水土保持林生长过程及碳密度的动态变化

刺槐是黄土高原主要的水土保持树种之一,对刺槐生长过程与碳密度动态变化的研究,是正确评价黄土高原水土保持林生态服务功能中亟待解决的关键问题.以山西吉县红旗林场马莲滩刺槐水土保持林为研究对象,采用样方(面积400 m2)调查和树干解析法,研究刺槐的生长过程,提出刺槐的树高生长模型、胸径生长模型、生物量与胸径的关系,并在此基础上模拟计算刺槐水土保持林生物量及碳密度的动态变化.结果表明:1)树龄12 a以前为刺槐树高和胸径的快速生长期,树高的平均生长速率可达0.63 m/a,胸径平均生长率为0.53 cm/a,树龄12a时树高可达6.9m、胸径5.19 cm、生物量10.18 t/hm2;2)利用建立的生物量预测模型得出,当树龄达到20 a时,刺槐水土保持林生物量的连年生长量最大,达2.99 t/hm2,树龄35 a时生物量的连年生长量曲线与平均生长量曲线相交,成为成熟林,总生物量达72.79 t/hm2,碳密度为35.52 t/hm2,对树龄35 a以上的刺槐水土保持林应该及时更新与改造.     

黄河三角洲盐碱地不同树种耐盐性形态指标的比较研究

[目的]研究不同树种的耐盐性形态指标,为黄河三角洲中度盐碱地造林树种选择提供重要理论依据和参考。[方法]对中度盐碱地上营造的试验林中的12个树种在保存率、生长势和盐害程度(盐害指数)等几个耐盐性形态指标上进行比较分析,确定各树种的相对耐盐力。[结果](1)不同树种的保存率差异较大,最低保存率为19.3%,最高保存率为96.7%;(2)除美国红叶白蜡和沙柳2个树种外,其余10个树种的生长表现(生长势和盐害程度)与保存率变化一致,即保存率高的树种,其生长表现亦好(生长旺盛、叶片受到的盐害程度小);(3)综合几个耐盐性指标对12个树种的聚类分析,其耐盐力可划归为强、中、一般3类。[结论]通过中度盐碱地不同树种耐盐性形态指标的评价,客观真实地反映了不同树种耐盐能力的强弱。     

淳化县人工油松林林分结构及林下植物多样性研究

通过对油松林分结构和林下植物的调查,获得林分和林下植物的各种信息,总结林分结构和林下植物分布规律,为油松林的经营管理提供依据.采用标准样地调查的方法,研究和分析了不同密度和立地条件下的油松林分结构及林下植物多样性.结果表明:密度为2 475株/hm2的中龄油松林平均直径较大而且径阶分布接近正态分布;密度较小的成熟林径阶分布负偏,密度较大的径阶分布正偏.较小的林分密度有利于油松胸径生长,较大的林分密度能促进树高生长.中龄林下的物种多样性多于成熟林.林分密度大不利于林下植物生长.     

黄土高原刺槐林地土壤水分与立地因子关系研究

对铜川市耀州区韩家塬30龄刺槐林地12个立地类型土壤水分含量进行测定,研究土壤水分含量与立地因子之间的关系。spss方差分析结果表明,坡向、坡度、坡位3个立地因子对土壤水分含量的影响依次为坡向为极显著,坡度为显著,坡位不显著。土壤水分含量半阴坡最高,其次为半阳坡,阳坡最低。同一坡向坡度越小土壤水分含量越高。土壤含水量随坡位的变化只在半阴坡才表现出从上到下有规律的增加,其它坡向没有表现出此规律。通过分析12个立地类型土壤水分含量的变化,提出了调整不同立地类型的造林树种及密度是当地防止土壤干化及植被衰退的有效途径。     

不同苜蓿品种再生草特性分析

小叶杨是黄土高原地区栽植较为广泛的树种之一。通过对不同坡位小叶杨纯林和小叶杨 沙棘混交林中的小叶杨的生长状况的研究，结果表明：坡下位的小叶杨生长良好，郁闭度为30％，树高可达12．67m，而坡中位和坡上位的小叶杨树高仅为5．70m和5．2lm，相差1倍以上。地径、胸径、枝下高和冠幅生长状况表现出同样的趋势；以沟谷地带的小叶杨的生长位为基点，则坡下部、中部和上部的小叶杨的树高和胸径相对生长潜力分别为沟谷小叶杨的77．53％，34．88％，31．88％和75．59％，39．5l％，33．36％；但小叶杨与沙棘混交后，生长表现较为良好；混交林的覆盖度最高、并且具有较高的物种多样性指数，物种较多且分布均匀，具有良好的生态效益。研究表明，小叶杨作为该地区的一个隐域树种，除沟谷等一些水分条件较好的立地外，不宜进行大面积栽植。     

严重侵蚀红壤封禁管理措施马尾松生长过程特点

对严重退化红壤地经过封禁管理的马尾松的树高、胸径、材积生长特点进行研究，结果表明：封禁管理的马尾松树高、胸径、材积生长量均大大高于未治理的对照地，治理效果较为显著。封禁管理的马尾松树高、胸径、材积生长特点是治理后4～11a生长速度最快，其连年生长量和平均生长量均在此期间达到最大值，11a后，生长速度开始下降；而单株材积(去皮)总生长量初期增长较慢，后期增长较快，单株材积(去皮)连年生长量和平均生长量也在11a后有下降趋势，但单株材积仍未达到数量成熟龄。这种生长过程说明初期的治理措施在治理2～3a后，马尾松才表现出明显的生长效益，而10a后，马尾松的生长基本靠已恢复一定功能的生态系统来维持，但地力仍然较为贫瘠，生长量开始下降。     

防护林树种生长量预测

在密西西比河谷受洪涝影响的大豆地上建立洼地硬木林植物群落 ,为提高该区经济和环境效益提供了一个极好的机会。选择合适的立地条件植树造林 ,并且精确地预测树木产量及适地适树情况 ,对于环保规划中造林计划的完成及其经济合理性至关重要。应用B -B模型预测树木生长量 ,所用数据来自于美国农业部自然资源保护局 (NRCS)出版的专门用于将树种和土系结合在一起的土壤调查资料。用上述资料和方法进行低收益大豆地上的立地指数预测 ,从种植在Mboon土壤上的棉白杨 (基年 30a)高 2 8 0m到种植在Forestdale土壤上的美国梧桐 (基年5 0a)高 18 0m。用这种方法预测树木 (特别是对那些在生长季不耐洪涝影响的树种 )生长的结果比土壤调查中的立地指数预测更易操作且更准确。     

煤矿区生态重建过程中风化矸石山植被生长及土壤水文效应

通过野外实地调查和试验观测,对煤矿区矸石山人工植物群落的生长规律、土壤水文生态效应及其制约因素进行了研究.结果表明煤矸石山植物群落经过9年的自然演替和生长过程,其种类及数量发生了较大变化,已形成了由15个乔木树种、12个灌木树种和18种草本组成的人工植物群落.混交林群落中木本植物(乔、灌木)群体密度达到11 220株/hm2.9年生刺槐种群(密度3 333株/hm2,株行距1.5 m×2.0 m)的林木平均胸径为5.27 cm,平均高为5.15 m,平均冠幅为2.85 m;由于受立地水分和养分条件以及林分密度的制约,林木生长量明显降低;林木直径分布的顶峰极度偏左(偏度SK达0.588 9),细小林木个体数量偏多,种群密度偏大,应进行间伐调整.植物群落具有明显减小煤矸石山渗透速率、提高煤矸石山保水和持水能力的作用.     

黑龙江省农田土壤蓄水量盈亏值时空变化规律研究

利用黑龙江省33个站点近20年的农田土壤水分田间实测资料，分析得出黑龙江省农田土壤蓄水量盈亏值的时空变化规律：整个生长季全省0～50cm各层土壤蓄水量盈亏状况总体呈现东盈西亏规律。春、秋季东部盈余较大，最大盈余与亏缺之差值较大；夏季不仅呈现东盈西亏规律，且亏缺区域面积增大，程度加重，最大盈余与亏缺之差值缩小。土壤深墒相对稳定。土壤蓄水量盈亏值的垂直变化依据土壤质地的不同而呈现不同规律。     

五台山华北落叶松水源涵养林密度结构与生长动态

 为探索华北落叶松水源涵养林的立地适应性和密度合理性,在山西省五台山水源涵养林区,利用标准木树干解析法,对10年生华北落叶松2种密度(2600和3500株.hm-2)的人工林生长过程和直径分布进行研究。结果表明:1)2种林分树高生长量基本相同,几乎不受密度变化的影响;林木直径和立木材积生长过程差别较大;低密度林分的生长状况和密度结构优于高密度林分。2)2种林分直径分布的偏度系数(Sk)差别较大;低密度林分Sk=0.01,接近正态分布,密度结构基本合理;高密度林分Sk=0.45,偏离正态分布,林木密度偏大。2种林分直径分布的峰度系数(K)相差不大(分别为-0.64和-0.74),密度因素对林木分化的作用较小。3)低密度林分的林木胸径、单株材积和干材蓄积生长量逐年增加,没有受到密度的影响;高密度林分的林木胸径、单株材积和干材蓄积生长量从6年生开始明显下降。4)华北落叶松人工林的林龄为10年生时,合理密度约2600株.hm-2;若不考虑10年生之前的间伐利用,可以作为人工造林合理的初植密度。     

3种枫香的根系构型及功能特征对干旱的响应

以 3 种 2 年生枫香幼苗：中国枫香(Liquidambar formosana)、缺萼枫香(Liquidambar acalycina)、北美枫香(Liquidambar styraciflua)为供试材料,采用完全随机区组试验研究了自然干旱对枫香实生苗根系构型和功能特征的影响。结果表明,除根系碳含量以外,各处理根系特征之间(包括树种及干旱处理)差异极显著 (P<0.01)。干旱胁迫下,缺萼枫香比根长、比表面积、根系分叉相对增长率最高,分别为 56%、30%、-4%,北美枫香最低,分别为 9%、-3%、-19%;北美枫香根尖密度、根系平均直径相对增长率最高,分别为 40%、-10%,缺萼枫香最低,分别为?-27%、-16%;北美枫香根系氮含量相对增长率最高,为 127%,中国枫香最低为 41%;中国枫香根系 C/N 比相对增长率最高为 -26%,北美枫香最低,为 -56%;0北美枫香>缺萼枫香。     

半干旱区微集水系统土壤水分调控效果研究

分析了定西市安定区以隔坡水平阶为主体的径流调控工程和梯田(对照)的土壤水分与植被生长状况及11a累积土壤水分水量平衡特征。结果表明,隔坡水平阶工程保存完好,产流区(25m²)年均产流0.3m³,产沙3.96kg,被蓄水区全部拦蓄,有效控制了水土流失,增加了水资源量,缓解了林草植被水分供应不足状况。2m土层含水量与植被生长成反比。梯田土壤含水率最高,但农作物受旱减产最大;隔坡水平阶产流区土壤含水率较低,紫花苜蓿减产较大,蓄水区土壤含水率最低,但侧柏林生长旺盛。隔坡水平阶(林草带状混交)年均蒸散量为428.6mm,较梯田高2.2mm。     

不同树种下林下参土壤重金属含量差异分析

为解不同树种下林下参土壤中重金属含量的差异,以林下参护育中的胡桃楸、榆树、松树和杨树为研究对象,分析林下土壤中Al,Cd,Cr,Cu,Fe,Mn,Pb,V,Zn九种重金属含量。结果表明:不同树种下林下参土壤中重金属含量差别较大;重金属全量的变异系数以Cu最大,为0.33,而有效态含量的变异系数以Fe最大,达到了0.57;土壤中Cd的总量为0.390 mg/kg,大于国家土壤环境质量二级标准,值得引起注意;土壤中有效态Cd,Cu,Fe,Pb,V,Zn含量均以胡桃楸下为最高,有效态Al,Cr含量以松树下最高,杨树下有效态Cd,Cu,Fe的含量为各树种间最低;林下参重金属富集系数以Zn,Cu,Cr为最高,分别为0.445,0.473和0.279;林下参红皮病的发病指数以胡桃楸下最高而以杨树下最低,并与土壤中有效态铁含量呈显著正相关,与有效态锰含量呈显著负相关（p < 0.01）,相关系数分别为0.796和0.76。     

福建省长汀县水土流失区马尾松种群对干旱的响应与恢复

[目的] 探究福建省长汀县水土流失区先锋树种马尾松对干旱的响应与后续恢复,为该区植被恢复与重建工作提供科学支持。[方法] 选择在长汀县河田镇的严重退化地,建立30 m×30 m的种群监测样方,测量样方内所有马尾松个体基径、树高和繁殖情况。借助存活生长函数与繁殖函数计算2016—2020年的马尾松各生命率变化情况,并结合标准化降水蒸散指数(SPEI)计算的同期年度SPEI指数进行分析讨论。[结果] ①长汀县水土流失区发生年度干旱时,马尾松各生命率响应明显。个体生长量减少,存活率下降,此时繁殖径级提前,小径级马尾松繁殖概率增加,马尾松为维持种群存在对策调整; ②长汀县水土流失区进入恢复期后,小个体生长量增加,存活率逐渐增加,繁殖概率先增加后减少。大径级个体各生命率均逐渐回升,恢复速度相对较快,但所有个体均未恢复至干旱发生前状态。[结论] 严重退化地马尾松种群对干旱的响应程度较高,各个生命率(存活、生长和繁殖)变化较快,但种群的恢复能力较差。     

中国3类典型区SRTMGL1和SRTM V4精度对比分析

以中国3类典型地区(华北平原、云贵高原和青藏高原)为研究区,利用ICESat/GLAS数据作为高程控制点数据,以SRTM的两种分辨率数据SRTM 1 Arc-Second Global(SRTMGL1)和SRTM Version 4(SRTM V4)数据作为精度评价数据,结合地形要素和土地覆盖要素,综合对两种DEM在3类典型区的精度进行了评价比对。结果表明:(1)在3类研究区中,总体上SRTMGL1数据精度优于SRTM V4数据精度,其中华北平原研究区两种DEM精度最高,云贵高原研究区两种DEM精度最低。(2)在不同的坡度分级内,SRTMGL1的数据精度皆高于SRTM V4数据,在较小的坡度区间内,两者精度差别不大。大坡度、高植被覆盖对于SRTMGL1精度衰减影响较大。(3)在4种地貌区内,两种DEM的相对精度和绝对精度随地形变化有不同的分异规律。其中在相对精度方面,山脊点处SRTMGL1数据高程测量值较SRTM V4数据偏大,山谷点处SRTM V4测量值较SRTMGL1数据偏大;在绝对精度方面,两种DEM与ICESat/GLAS控制点差值剖面线随地形变化明显,在平缓地区,差值剖面线振幅小,两种DEM差值相接近,在高起伏地区,剖面线振幅大,且SRTM V4差值曲线较SRTMGL1剖面曲线振幅偏大,两者差值大。(4)在华北平原研究区和云贵高原研究区内,高植被覆盖区两种DEM误差最大,裸地和人造表面误差最小;在青藏高原地区,冰川覆盖区误差最大,水体区误差最小。     

广西桉树干形变化的研究

根据广西四个林场四种桉树(隆缘桉、柠檬桉、野桉、大叶桉)的八份样本2588株样木的材料,用四种干形指标:f_实、f_D、f_(1.3)和q_2研究其干形变化特点。从比较发现合浦山口林场隆缘桉平均f_实(0.331)特别小,沙圹之(二)大叶桉平均f_实(0.436)特别大。经分析认为前者因濒海受沿海常风影响,后者因冰挂断梢测得树高偏低所致。根据1750株样木计算结果表明:广西不同地区的四种桉树间的f_实和F_D都很接近,相差一般不超过0.01,完全可以把它们作为一个单元(树种组)研究其干形变化以及编制材积数表。求得桉树的■_实=0.372,■_D=0.381,各树高组或各径阶的平均值与总平均值也很接近,表明不受树高的明显影响,可用于计算林分或林区蓄积。所揭示出的桉树■_实(=0.37)在我国主要乔木树种中是最小的。     

华北落叶松人工林短周期间伐与林分生产力的关系

为了研究短期间伐对华北落叶松人工林林分生长和生产力的影响,设置不同保留密度(450、600、750、900株/hm2)的间伐样地以及相应的对照样地,对间伐前后林分的树高、胸径、单株材积、蓄积量、生物量和生产力进行测量与计算。结果表明:不同保留密度下,各间伐样地胸径、树高和单株材积的生长量均大于对照样地;由于保留密度的减小,各间伐样地蓄积量和生物量小于对照样地,各间伐样地生产力均小于对照样地(7 969 kg/(hm2.a));但是其生长率大于对照样地。抚育间伐改变了林分的空间结构和生长环境,明显促进了林木的生长,增加了林地的经济效益。     

晋西黄土区主要造林树种耗水特性分析

依据水量平衡原理,采用盆栽试验分别测算晋西黄土区主要造林树种油松、刺槐、苹果在其生长季(4-10月)成熟单株树木的耗水量,并根据林地土壤水分动态及土壤水分特征曲线标定的各树种无效水界值,分析了各树种土壤水分供耗特点及其有效性.结果表明:①2002贫水年生长季降水量430.7 mm,试验树种同期耗水量为430～470 mm,树木供耗失衡,2003丰水年降水量870.2 mm,耗水量为450～510 mm但降雨分配不均,5月,10月树木供耗也略有失衡;②不同树种年内土壤含水量变化趋势相近,而同月耗水量差异较大,同一树种不同月耗水量差异也较大,丰水年各试验地土壤水分状况要好于贫水年;③油松、刺槐、苹果1和苹果2无效水界值为:8.0%,8.4%,9.4%和9.9%,油松较其它树种利用水分能力最强.贫水年单株树木土壤含水量在一段时间内低于对应树种的无效水界值,影响树木正常生长.单株树木依靠冬季和次年春季降水补充,生长季初期都能恢复到速效水水平.     

刺槐萌生林与实生林的生长比较

刺槐是我国重要用材树种和生态公益林树种。针对刺槐萌生林生长状况出现下降等问题,在山东省沂山林场(E 118°36’,N 36°10’)和泰山药乡林场(E 117°19,N 36°17’),选取具有代表性的刺槐实生一代林和萌生二代林林分为研究对象,对林分结构特征、立木生长进程、干形等因子进行调查分析。结果表明:1)刺槐萌生二代林树高在前22年、材积总生长量和材积平均生长量在前17年、材积连年生长量在前14年均大于实生一代林,但随后各个指标生长量均小于实生一代林。2)刺槐实生一代林树干通直,而刺槐萌生二代林绝大部分树干弯曲,难以成材。3)提出用树干弯曲指数描述干形弯曲程度,并根据干形弯曲指数大小,将刺槐萌生二代林立木干形弯曲程度划分为无弯曲、极小弯曲、轻度弯曲、中度弯曲、重度弯曲5级。发现,刺槐萌生二代林中,树干中度和重度弯曲林木约占整个刺槐林的34.8%;树干无弯曲的树木极少,只占0.86%;树干极小弯曲的树木占33.8%。通过分析讨论刺槐连续无性更新林分生长迟缓、干形不良、不能成材成林的原因,认为刺槐无性更新问题是一个值得引起关注和研究的重要问题。     

不同林龄胡杨径向生长量与地下水的关系

胡杨是塔里木河河道周围重要的适生树种,对调节区域小气候具有重要的作用。径向生长是反映胡杨生长状况的重要指标,它与地下水位的关系是很多研究关注的焦点。以往的研究将所有林龄的胡杨作为一个整体来对它与地下水之间的响应关系进行研究,却忽略了胡杨由于林龄存在差异,它们对地下水位的响应可能不同。所以该文以塔里木河下游为研究区,选取了不同林龄胡杨的径向生长量作为研究对象,利用曲线回归的方法分别与地下水埋深建立函数关系,并借助灵敏度分析确定了其与地下水埋深响应的敏感点,以实现定量分析的目的。结果表明:(1)胡杨中林和近熟林的径向生长量随地下水埋深下降呈减小特点;(2)胡杨径向生长量受地下水埋深的影响,总体上为4次多项式,但不同林龄的胡杨遵循不同的拟合关系;通过灵敏度分析,胡杨林龄的差异导致其胁迫水位和停止生长的水位也不同。通过研究,证明了胡杨不同林龄与地下水的关系不同,因此在开展恢复时应采取不同的对策。