文峪河中游主要森林类型水文效应比较研究

通过对山西文峪河中游三道川林场油松天然林、油松封育林、山杨天然林、白桦天然林、灌木林、华北落叶松人工林等6种主要森林类型枯落物层和土壤层的野外调查与室内实验,比较分析了6种林分的枯落物层和土壤层水文效应,并就6类水源涵养林水文效应影响因素进行了分析。研究表明:(1)针叶林枯落物层持水能力较阔叶林和灌木林强,人工林枯落物层持水能力较天然林强;(2)各林分土壤最大持水量从大到小的顺序为:华北落叶松人工林灌木林山杨天然林白桦天然林油松天然林油松封山育林;(3)白桦和山杨天然林土壤持水特性指标在各层之间差异表现显著,而其他林分各土壤层之间并没有表现出较大的差异;(4)6种林分类型枯落物及土壤的水文效应表现为:华北落叶松人工林最大,其次为灌木林,山杨天然林,白桦天然林和油松天然林,而油松封山育林最小。(5)处于不同演替时期的林分枯落物层和土壤层具有不同的水文效应不同,营造演替中期的混交林群落将有助于提高林分的水文效应。     

滇中高原云南松林枯落物凋落动态及化学计量特征研究

探究滇中高原磨盘山云南松天然林枯落物凋落动态及各组分化学计量特征,为云南松林地的经营管理以及森林生态系统养分再分配提供理论依据。以磨盘山云南松林为对象,采用野外枯落物收集器法对云南松林枯落物凋落动态进行研究,并通过室内试验对云南松林枯落物化学计量特征进行了分析。结果表明:1）云南松枯落物凋落动态存在明显的月变化,月凋落量变化曲线呈双峰型,凋落量最大值出现在5月,最小值出现在9月,叶的凋落动态与总枯落物凋落动态基本一致,而花、果枯落物具有明显的季节性;2）云南松枯落物各组分之间TC、TN、TP含量及C/N、C/P、N/P均存在显著差异（P<0.05）,各组分的平均TC、TN、TP含量变动范围分别为433.37~473.74、3.1~6.77、1.26~1.76 g·kg^-1,云南松枯落物的平均C/N值高于全球枯落物平均值,而C/P和N/P值则低于全球枯落物;3）云南松林枯落物年凋落总量为12 472.36 kg·hm^-2,叶凋落量占比最大,占到年凋落总量的58.25%;云南松枯落物TC、TN、TP年归还量分别为5 672.40、66.24、17.52 kg·hm^-2,叶枯落物的养分年归还量均显著（P<0.05）高于其他各组分。     

阿什河上游几种林分水源涵养能力比较

通过实地调查与试验分析的方法,对阿什河上游鱼池沟小流域森林中蒙古栎天然林、红松人工林、水曲柳天然林、落叶松人工林水源涵养的能力进行了分析。结果表明:红松人工林枯落物现存量和最大持水量在4种林分类型中均为最大;红松人工林、蒙古栎天然林的土壤最大持水性较水曲柳天然林、落叶松人工林大,分别为2416.3、2262.2t.hm-2;综合比较4种林分类型枯落物及土壤的持水能力,红松人工林和蒙古栎天然林涵养水源量较大,分别为:2500.94、2325.43t.hm-2,水曲柳天然林次之,落叶松人工林最差。同时指出,应当在保护现有林分类型的基础上,维护和改善天然次生的蒙古栎天然林和水曲柳天然林,通过人工抚育措施,对人工红松林进行改造,使其向着当地原顶极群落阔叶红松林演化,进一步提高水源涵养的功能。     

川西低山区天然林转巨桉林后枯落物的持水特性

通过室内浸泡法对川西低山区天然林及其人工更新形成的1～3年生巨桉(Eucalyptus grandis)林林下枯落物持水性进行了研究.结果表明,枯落物蓄积量由高到低为天然林、I3、I2、I 1;枯落物最大持水量、最大拦蓄量、有效拦蓄量由高到低均为天然林、I3、I 2、I 1.天然林转变为巨桉林后林下枯落物持水性随着林分年龄的增加而增强,对维持原有林地枯落物层持水功能具有较好的作用.     

黄河上游退耕地人工林的碳储量研究

黄河上游地区10～27 a的退耕地人工林,其植物体、枯落物层和土壤层的碳密度平均为111.3、5.1和164.9 t/hm2,分别占同一地区天然次生林的28.6%、13.8%和61.0%.植物体、枯落物层和土壤层3个层次所占总碳密度的比例,对于退耕地人工林来说为39.6∶1.8∶58.6,而天然林为57.4∶2.7∶39.9.退耕地人工林的植物体和枯落物层碳密度均随林龄的增加而呈幂函数增长趋势.这2部分在总碳密度中所占比例随林龄而逐步提高.退耕地人工林目前的总碳密度平均为281.2 t/hm2,相当于同一地区天然次生林总碳密度677.4 t/hm2的41.5%,但年均碳密度却高达15.2t/(hm2·a),较天然次生林的13.6 t/(hm2·a)提高了11.7%;与全国20世纪90年代中期(1994—1998年)人工林的年均碳密度1.95 t/（hm2·a）相比,提高了6.8倍.黄河上游退耕地人工林较天然次生林及荒山人工林具有更强的生长及碳储量优势.总之,科学有序的退耕还林工作,对于形成碳汇、减轻温室效应具有非常重要的意义.      

江西大岗山常绿阔叶林水文生态效应的研究

采用水量平衡方法和小集水区技术,利用2000年5月至2004年6月的观测资料,对大岗山林区常绿阔叶林生态系统的水文生态效应进行了研究。结果表明:(1)在林冠层水量平衡中,穿透水量、树干茎流量和林冠截留量分别占同期降水量的76.8%、5.4%和17.8%,单次降水过程中穿透水量、树干茎流和林冠截留量占降水的比例范围分别为0～80.1%、0～10.6%和9.4%～100%。(2)常绿阔叶林林地枯落物厚度约为3cm,现存量为17200kg/hm2,有效持水量为3.21mm,不同森林类型林地枯落物的最大持水量大小顺序为马尾松人工林>常绿阔叶林>杉木人工林>毛竹人工林。(3)常绿阔叶林具有良好涵蓄水源和保持水土的水文生态功能以及调蓄径流、抵御旱涝自然灾害的生态效应,其水文生态功能的综合调节能力达129.31mm。     

北京山区4 种典型林分枯落物持水 特性的定量分析

以北京山区4种典型林分为研究对象,测定各林分枯落物的蓄积量,并采用室内浸泡法对枯落物持水过程进行分析,结果表明:(1)林分枯落物厚度及蓄积量均表现为栓皮栎林侧柏林油松林刺槐林,其中半分解层蓄积量占80%以上;(2)最大持水量变化范围为9~77 t/hm~2,有效持水量变化范围为6~53 t/hm~2;(3)枯落物持水过程表现为"迅速吸水-缓慢吸水-逐渐饱和",相同持水时间下,4种林分的未分解层枯落物持水量大小为刺槐栓皮栎侧柏、油松,半分解层枯落物持水量大小为栓皮栎油松侧柏刺槐;(4)枯落物吸水速率随浸水时间的增加而减小,两者呈一定的幂函数关系(V=ktn)。     

林分密度对枯落物层持水特性的影响

【目的】探讨林分密度对枯落物层持水特性的影响。【方法】以燕山山地不同林分密度(650(40年生),1 400(35年生),1 850(38年生)株/hm²)的油松人工林为研究对象,在其下设置标准地,测定枯落物层厚度和蓄积量,并将枯落物带回,采用室内浸泡法测定不同林分密度下枯落物层的持水特性。【结果】3种密度油松人工林枯落物层蓄积量为26.62～49.79 t/hm²;在林龄相差不大的情况下,650,1 400和1 850株/hm²油松人工林枯落物层蓄积量与林分密度呈现正相关关系。油松人工林枯落物层自然含水量随林分密度变化不明显,在50%左右;3种密度林分的饱和持水率无明显的规律性。枯落物层持水量与浸水时间呈对数关系;吸水速率与浸水时间呈幂函数关系。枯落物层对降雨的拦蓄能力与其林分密度呈正相关关系。【结论】对于林龄接近、立地条件相似的油松人工林而言,密度越大,其林下枯落物总蓄积量越大,枯落物层对于降雨的拦蓄作用也越强。     

滇中磨盘山几种典型林分枯落物及土壤的持水特性

采用室内浸水法和环刀法分析滇中磨盘山4种典型林分枯落物及土壤持水特性,为研究该地区水土保育提供依据。4种林分枯落物层的总蓄积量为3.22～8.98 t/hm~2,大小依次为华山松针叶林云南松+木荷混交林高山栲常绿阔叶林高山矮栎林。各林分枯落物持水量、吸水速率随浸水时间分别呈Q=a+blnt、v=kt~n的方程关系。4种林分枯落物的最大持水量为7.92～20.77 t/hm~2,有效拦蓄量为4.46～12.85 t/hm~2,均呈现出华山松针叶林云南松+木荷混交林高山栲常绿阔叶林高山矮栎林,表明4种林分枯落物层华山松针叶林持水性能最强。在0～40 cm的土层,土壤容重均值最大为华山松针叶林(0.84 g/cm~3),最小的是高山栲常绿阔叶林(0.51 g/cm~3)。非毛管孔隙度均值最大的是高山栲常绿阔叶林(16.97%),最小的是云南松+木荷混交林(8.69%)。土壤最大持水量均值为586.60～777.13 t/hm~2,有效持水量均值为109.33～207.25 t/hm~2,4种林分土壤层持水性能表现为高山栲常绿阔叶林高山矮栎林华山松针叶林云南松+木荷混交林。比较了滇中磨盘山4种林地枯落物层和土壤层的持水特征,发现枯落物层的持水量远低于土壤层。因此,高山栲常绿阔叶林持水性能最好。     

宁夏六盘山不同密度华北落叶松人工林枯落物水文效应

为了探讨不同保留密度的华北落叶松人工林枯落物水文作用,于2015年5月在宁夏六盘山选择了15个已间伐时间8年的中龄(31年)华北落叶松人工纯林样地,测量了各样地内枯落物的蓄积量、厚度,并用室内浸泡法对枯落物的持水量和吸水速率进行测定。研究表明:枯落物层的厚度、蓄积量、持水能力在不同林分密度中均存在较大差异。按林分密度由小到大排列(800、1 000、1 200、1 600、1 800 株/hm2),枯落物蓄积量分别为12.53、14.91、17.67、19.71、18.42 t/hm2,密度1 600 株/hm2的林分枯落物厚度和蓄积量最大;枯落物最大持水率分别为176.78%,171.89%,182.52%,184.58%,169.60%,最大持水量分别为22.15、25.63、32.25、36.38、31.24 t/hm2,密度1 600 株/hm2的林分枯落物最大持水率和最大持水量最高;各密度枯落物持水量与浸水时间均呈明显的对数函数关系(R20.89),吸水速率与浸水时间呈明显的幂函数关系(R20.88);各密度林分枯落物的有效拦蓄量在12.50~21.33 t/hm2之间,密度1 600株/hm2的枯落物拦蓄能力最强。结果表明:在本文研究的华北落叶松人工林生长情况和林龄条件下,林分密度为1 600 株/hm2左右时枯落物水文功能最强,但不能低于1 200 株/hm2,以避免枯落物水文功能的急剧降低。结合本地区华北落叶松中龄人工林的密度对其他生态服务功能影响的研究结果,建议林分合理密度为1 200~1 600 株/hm2。      

云南松原始林群落结构特征及物种多样性分析

运用植物群落学的调查方法,对云南省永仁县白马河林场的云南松Pinus yunnanensis原始林的群落特征及物种多样性进行了研究。结果表明:云南松原始林以云南松纯林为主,林下层次结构复杂,物种丰富。高位芽植物在云南松原始林内分布最多(46.1%),其后依次为地上芽植物(25.9%),地面芽植物(14.0%),隐芽植物(13.3%)和一年生植物(0.7%)。生活型谱反映了云南松原始林在其生长季节处于温热多湿的环境。云南松林木株数在径级分布上及在不同年龄段上均表现为中间多,两边少,趋向于对称性概率分布,表明了云南松原始林在演替过程中具有较好的稳定性。云南松原始林的Simpson指数、Shannon-Winener指数和Pielou均匀度指数Jsw,Jsi分别是云南松次生林的4.6,3.7,3.9和4.6倍,表明云南松原始林具有更丰富的物种多样性。图2表2参15     

长白山2种针阔混交林空间结构多样性研究

为研究云冷杉过伐林的恢复和保护,本文选取落叶松云冷杉林和云冷杉针阔混交林2个林分,应用传统林分直径因子结合空间多样性指数和空间结构参数的二元分布,对长白山落叶松云冷杉林和天然云冷杉林的整体结构进行分析。结果表明:1)云冷杉针阔混交林的径阶分布近似为反“J”型曲线,落叶松云冷杉林的径阶分布为多峰的反“J”型曲线,呈现出同代林的特征;2个林分的空间多样性指数分别为5.546 0和4.149 4。2)2个林分空间结构的二元分布特征差异不显著,落叶松云冷杉林中胸径和树高处于中庸且呈随机分布的林木所占比例为14%和13%,云冷杉针阔混交林中为11%和13%;落叶松云冷杉林分中处于强、极强度混交且胸径和树高占据中庸势态的林木分别占总林木的12%和10%,云冷杉针阔混交林中为13%和14%。3)落叶松云冷杉林分中处于不同优劣程度和混交等级的林木株数比例相差较大;云冷杉针阔混交林分中,相同混交状况的林木在不同优劣等级的株数比例相差不大,林分胸径和树高差异不明显。天然云冷杉针阔混交林处于相对稳定状态,落叶松云冷杉林需要采取抚育措施以提高其空间结构多样性。研究结果可应用于落叶松云冷杉林抚育设计,调整其林分结构,实现林分的空间结构化经营。      

近自然改造对云南松人工林群落结构及物种多样性的影响

近自然改造对于调整云南松人工林层次结构、改善林内物种组成和生境条件、促进林分向天然林群落结构演化具有重要作用。本试验对近自然改造4年的云南松人工林、对照林分及天然次生林的群落结构和物种组成进行了研究,分析探讨了云南松人工林近自然化改造的初步结果和存在问题。结果表明:近自然改造后,林分密度降低,乔木层云南松的重要值下降,林分混交度提高;灌木层更新种类增多,多样性增加;草本层物种多样性变化不大;近自然改造促进云南松人工林物种多样性增加,群落结构向天然次生林方向演化。     

双峰山国家森林公园人工林群落类型及其特征研究

采用中国分类系统中的分类等级,对双峰山国家森林公园人工林植物群落进行了研究.研究表明:该公园人工林可分2个植被型,4个群系,14个群丛.群落优势种主要为人工种植的马尾松、柳杉、杉木,在柘木+杉木-茶-淡竹叶+紫萁群丛中,自然更新的天然树种柘木与杉木为共优种.自然更新的树种以阳生性树种为主,如化香、茅栗、黄檀等,这些树种常为亚热带阔叶林先锋群落的代表性成分,表明双峰山人工林群落已由针叶林向阔叶林阶段演替;人工林群落景观单调,必须对生长不良的群落进行林分改造以丰富植被景观,对生长良好的群落则加强保护和管理,以充分发挥森林生态旅游功能,促使公园的可持续发展.     

细叶云南松混交林土壤微生物群落功能特性及与林分结构关系的研究

以中国西南地区南盘江流域优势种群细叶云南松的3种林分为对象，采用常规化学分析和Biolog-Eco微平板法分析其土壤酶活性和土壤微生物代谢活性，并利用冗余分析分析了它们与林分结构之间的相关性。结果表明:1）3种混交林的植物多样性、非空间结构和空间结构明显不同（P<0.05）。2）3种混交林的酸性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性均随着土层厚度的增加逐渐降低。细叶云南松和多种阔叶树混交的林分（PYⅠ）过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性较低，其AWCD、Shannon-Wiener指数、Simpson指数也显著低于另外2个林分（细叶云南松和栎类，PYⅡ；细叶云南松和铁坚油杉和栎类，PYⅢ）（P<0.05）。在3种混交林中，土壤微生物对氨基酸和碳水化合物利用量均较高。3）土壤微生物功能特性与林分结构关系密切。结果显示了林分类型、结构与土壤微生物群落功能的关系，可为南盘江流域森林及土壤资源的评价与管理提供科学依据。     

浙西北马尾松公益林分类研究与评价

为了研究浙江省西北部马尾松Pinus massoniana公益林的生态效益及高效马尾松的群落结构特征,以浙江西北重点区域马尾松公益林群落为对象,利用典型样地调查方法,在聚类分析、多样性分析、相似性分析的基础上对马尾松公益林进行全面剖析。结果表明:浙江省西北部马尾松公益林可分为7个类型,其中以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型(类型Ⅶ)多样性较大、生态效益较高;选用常绿阔叶林和以常绿阔叶为主的阔松复合混交林(类型Ⅶ)等2个类型作为优质高效公益林目标类型,并利用相似性分析将除以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型以外的马尾松公益林类型(类型Ⅰ~Ⅵ)划分为马尾松低效公益林。通过各森林类型物种丰富度、物种多样性分析,对马尾松公益林从演替理论进行剖析,为低效马尾松公益林分类建设提供科学依据。     

滇中不同群落结构云南松林的水文作用

研究结果表明,在3类不同群落结构的云南松林中,调节和涵养水分、保持水土的能力均以复层林最好,禾草一云南松林居中,疏林最差;林冠截留率分别为13.4％,9.3％和7.9％;地表枯枝落叶层的最大持水量分别为65.8t/ha,46.6t/ha和6.7t/ha;年平均冲刷量分别为0.015t/ha,0.088t/ha和0.452t/ha,径流深分别为4.32mm,15.59mm和85.57mm;径流系数分别为0.60％,2.16％和11.85％。此外,长期受人为干扰、结构简单的疏林地土壤含水量及表土层中有机质、全N、速效态P、K元素含量都明显地低于其它两类林地。本文最后提出,为了提高森林水文效益,一方面要营造具有多层结构的云南松针阔混交林,另一方面也要注意保护林下地被植物和枯枝落叶。     

川南天然常绿阔叶林人工更新后的土壤水源涵养功能

对川南天然常绿阔叶林及人工更新成檫木Sassafras tsumu林、柳杉Cryptomeria fortunei林和水杉Metasequoia glyptostroboides林后林地土壤水源涵养功能进行研究。结果表明;3种人工林与天然常绿阔叶林相比,土壤有机质显著降低(P<0.05),容重显著升高(P<0.05),土壤孔隙度(总孔隙、毛管孔隙和非毛管孔隙)、持水量(最大持水量、最小持水量、毛管持水量和非毛管持水量)、排水能力和渗透性降低,但仅柳杉林土壤总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量和最小持水量及下层土壤毛管持水量达显著水平(P<0.05)。3种人工林中,总体上檫木林和水杉林对原有林地土壤水源涵养功能的保持作用较好,而柳杉林较差。土壤有机质和容重与土壤孔隙度、持水量、排水能力和渗透性均呈显著相关(P<0.05)。这预示了天然常绿阔叶林人工更新后,由于林地土壤有机质降低,土壤容重增加和孔隙度降低导致林地土壤持水量、排水能力和渗透性降低,且不同林分对林地土壤水源涵养功能的影响不同。因此,保护天然常绿阔叶林及选择适宜的树种进行更新,对于增加林地土壤水源涵养功能和减少地表径流损失具有重要的作用和意义。表4参15     

抚育间伐对云南松纯林结构及物种多样性的影响研究

为了了解抚育间伐对云南松纯林的结构和多样性影响,在云南松纯林内设置抚育间伐和未间伐的定位观测样地和临时样地,通过对所设置的样地进行调查测定分析,并以空间代时间对同一立地条件中抚育间伐22 a后的云南松林及未间伐的云南松林物种多样性进行了对比分析。结果表明,抚育间伐2 a后云南松林相较为整齐,林内乔木幼树出现,林分结构更加合理,林木生长加快,其树高增幅达26%,胸径增幅达28%。对树高结构来说,林木株数在每个径阶上的分布趋于正态分布。间伐使云南松密度降低,林内灌草有一定的生长空间,在短期内,灌草种群数量有一定的增加,草本层增加尤其明显,其种群数量、盖度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数Jsw和Jsi增幅分别达100%、150%、40%、53%、106%,并随着云南松纯林间伐年限的增加,灌草层物种丰富度增加更明显。     

不同林地凋落叶混合分解对土壤微生物量C、N的影响

通过对岷江上游连香树、云南松、云杉3种典型森林植被凋落叶及其土壤相同比例混合室内模拟混交实验,研究各处理土壤微生物量C、N的动态变化,以揭示不同凋落叶混合后对土壤微生物活性有无加强作用。结果表明:阔叶树种连香树与针叶树种云南松和云杉均以1∶1混合,对其相应混合土壤的微生物量C、N都有明显的促进作用,这对选择混交树种及配置具有指导意义。西北林学院学报23卷第4期肖波等不同林地凋落叶混合分解对土壤微生物量C、N的影响