黄河下游滩地杨树人工林林下土壤水源涵养功能研究

黄河滩地杨树人工林在防风固沙方面发挥重大的作用,但是在水源涵养功能研究领域相对贫乏.本研究调查和分析了不同林龄、品种(中林46、L35、中荷1号、Ⅰ-107)和密度杨树人工林的土壤物理性状和水源涵养功能.结果表明:①滩地造林改善了土壤的粒级组成,杨树中林46林随着林龄的增长,石砾和粗砂粒的比例下降,粉粒的比例不断增加;②造林后土壤涵养水源能力上层改善明显,而且随年龄的增加不断提高;⑦杨树中林46林随造林密度的减小,中等造林密度的整体涵养水源效果优于过密和过稀的林地,在涵蓄降水和饱和蓄水方面呈现增高-降低-增高的趋势;④参试的杨树各品种中,林地上层土壤水源涵养功能增强,而下层有所减少,中林46的水源涵养功能最大;⑥随着连作代数的增加,杨树中林46土壤储水能力略有减小的趋势,但是差异不显著.     

杨树工业用材生物量的研究

杨树是山东省主要造林树种之一,确定最佳采伐周期、造林密度、混交方式,是提高生物量的关键技术.经多年定位观测试验得出杨树造林密度为2 m×2 m,采伐周期为5 a生物量最高;杨树生物量结构为树头占23%～26%,树干占50%～52%,树根占22%～26%;树根生物量约有80%～90%分布在0～40 cm土层内.杨树不同密度单株生物量和单位面积生物量不同,密度增大,单株生物量减少,单位面积生物量增加.生物量结构和生物量估测模式的研究,为深入研究杨树栽培技术、木材加工业等提供相关参数.本试验选取了5年生杨树不同部位生物量的估测模型.     

鲁中山地侧柏人工林土壤质量评价及林分密度的影响作用

为了解鲁中山地长期侧柏人工林土壤质量状况,研究不同林分密度对土壤质量的影响,为人工林的合理经营提供科学依据。以鲁中山地不同密度(1 300～6 400株/hm~2)侧柏人工林样地土壤为研究对象,通过野外调查和室内分析,采用因子分析法研究了长期侧柏林土壤的物理、化学、生物及综合质量,并探讨了林分密度对侧柏人工林土壤质量的影响。结果表明:供试侧柏林地土壤质量综合得分与土壤硬度、有机质含量、过氧化氢酶活性均呈显著正相关(p0.05),与毛管孔隙度、水解氮含量、脲酶活性具有极显著的正相关关系(p0.01)。相比之下,黑峪林场侧柏林土壤整体质量优于燕子山林场和原山林场,后两者相差不大。随林分密度增加,侧柏林土壤化学、生物和综合质量均表现出显著下降;林分密度增加会增加植物对养分的吸收,降低林内凋落物分解速率,不利于人工林系统内的养分再循环,从而导致林地土壤质量的下降。在林分密度较低(2 500株/hm~2)时,土壤质量平均得分分别是2 500～3 500株/hm~2,3 500～4 500株/hm~2和4 500株/hm~2密度组的2.11,2.02,2.27倍。鲁中山地侧柏林土壤质量受林分密度影响较大,在林分密度低于2 500株/hm~2时具有较高的土壤化学、生物和综合质量。建议对鲁中山地侧柏人工林采取合理间伐措施,降低林分密度,提高林地土壤质量,以利于侧柏林可持续经营,从而更好地发挥生态效益。     

渭北黄土区人工刺槐林生长与生物量效应

通过比较黄土区不同立地条件刺槐人工林各器官生长指标及126株解析木生物量实测资料,分析不同密度刺槐人工林的生长与生物量状况,揭示林分不同径级的密度变化特征,拟合单株生物量与胸径、树高的生长模型.结果表明:在撂荒地、坡耕地和荒坡地营造刺槐林后,随林龄的增长和密度的变化,单株总生物量均表现为平均树干占47.1％,树枝和根系分别占22.22％和25.41％,树叶和果实的比例最低,而且高密度林分内林木的树干生物量均小于低密度林分.同时,30年撂荒地造林密度为1 050株/hm2时,24 cm径级树干生物量占65.5％;35年坡耕地造林密度950株/hm2时,24 cm径级树干生物量占58.39％;30年荒坡地造林密度1 410株/hm2时,24 cm径级树干生物量占51.6％.另外,30年中小径级的树木占林分总密度的67.62％,35年中径级的树木占林分总密度的52.84％.从刺槐生长状况分析结果看,黄土区刺槐人工林的适宜密度为950 ～1 050株/hm2,并应对该区生长30～35年的中径级刺槐林进行合理间伐利用,方可获得较高的生物产量.     

人工和天然油松林表层土壤不同粒径团聚体有机碳及其组分分布特征

在全球天然林面积持续下降而人工林面积不断增加的背景下,人工林是否能达到天然林的土壤固碳能力尚不清楚。以黄土高原子午岭林区的成熟人工和天然油松林为研究对象,比较分析了不同密度人工林和天然林0—20 cm土层的土壤团聚体组成、不同粒径团聚体土壤有机碳(SOC)、不同活性SOC及球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)的分布特征和相关性。结果表明：(1)人工林表层土壤全土的总SOC含量及其高活性、低活性、非活性SOC组分的含量均显著低于天然林,其中总SOC含量和非活性SOC含量随林分密度增加而增加,低活性SOC含量反之。(2)人工林表层土壤各粒径团聚体的总SOC含量及其组分含量均显著低于天然林。人工林大团聚体的重量百分含量、总SOC含量及非活性SOC含量随林分密度的增加而增加,但均显著低于天然林。(3)人工林表层土壤的SOC含量随林分密度增加而增加,其峰值17.95 g/kg,为天然林SOC含量的65.5%,其中大团聚体的数量及其SOC含量和稳定性的显著降低是导致两者差异的主要原因。活性SOC百分含量与总SOC含量的增加呈负相关关系,GRSP随林分密度增加而增加,但低于天然林,且通过提高大团聚体数量...     

粤北火炬松林分结构与生长过程分析

火炬松是我国引种成功的国外松之一,已成为我国南方重要造林树种和工业用材树种,粤北是其适宜推广区域之一。以粤北韶关地区20年生火炬松人工林为研究对象,重点研究其人工林结构与生长动态。结果表明,人工林分分化严重,且自然淘汰率高达57%,现存林分竞争强烈,被压木高达22%。从生长过程来看,韶关地区的火炬松在造林后7~8 a内属于树高和胸径生长速生期,其后生长率显著下降,林分个体间分化增大,竞争强烈,而且此时材积增加刚进入速生期。因此建议在此时间段进行第一次间伐,以现存林分估计间伐强度在50%左右;现存林分进行第二次间伐,间伐强度25%。本研究根据火炬松的生长过程以及不同优势度个体的分化动态确定其间伐时间和间伐强度,并从结构和产量两方面对其管理过程进行综合分析,为粤北火炬松人工林经营提供合理技术借鉴。     

四川省马尾松人工林土壤有机碳密度研究

人工林是目前陆地碳汇增长最主要的媒介之一.基于森林土壤碳清查方法对四川省马尾松人工林土壤有机碳密度进行了研究.结果表明:马尾松人工林土壤有机碳含量和碳密度均随土壤深度的增加而降低,且碳密度的区域性差异较明显,表现为盆周山地区(150.9±13.3)Mg/hm2>盆地丘陵区(101.4±6.2)Mg/hm2>川西平原区(87.4±5.7)Mg/hm2;马尾松人工林土壤有机碳密度与降水量呈显著正相关关系,与气温呈显著负相关关系;在盆地丘陵区,抚育间伐对马尾松人工林土壤碳密度的影响显著,间伐后林分土壤碳密度为(125.8±9.9)Mg/hm2,比未间伐林分高54.0%(81.7±9.4)Mg/hm2.人工林经营对增大森林土壤碳汇功能具有积极的作用.     

不同密度马尾松人工林枯落物输入对土壤理化性质的影响

为研究不同密度马尾松人工林枯落物输入对土壤理化性质和林分生长影响,选择适宜的人工林经营措施提供参考.以2 500,3 300,4 500,6 000株/hm2(分别记为M1、M2、M3和M4)4种造林密度的马尾松人工林为研究对象,利用结构方程探究不同密度马尾松林枯落物输入对土壤性质的影响.结果表明:林分密度对枯落物和土...     

密度调控对鲁北黄泛平原区人工林土壤物理性质及植物多样性的影响

[目的] 分析黄泛平原林分密度调控对不同林分土壤物理性质和植物多样性的影响,为优化林分生长,改良土壤物理性质和增加林下植被多样性提供理论依据。[方法] 以山东省东营市利津县王庄沙区林场相同立地条件下3种人工林（白蜡、旱柳、白榆）为研究对象,调查不同密度（株行距3 m×3 m,3 m×6 m）各林分土壤容重、孔隙度、持水量和植被生长情况。[结果] ①林分密度由3 m×3 m降至3 m×6 m,两种林分密度均可增加各林分的冠幅、胸径和树高;林下植物生物量及其多样性,与其他林分相比,白榆人工林的林分因子各指标增加最为显著。②林分密度3 m×6 m降低了同一土层非毛管孔隙度,增加了同一土层毛管孔隙度和总孔隙度。③林分密度3 m×6 m显著提高了白蜡、旱柳、白榆3种人工林0—20 cm土层的饱和持水量和毛管持水量（p<0.05）,显著提高了白榆人工林20—40 cm土层的土壤质量含水量（p<0.05）。[结论] 低林分密度调控,白榆人工林林下植物生物量、多样性的增加最明显;白蜡人工林林下土壤毛管孔隙度和总孔隙度提高最明显;白蜡、白榆、旱柳人工林0—20 cm土层的土壤饱和持水量和毛管持水量均显著提高,且白榆人工林20—40 cm土层的土壤质量含水量的提高显著。     

连作对杨树人工林土壤呼吸及各组分的影响

土壤呼吸是整个陆地生态系统碳循环的关键过程之一.以山东大汶河沿岸沙地不同连作代数杨树人工林(1代林、2代林和3代林)为研究对象,利用ACE自动土壤呼吸监测系统(UK),对3种林分一个生长季(4-10月)的土壤呼吸速率及温湿度进行测定,同时采用壕沟法对3种林分的土壤呼吸进行组分分离,并对土壤呼吸及各组分与土壤温湿度的关系进行模型模拟.结果表明:3种林分的土壤呼吸速率(RS)、自养呼吸速率(RA)和异养呼吸速率(RH)的月变化均为明显的单峰格局;生长季内,3种林分RA贡献率月差异明显,平均贡献率为40.04％;RS及其组分与5 cm处土壤温度存在显著指数关系,与土壤体积含水量没有相关性,土壤温度与土壤体积含水量的复合模型对土壤呼吸速率变化解释能力为80％ ～ 94％;3种林分生长季平均土壤呼吸速率分别为3.12、3.08和2.66μmol/(m2·s),3代林RS和RH均显著低于1代林和2代林.连作导致杨树人工林地土壤呼吸速率减弱,土壤理化性质和微生物量的差异是导致林分间土壤呼吸速率差异的主要原因.揭示连作对杨树人工林土壤呼吸及各组分的影响,以及作用机制,为全面探究杨树人工林连作效应及土壤碳循环,提供数据支撑.