值阴坡大于阳坡.水分条件不同是造成这种差异的主要原因.模型S＝AhB(C Dh Eh2 Fh3)可以较好地拟合两地刺槐细根的垂直分布特征,安塞县不同立地的拟合决定系数R2均在0.94以上,长武县在0.80以上.     

黄土高原不同气候区刺槐细根表面积的差异

以生长在黄土高原半干旱气候区陕西省安塞县和半湿润气候区甘肃省泾川县的刺槐人工林为研究对象,采用土钻法获取根样和土样,研究不同气候区刺槐细根表面积垂直分布、季节动态及其与林地土壤水分的相关性。结果表明:安塞和泾川刺槐细根垂直分布深度、细根表面积数量和季节动态均有一定的差异。0～200cm和0～150cm土层分别为安塞和泾川刺槐细根表面积的主要分布层,分别有86.5%和87.6%的细根表面积分布。2007年生长季内,泾川和安塞刺槐细根表面积的峰值分别出现在4月和6月,但6月份安塞与泾川刺槐的累积细根表面积差异不显著。与泾川刺槐细根表面积特征相比,安塞刺槐细根表面积表现为,减小单位土体内细根表面积数量,增大细根垂直分布深度,以维持树木生长所需要的细根表面积总量。     

刺槐细根面积的动态变化研究

在陕北黄土丘陵沟壑区的安塞县,采用生长季内连续钻取土芯法进行根系调查取样,研究刺槐细根面积的动态变化,结果表明:东南坡与西北坡刺槐累积细根面积存在显著差异。西北坡刺槐累积细根面积大于东南坡,分别为东南坡的1.58倍(4月)、1.86倍(7月)和1.24倍(10月)。同时,东南坡与西北坡刺槐累积细根面积都表现出10月>4月>7月的动态变化。东南坡与西北坡刺槐细根面积在各土层所占比例具有一定的差异。但是,不同坡向刺槐细根垂直分布的动态变化趋势基本相同。无论在东南坡还是西北坡4月和10月约70%的细根分布在0～150cm土层,30%分布在160～250cm土层。7月约80%的细根分布在0～150cm土层,20%分布在160～250cm土层。不同月份间,刺槐细根面积在0～40cm土层所占比例变动较大,而40～150cm土层变动较小。刺槐细根面积垂直分布的动态变化与剖面土壤水分的动态变化相吻合。     

刺槐人工林细根垂直分布模型的研究

对陕西安塞县刺槐(Robinia pseudoacacia)人工林细根的垂直分布特征进行详细调查,以细根表面积为指标建立了在土壤入渗水和深层土壤水混合作用下的刺槐细根垂直分布模型S=AhB(C Dh Eh2 Fh3),式中:A、B、C、D、E、F为经验系数,其中A＞0、B＞0、F≠0;S为从地表到一定深度的细根表面积(cm2·dm-3);h为土壤深度(cm).该模型可以从理论上确定细根分布的最大深度hmax和细根分布达最大值时的土壤深度hp,以及土壤入渗水对根系生长影响的最大深度hq,hq可以近似的作为土壤入渗水和深层土壤水对细根生长影响的分界点.根据刺槐细根的垂直分布模型,刺槐林下土壤水分在剖面上的垂直分布可以分为3个层次:第1层水分活跃层,从土壤表层到hp处,该层受降水影响最大;第2层土壤水分衰减层,位于hp～hq之间,该层受降水的补给程度变化较大,水分与细根垂直分布有相同的变化趋势,大体均是从hp到hq逐渐减少;第3层土壤水分相对稳定层,位于hq以下,在这一深度以下土壤含水量相对稳定.运用该模型可解释细根分布与土壤水分之间的关系,揭示黄土高原地区普遍存在的土壤干化现象的成因,为生态脆弱的黄土高原地区进一步贯彻适地适树提供理论依据.     

刺槐优树无性系细根快速繁殖试验

刺槐优树无性系细根快速繁殖试验李周岐，薛智德（西北林学院，陕西杨陵７１２１００）１９８８年用根萌诱导嫩枝扦插方法对白水县１９８３年所选的１０株刺槐优树进行了繁殖，得到了一批优树无性系初繁苗。为了尽快扩大繁殖，满足试验研究和生产的需要，１９８９年我们以...     

刺槐优良无性系细根扦插育苗技术

1　插壤选择及消毒处理　　以砂质壤土最好,土壤含盐量不超过0.2%。插壤运至温湿大棚内,每667m2施用肥料及药剂如下:棉饼125.0kg,尿素25.0kg,磷肥50.0kg,呋喃丹2.5kg,甲拌磷1.0kg,代森锰锌0.5kg,甲基托布津0.5kg。2　作床及脱钵　　插壤经整平后,将肥料、杀虫及灭菌类药剂均匀地撒于插壤表层,经过筛,再次平整土壤。苗床的宽度以1.0～1.2m为宜,长度不限,以方便苗木管抚为佳,苗床之间须留30～40cm宽的人行步道。用水足量地浇透插壤,隔日即可进行脱钵。用起钵器将插壤制成高10cm,直径7cm的圆柱形营养钵。3　种根的收集及根插穗的剪切3.1　种根…     

黄土高原刺槐人工林根系分布与土壤水分的关系

对黄土高原丘陵沟壑区4种典型立地下刺槐人工林根系分布与土壤水分的关系进行了研究.结果表明:阴坡、半阴坡的细根(直径≤1 mm)在400 cm土层中的分布较为均匀,半阳坡和阳坡的细根集中分布在0~100 cm土层中,在200~400 cm土层中分布较少;各立地输导根(直径>1 mm)在分布深度上存在差异,阴坡和半阴坡输导根分布较深,阳坡输导根分布均较浅,半阳坡分布较阳坡为深;各立地下刺槐根系的水平分布均较广,水平根单向延伸最大均在8 m左右.不同立地条件下土壤水分状况的差异是各立地根系尤其是细根分布差异的主要原因之一;各立地细根分布范围对土壤水分变化有较大影响,同时根系分布也会影响到土壤水分的季节变化.     

杨树刺槐混交林细根养分动态研究

对两树种细根在北京市潮白河沿河沙地加拿大杨 (2 7a生 )刺槐 (2 2a生 )混交林中的分解情况进行了研究 ,从细根养分循环角度探索了两树种混交协调生长的机理。结果表明 :(1)加拿大杨和刺槐林木细根的分解特点不同 ,杨树细根在分解前期的N、Ca、Mg元素浓度逐渐升高 ,P、K元素浓度则逐渐降低。刺槐细根分解过程中N、P、K元素浓度逐渐降低 ,杨树刺槐混交林细根混合分解中各元素含量变化介于两树种细根单独分解之间 ;(2 )细根的N、K、Mg年归还量以刺槐纯根最大 ,两树种混根次之 ,杨树纯根最小 ;(3)混交林中N素归还量的增加有利于改善杨树的N素状况 ,杨树细根的P素归还量大于刺槐细根 ,有利于改善刺槐的P素营养 ,混交林杨树与刺槐在细根N、P养分方面形成协调互补的关系     

刺槐林的根蘖更新

山东省药乡林场经营刺槐林已有60余年的历史,已利用种子、萌芽和根蘖等不同方式培育了三代刺槐林。现有刺槐纯林及各类混交林480hm~2。该场位于鲁中山地,海拔650～850m,山体坡度20°～35°,土壤为山地棕壤,pH 值6～6.5,土层厚35～70cm,年降水量900mm 左右,年平均气温10.5℃,气候及土壤条件均适于刺槐的生长。     

陕北黄土高原人工刺槐林生长与土壤干化的关系研究

通过对陕北黄土高原南北 6个人工刺槐林样地进行标准地调查 ,结合树干解析与土壤含水量资料 ,分析了人工刺槐林树高、胸径、材积等指标的生长状况与土壤含水量亏缺的关系。结果表明 ,土壤含水量的亏缺程度与刺槐林的生长有明显的一致性。南部的宜君降雨充沛 ,土壤含水量基本没有亏缺 ,没有产生明显的土壤干化现象 ,相应刺槐林的生长状况良好 ,没有产生衰退迹象。随着降雨量的减少 ,从富县开始 ,土壤含水量发生了严重程度不一的亏缺现象。富县样地因水分亏缺而形成的干化层已影响到了人工刺槐林的生长 ,林分已有了衰退的迹象。样地吴旗、安塞、绥德和米脂则土壤含水量亏缺严重 ,形成了明显的土壤干化层 ,并且严重影响到了人工刺槐林的生长和发育 ,导致人工刺槐林成为低效低产林 ,限制了林分的生态防护效益 ,说明这些地区属于不适宜人工刺槐林生长的分布区。     

黄土丘陵区燕沟流域人工刺槐林的细根空间分布特征

对黄土丘陵区燕沟流域10年生人工刺槐林的细根生物量、比根长、根长密度和根面积指数的空间分布特征,以及这些根系参数与土壤物理因子(土壤含水量、土壤温度和土壤密度)的关系进行研究。结果表明:1)人工刺槐林细根在0～180cm土层中随深度呈层次性衰减(a,b,c,d,e);其中,细根生物量、根长密度和根面积指数等随深度变化均可用负指数函数描述,根系集中分布在0～60cm土层,峰值都在0～20cm土层,该土层3项指标分别占各自0～60cm土层总量的42.72%,44.44%和47.14%;比根长随深度增加衰减趋势较弱,在80～140cm土层中出现反复,其随土层深度的变化可用三次多项式描述。2)细根生物量、根长密度和根面积指数等均随距树干基部的距离增加而减小,比根长在0～40cm随距树干距离增加而增加,在40～80cm达到最大值,120～160cm内最少。3)根系分布受环境因子影响,其影响程度依次为:土壤温度>土壤含水量>土壤密度,建立根系参数与土壤物理因子的多元线性回归模型,模型均达到95%以上显著水平。     

Review on Soil Moisture of Plantation Land in the Loess Plateau

Water is a crucial factor restricting vegetation restorationand conservation in the Loess Plateau (Zhang Leiming,et al, 2002). Annual rainfall is relatively low there, andits distribution is uneven on both the space and thetime scale. Water can be re-distributed in soil as thesoil layer is very deep (Hu Liangju, et al, 2000). It isdry on the mountain ridge and hilltop, but wet in thevalley. The characteristics of soil water distributionmake it difficult to conserve eco-environment in theLoe…     

黄土高原半干旱区刺槐人工林群落物种多样性研究

对山西省方山县土桥沟流域半干旱区刺槐人工林内植物种类进行野外调查,利用Shannon—wiener指数、Evenness指数和Richness指数,分析不同林分密度级刺槐人工林群落物种多样性。结果表明：（1）刺槐林分密度对丰富度指数、均匀度指数和多样性指数的变化有一定影响;（2）当刺槐林分密度为1450株／hm^2和1300株／hm^2时,刺槐林乔木层、灌木层和草本层的物种多样性指数相对较大,群落较稳定。结果显示,该研究地刺槐人工林密度选择1300株／hm^2和1450株／hm^2时较为适宜。     

刺槐无性系造林生长观测与分析

通过刺槐无性系在渭北黄土高原区不同立地条件上的造林试验及长期观测,对剌槐无性系与实生苗之间的生长差异进行了分析.结果表明,刺槐无性系前期生长较快,喜湿润特性更加明显.但后期生长量与实生苗之间的差距逐年缩小.     

黄土高原半干旱区人工林刺槐展叶期树干液流动态分析

应用热扩散式树干茎流计(TDP)于2008年4月26日至5月31日,在黄土高原半干旱区安塞县对人工林刺槐展叶期树干液流及其气象、土壤水分等6个指标进行连续测定.结果表明:刺槐展叶期可分为芽期、展叶初期、中期和全叶期.在芽期,刺槐树干液流速率日变化无明显昼夜波动;在展叶初期至全叶期日变化呈现出从微弱波动逐渐增大到趋于平稳的剧烈波动;在展叶中期以后液流速率表现为上升快、下降缓慢的单峰曲线;在全叶期平均峰值约为0.002 7 cm·s-1;树干液流速率与光合有效辐射强度、大气温度、水蒸气压亏缺和风速呈极显著正相关,与相对湿度呈负相关,其相关程度依次为光合有效辐射强度>大气温度>水蒸气压亏缺>相对湿度>风速,且可用光合有效辐射强度和大气温度线性表达式来估测;土壤水分在展叶期呈逐渐减少趋势,但对树干液流的胁迫不显著;在展叶期刺槐单株日蒸腾耗水量随直径的增大而增大并与胸径呈良好的线性关系,可用来估算展叶期刺槐人工林蒸腾耗水量.