沙棘,侧柏混交林效益的研究

对陕西省永寿县不同立地，７－８年生人工沙棘、侧柏混交林的研究结果表明，立地条件不同，混交林对侧柏生长的促进作用不同，以沟坡台地效果最好；在同一立地上，混交林与侧柏纯林相比，能明显改善小气候，减少土壤流失，改善土壤肥力状况，特别是氮、磷含量分别提高了４１．８５％和４１．０％，显著增加后树记；胸径和材积生长量。     

高寒沙地中间锦鸡儿人工林根系分布及林下土壤特性研究

以流动沙丘为对照,通过对3、5、10、16和30 a生的中间锦鸡儿人工林根系和林下土壤进行研究,揭示人工林根系分布及林下土壤理化性质变化特征。对林下0～80 cm土层的根系和土壤分别进行采集,并用EPSON10000XL扫描仪和WINRHIZO系统对根长(L)、表面积(S)和生物量(B)进行测定分析,同时测定土壤容重和有机质以及氮、磷、钾等养分含量。研究结果表明:人工林根系主要分布于0～40 cm土层,根系L、S和B随林龄增大而增大,且随土层加深而减小,其分布与土壤性质密切相关。相对于流动沙丘,3 a和5 a生人工林土壤理化性质变化不明显,但随着林龄增大,林下土壤性质发生明显变化。16 a和30 a生人工林下土壤容重明显减小,分别与L、S和B呈显著负相关(P 0.05);土壤有机质和全氮含量明显增加,尤其在根系大量分布的浅层土壤大幅增加,分别与L、S和B呈显著正相关(P 0.05);而土壤全磷和全钾增加不明显,分别与L、S和B相关性不显著。3种径级(细、中、粗)根系中,细根和中根的L、S与土壤容重呈极显著负相关(P 0.01),与有机质呈极显著正相关,粗根的L、S和B与全氮呈极显著正相关(P 0.01)。由此可见,中间锦鸡儿人工林随着生长年限的增加,有利于林下土壤结构优化和养分的增加。     

砒砂岩沟坡沙棘根系分布特征及其对林下土壤的改良作用

沙棘是砒砂岩地区植被恢复的先锋树种,沙棘根系形态不但影响植物本身的生长,还影响其保土效果及改土效果。采用根系追踪法,研究砒砂岩地区同一坡面不同坡位、不同林龄沙棘根系的分布形态,测定沙棘林下土壤的理化性质,以裸坡地作为对照,分析沙棘林对土壤的改良作用。结果表明:1)砒砂岩沟坡沙棘根系在垂直方向上集中分布在0～40 cm深的土壤中,在水平方向分布可达137 cm。2)沙棘一级侧根的数量与小环境有密切关系,土壤水分条件越好,侧根数量越多,根长越短;沙棘根系的径粗与埋深呈反比,并且与距植株中心距离也呈反比。3)人工沙棘林在砒砂岩沟坡上,其根系分布表现为坡顶根系由于土层薄受到砒砂岩的限制,水平分布较发达,在坡底由于土壤厚度及肥力的充足,沙棘在垂直分布上明显深于坡顶。4)种植沙棘可增加土壤含水量和土壤孔隙度,同时还可以提高土壤中的速效N、P、K及有机质质量含量。     

浅析沙棘根系在砒砂岩地区坡面上的分布情况

以人工种植在砒砂岩地区坡面上的中国沙棘的根系为研究对象,通过对其不同径级的三个生长指标：根密度、根长、根量进行研究,可以得出：沙棘根系主要分布在0-40 cm土层范围内,这种分布为浅根型分布,且水平根系比较发达。对于径级〈3 mm的根系,它的根密度值在表层最大,之后沿土层深度的增加而减少;其它径级的根系其根密度的实测点分布呈现出表层较少,10-20 cm处最大,20 cm以下沿土层深度的增加而递减的规律。根长随根系径级的增加大致呈现出减小的趋势。根量则反之,随径级的增加而增大。具有固氮能力的根瘤主要分布在0-40 cm的土层内,在表层最多。     

青冈栎混交林生物量及碳储量分布特征

以湖南永顺43年生青冈栎混交林为研究对象,采用平均木法和样方收获法测定乔木层生物量和林下植被层生物量,采用重铬酸钾—水合加热法测定样品碳素含量,对林分各组分的生物量和碳储量分布特征进行研究。结果表明:青冈栎混交林单位面积生物量为320.03t/hm~2,各组分单位面积生物量由大到小的排列顺序为乔木层、枯落物层、灌木层和草本层。林分单位面积碳储量高达389.43t/hm~2,其中植被层和土壤层分别为249.02,140.41t/hm~2。林分内青冈栎、栲树和杉木单株平均蓄积分别为0.156 1,0.2912,0.296 0m~3,单株平均碳储量分别为103.85,99.15,97.90kg。青冈栎属于生长速度较慢但木材密度大的树种,单株平均蓄积仅有栲树和杉木的单株平均蓄积的1/2左右,但其单株平均生物量和碳储量却比栲树和杉木的单株平均生物量和碳储量要高,表明树种碳汇能力的高低并不完全取决于树种生长速度的快慢,这对今后生态公益林树种的选择提供了一个新的方向。     

大汶河流域杨树根系的生物量组成和空间分布

根系生物量在不同直径根系中的分配是根系重要的结构特征,采用分层挖掘法,研究大汶河流域杨树不同径级根系的生物量组成和空间分布.结果表明：1）不同直径根系的生物量差异显著,其中根系直径d为10mm＜d＜20 mm的根系生物量最大,其次是d＜2mm的根系,d＞20 mm根系的生物量最小.2）不同直径根系生物量的空间分布规律基本一致,在水平方向上各土层间分布的根系生物量差异性极显著,距离树干愈远,土层中的根系生物量愈小.垂直方向上杨树根系生物量集中于0～60 cm土层中,各土层间根系生物量差异性显著,但其空间分布无明显规律.3）土壤有机质及有效氮、磷、钾等养分质量分数总体上随着土层的加深递减,细根生物量的空间分布与土壤养分呈弱正相关性.     

山桃沙棘混交林养分状况研究

分析了半干旱退化山区荒山5 a生沙棘×山桃混交林与山桃纯林系统的土壤养分状况。结果发现,山桃×沙棘混交林土壤有机质和氮素有明显的提高。在林木根系活动层40—60 cm范围土壤有机质、氮素增量高于山桃纯林,土壤速效磷增幅较小,土壤速效钾有少量增加。     

侧柏火炬树混交林蓄水保水效益的研究

对临朐县冶源镇侧柏、火炬树、侧柏火炬树混交林的地被物持水能力、土壤物理性质,土壤渗透性等测定,研究了三种林分的涵养水源功能。结果表明,侧柏、火炬树组成的混交林涵养水源能力最强。     

鲁中南石灰岩山地侧柏混交林对土壤水分特征的影响

以鲁中南新泰市汶南镇岩庄村洞山小流域为研究区域,以4种侧柏混交林为研究对象,以荒草地为对照,旨在分析不同侧柏混交林对土壤水分特征的影响。结果表明:(1)侧柏混交林改善土壤物理性质效果明显,表现为侧柏黄栌混交林(CHH)侧柏五角枫混交林(CWH)侧柏山杏混交林(CSH)侧柏纯林(CBC)荒草地(HCD)。(2)4种侧柏混交林土壤水分特征曲线均向右偏移,CHH偏移量最大,即其持水能力最好,其次为CWH、CSH、CBC,最小的是HCD。(3)CHH蓄水效果最好,其次是CWH、CSH和CBC,HCD最差,并且混交林蓄水能力好于纯林。     

渭北黄土高原不同立地上刺槐根系分布特征研究

采用土钻法对渭北黄土高原地区的主要造林树种刺槐的根系分布特征进行了调查研究。结果表明 ,不同立地上的刺槐根系分布特征具有明显的差异 ,阳坡立地上的根系密度和生物量均小于阴坡立地 ;不同林龄根系分布在深度上没有明显的差异 ,但是其根系的生物量和根系密度具有明显的差异。不同立地上刺槐的根系消弱系数 (root extinction coefficient)β值之间也存在明显的差异。阴坡立地的β值均在0 .982以上 ,而阳坡立地上的β值则一般小于 0 .982 ,说明阴坡立地上的刺槐根系分布深度要大于阳坡立地。其细根 (Φ <1mm )的分布深度大于较粗根系 (Φ <3mm )的分布深度 ,有利于刺槐对深层土壤中水分、养分的吸收 ,适应干旱环境 ,促进地上部分的正常生长     

北川河流域中国沙棘的分布、组成与群落学特征

位于黄河上游的北川河流域,区内海拔高度2 300~3 600 m的范围内,分布着各种类型的中国沙棘林分。其中,青海云杉 中国沙棘、白桦 中国沙棘这2种自然林分类型,适宜在海拔2 700~3 000 m之间的脑山区仿建;华北落叶松 中国沙棘、青杨 中国沙棘这2种人工混交类型,适宜在海拔2 700 m以下的浅山区阴坡、半阴坡布设;而中国沙棘纯林及林草复合类型,在脑山区及浅山区的阴坡、半阴坡,均易于人工仿建;海拔3 000 m以上高寒山区,属于中国沙棘林分的封禁管护范围。中国沙棘各类林分在演替过程中,随着林分郁闭度增高,林下植物种类不仅由阳性、中生向耐荫逐步发展过渡,而且种类数量随着郁闭过程也在不断减少,丰富度指数呈现着“小-大-小”的变化历程,而优势度指数恰好相反,为“大-小-大”的过程。北川河流域植被演替趋势是达到当地顶极群落-青海云杉-藓类林。生产实践中应科学仿拟中国沙棘林的自然分布模式,充分发挥各类中国沙棘林分多方面的生态经济功能。     

不同土壤水分条件对中国沙棘和俄罗斯沙棘的光合和蒸腾作用的影响

在野外不同生境和田间不同干旱条件下,对中国沙棘(Hippophae rhamnoides sinensis)和俄罗斯沙棘(Hippophae rhamnoides)的光合和蒸腾作用的日进程进行研究后发现:随着土壤水分含量的增加,沙棘的光合速率和蒸腾速率随之升高。在不同的土壤水分条件下,光合作用和蒸腾作用的日进程表现为双峰或单峰曲线,峰值的出现时间也随土壤水分条件的变化而变化。中国沙棘光合速率的日平均值表现为雌株高于雄株,而俄罗斯沙棘表现为水分条件适宜时雄株略高于雌株,受到干旱胁迫后雌株大于雄株;且俄罗斯沙棘的光合能力优于中国沙棘。俄罗斯沙棘蒸腾速率的日均值为雌株高于雄株,中国沙棘雌雄株蒸腾速率的差异规律不一致。光合速率和蒸腾速率与土壤含水量的回归分析表明:二者呈显著的正相关,回归方程为一元二次方程,复相关系数接近1。     

不同土壤水分下黄土高原侧柏生理生态特点分析

采用人工控制土壤水分，形成单株幼龄侧柏的不同水分梯度环境。在自然环境下利用Li-1600稳态气孔仪和Li-6200光合仪对山西省方山县试验基地内侧柏的蒸腾速率、净光合速率、气孔阻力及其环境因子进行了观测，并辅以盆栽苗木水分胁迫条件下的林木生理指标观测，对生理指标和土壤含水量的关系进行了研究。结果表明：侧柏蒸腾日进程为双峰曲线，水分状况较差时蒸腾日进程曲线到达波谷的时间比水分状况较好时大大提前，干旱条件下蒸腾速率较低；净光合速率的日进程为双峰曲线，水分状况较差时日进程变为单峰曲线，侧柏叶片光合作用午前以气孔限制为主，而午后以非气孔因素限制为主。维持蒸腾速率所适宜的土壤含水量为19.90％；净光合作用的最佳土壤含水量为15．75％；维持叶片水分利用效率的最佳土壤含水量为10.65％．选取维持最佳叶片水分利用效率的土壤含水量临界值作为林木密度调控的土壤水分阈值，侧柏为9．5％～11％。     

黄土高原沙棘人工林地土壤抗蚀性指标探讨

抗蚀性是与抗冲性既有联系,又有区别的一个衡量土壤抗侵蚀能力的重要指标,在黄土高原的两大侵蚀类型区－高塬沟壑区,丘陵沟壑区,分布着数百万公顷沙棘人工林,其抗侵蚀能力愈来愈受关注。要正确评价沙棘人工林的抗蚀性能,一个科学,有效,便利的评价体系是不可缺乏的。     

北京山区幼龄侧柏林主要林分类型土壤水分及理化特性研究

北京山区作为典型的干旱半干旱石质山地,土壤瘠薄,水资源严重亏缺,这已成为该地区造林成活率及林木生长最为主要的限制因子。侧柏作为本区的主要造林树种,在保持水土、涵养水源等方面发挥着重大意义,所以分析研究该树种的主要林分类型林地间土壤水分、物理性质及其养分条件显得尤为重要。通过设定标准地和定位观测的方法,研究了北京地区侧柏幼龄林主要林分类型的土壤特征,以便掌握各林分类型侧柏林地的差异。并通过林学措施最大限度地利用有限的天然降水,增加土壤水资源,使林木得以充分利用,为该地区以及干旱半干旱地区在适地适树的前提下,提高造林成活率、保存率,合理经营林木,提高林地生产力,扩大森林资源和恢复森林植被,充分发挥林地的水源涵养效能提供科学的理论依据。     

皇甫川流域中国沙棘光合特征分析

通过对中国沙棘光合特征及热值的分析发现:在干旱胁迫条件下,中国沙棘的光合作用受到了严重的气孔和非气孔限制;在水分条件好转后,气孔导度不再受干旱的影响,但是光合能力无法恢复。热值分析证明了在水分胁迫后,中国沙棘在生长季结束不能完成能量积累,影响其下一年度生长发育,进而导致死亡。     

不同土壤水分下侧柏苗木光合特性和水分利用效率的研究

在黄土半干旱区,采用人工控制土壤水分的方法,使用Li-6400便携式光合作用测定系统,对侧柏苗木净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度及其相应的环境因子进行了测定。结果表明:不同土壤水分状况下侧柏苗木光合速率日变化曲线呈“双峰”型,均有不同程度的“午休”现象,且上午的光合速率明显高于下午;气孔导度受水分和光热胁迫的影响,日变化曲线呈凹型;胞间CO2浓度受空气CO2浓度和气孔导度的双重影响,呈现出早晚高,正午低的日变化进程;水分利用效最高值出现在上午较早的时分,且上午的水分利用效率明显高于下午;随着土壤水分的增加,净光合速率和蒸腾速率升高,而水分利用效率降低。根据Farquhar和Sharkey的观点,造成净光合速率下降的原因既有气孔限制又有非气孔限制因素,上午净光合速率下降的主要是由气孔限制因素造成的,午间和下午光合速率的降低则主要归因于叶肉细胞羧化效率的降低。     

北京山区典型人工林土壤团聚体组成及其有机碳分布特征

以北京密云县红门川流域典型造林树种油松和侧柏为研究对象,在各林龄段的油松和侧柏(35a,40a和57a生油松林;20a,40a,57a侧柏人工林以及天然次生侧柏林)林内分别设置15m×15m样地,在每个样地中分层采集土壤样品,进行土壤理化性质的测定,并分析不同林龄油松和侧柏人工林土壤水稳性团聚体含量及其有机碳储量的分布特征。结果表明:(1)油松和侧柏人工林土壤均以水稳性小团聚体(粒径0.25mm)含量为主,分别为(40.64±7.64)%和(41.14±7.47)%,而大团聚体主要分布在0.5~1mm径级,分别为(21.13±5.48)%和(22.78±4.36)%;(2)随着林龄的增大,侧柏和油松林地的各粒径团聚体有机碳含量及土壤有机碳储量均呈增加的趋势。在不同植被恢复措施下,侧柏林地平均土壤有机碳含量和土壤有机碳储量均高于油松林,在不同径级团聚体均有很好的表现,表明侧柏人工林碳汇效益较油松林显著;(3)油松和侧柏2种典型人工林均以0.5~1.0mm径级的大团聚体土壤有机碳含量最高,分别为(12.63±8.65)g/kg和(18.40±7.79)g/kg。而土壤有机碳存储均以小团聚体(粒径0.25mm)为主要存储径级,分别占总量的(52.29±8.82)%和(51.16±4.63)%,其次为0.5~1.0mm大团聚体。     

太行山南麓5个林龄侧柏人工林土壤酶活性季节变化

采用时空互代法,以太行山南麓地区20,30,40,50,60年生侧柏人工林土壤为研究对象,研究了土壤蔗糖酶和脲酶活性的季节变化、空间分布特征及其与土壤因子的相关性。结果表明:土壤酶活性有明显的季节变化特征,土壤蔗糖酶的活性呈夏季 > 秋季 > 春季 > 冬季,脲酶活性的季节动态呈夏季 > 春季 > 秋季 > 冬季,两种土壤酶活性均在夏季最高,冬季最低。土壤蔗糖酶和脲酶活性均随土层深度的增加而显著降低（p<0.01）,从表层0-10 cm至深层30-40 cm酶活性下降幅度均超过46%。相关性分析表明,土壤蔗糖酶和脲酶均与土壤含水率、DOC含量呈极显著正相关关系,且两者之间也存在极显著正相关关系（p<0.01）,但是二者的主要影响因子并不完全一致。逐步回归分析表明蔗糖酶活性的主要影响因子是土壤含水率和砂粒体积分数,二者能解释71.2%的变化;脲酶活性的主要影响因子是DON、土壤含水率、硝态氮含量和土壤容重,四者能解释71.5%的变化,暗示温度和水分可能是该区人工林土壤生物活性的主要控制性因素。