山西省吉县人工油松林水土保持效益的研究

从土壤理化性质、土壤入渗、地表径流、土壤侵蚀和土壤水分动态等几个方面比较系统地研究了山西省吉县人工油松林水土保持效益。结果表明,油松林具有明显的水土保持效益;水土保持效益受林龄和林分结构的影响,林龄越大,水土保持效益越显著;混交林的水保效益高于纯林。本文还对影响地表径流及土壤侵蚀的各因子作了逐步回归分析,并用谐波分析方法和Spearman秩相关方法建立了土壤水分含量拟合方程,找出了影响水分含量的主要因子。     

黄土高原不同处理人工油松林地水土流失研究

为了客观评价人工油松林不同层次水土保持功能,利用定位观测的方法研究了不同处理人工油松林地的水土流失量。结果表明,与原状油松林相比,林地去掉枯枝落叶层、采伐上层林木保存草灌和枯枝落叶层、采伐林木开垦为农地的地表径流量分别增加了3.6,2.7和5.5倍;土壤侵蚀量分别增加了15.4,8.4和949.9倍。降水特征值与径流量之间相关关系不显著。     

黄土丘陵区人工和天然油松林物种多样性比较

以甘肃省正宁县中湾林场为研究点,采用标准样地调查法,应用物种丰富度、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数分析了人工油松林和天然油松林群落α多样性动态特征、群落结构特征及群落相似性。结果表明,人工油松林和天然油松林均具有比较丰富的物种组成,分别为69种和57种,两种群落多样性指数变化规律一致,依次为灌木层、草本层和乔木层。群落总体的多样性除Pielou指数的最大值出现在阴坡的天然林外,群落总体的物种丰富度、Simpson指数、Shannon指数均在阴坡的人工林达到最高峰,表明生长在阴坡的人工油松林,其群落总体的多样性指数较大。不同坡向的天然林群落相似性显著高于处于不同坡向的人工林,无论在物种组成还是在多样性及群落空间结构上,天然林和人工林均具有较高的相似性。在黄土丘陵区通过适当人工抚育措施可以有效地增加林下植被的种类和盖度,促进人工林的生长发育。     

小陇山人工油松林径级结构及林下植物多样性研究

采用典型样方法获取样地数据,并根据径级分布、物种重要值、丰富度指数、多样性指数、均匀度指数对小陇山人工油松林进行分析。结果表明:油松林中小径级林木较多,缺乏大径级林木;林下更新物种丰富,共包含47个科98个属112种;Gleason丰富度指数随着林龄和郁闭度增加而减小,且从阴坡向阳坡逐渐升高;多样性指数Simpson与Shannon-Wiener变化趋势基本一致,与Pielou均匀度指数一样,随林龄的增加而增大,且多样性指数随着郁闭度的增加而减小,从阴坡向阳坡逐渐升高,而均匀度指数受郁闭度和坡向的影响较小。小陇山人工油松林群落总体更新良好。     

林分密度对人工油松林下植物的影响

分析了黄土丘陵区宜川县铁龙湾林场3种林分密度人工油松林对林下的植物组成、植物优势种、物种多样性和植物生物量的影响.结果表明:林下双子叶植物科的数目随林分密度的增加而减少,单子叶植物在中密度林分下最少,在小、大密度林分下数量基本一致.在小、中、大密度林分下的优势种分别是豆科和蔷薇科、菊科、忍冬科.灌木层和草本层物种多样性各指数随林分密度增大而减小,只有草本Simpson指数(D)和Shannon-Wiener指数(H')在中密度和大密度林分下比较接近.林下的灌木层和草本层的总生物量随林分密度的增加而减少.不同林分密度下灌木层各器官的生物量的分配呈现出不同,草本层的地下生物量均大于地上生物量,但地下生物量均随林分密度的增加呈现为减少的趋势.     

黄土丘陵区不同密度人工油松林土壤水分状况研究

以黄土丘陵区不同密度的人工油松林为对象,通过野外观测资料分析了其土壤含水量的季节及年际动态。结果表明:(1)研究期内降雨量主要集中在6-9月,占到全年降水量的80%以上,1-4月仅占当年降水量的3.2%~17.0%,表现出春旱严重;(2)林地土壤含水量随降雨量具有明显的季节和年际变化,并表现出1-2个月的滞后期,旱季不同密度的人工油松林地土壤含水量差异较小,雨季及生长季末差异明显,0~300 cm土层平均土壤含水量均表现出小密度林地显著高于中密度和大密度林地(P<0.05)。(3)3种不同密度林地的土壤含水量垂直分布具有相似规律,均随土层深度增加而显著减低(P<0.05)。     

岷江上游人工油松林凋落量及其持水特征

通过对人工油松林凋落量及其持水性动态变化的监测和研究.结果表明,观测期间(2002.9～2003.10)凋落量是5.900t/hm2·a,月凋落量在0.166～1.775 t/hm2之间变化,其中以10月凋落最盛,该月占了全年凋落量的30.09%:而凋落最少则出现在5月,本月凋落量仅2.81%.凋落物自然含水量在13.75%～63.62%之间变化,半分解凋落物含水量普遍高于未分解凋落物,但2者月动态变化趋势基本一致;凋落物自然含水量与其饱和持水率也呈现相同的变化趋势,并且2者有较好的拟合关系.未分解和半分解凋落物饱和持水率分别在85.05%～323.41%,147.66%～251.11%之间波动,半分解凋落物饱和持水率变幅相对较小,未分解凋落物呈现明显的"凸"形月变化,半分解凋落物则无明显变化规律.     

人工油松林恢复过程中土壤理化性质及有机碳含量的变化特征

采用时空替代法,选取岷江上游大沟流域内不同恢复时期(12、18、25、35a)的人工油松林为研究对象,研究了植被恢复过程中土壤理化性质及有机碳含量的变化特征,同时探讨了它们之间的相互关系.研究结果表明沿恢复梯度,土壤质量得到了改善,主要表现为土壤粘粒含量、比表面积、有机质含量显著增加,土壤粉粒含量和pH值则显著下降.土壤有机质与土壤粘粒和比表面积呈显著正相关,与土壤容重呈显著负相关.此外,土壤有机碳含量沿恢复梯度显著增加,0-50 cm内土壤有机碳含量从5.59 kg/m2增加到12.64 kg/m2,土壤年平均固碳速率为0.31 kg/m2.     

黄土高原人工植被夏季小气候日动态初步研究

【目的】验证植被恢复与重建后生态环境条件的改善程度。【方法】采用定位观测的方法,以邻近裸露荒坡为对照,对典型退耕区栽植的3种类型人工植被(混交林、灌木林和草地)样地的小气候特征进行了监测,分析气温、大气相对湿度、光照强度和土壤温度、土壤湿度分布状况的日变化动态。【结果】混交林、灌木林和草地的光照强度日均值分别比对照小3.9×104,3.4×104和0.9×104lx,气温日均值分别比对照低1.53,1.32和0.51℃,表土0cm土层最高温与对照相差14.9,16.8和10.7℃;日均大气相对湿度分别比对照增加8.38%,7.34%和2.04%;光照强度、气温及其变幅的大小依次为对照、草地、灌木林、混交林,大气相对湿度及其变幅的大小排序则与之相反,土壤温度、土壤湿度及其变幅大小依次为对照、草地、混交林、灌木林;各植被类型样地内的光照强度、气温、大气相对湿度和土壤温度两两之间均存在一定的相关关系。【结论】各类型人工植被均起到了调节小气候、改善生态环境条件的作用,其中以混交林的遮光、降温、增湿等综合表现较好。     

黄土高原不同人工生态林对土壤主要营养元素的影响

以黄土高原地区典型流域人工生态林为研究对象,以土壤有机质和主要营养元素的理化特性为评价指标,研究了不同人工生态林对林地土壤营养元素含量的影响.结果表明,造林后侧柏幼龄林有机碳、全氮和水解氮质量分数均下降,降低率分别为45.73%、30.00%和34.57%,全磷、全钾质量分数分别降低了4.41%和5.61%,但磷、钾的速效成分较先前提高了96.04%和10.71%;刺槐幼龄林0＜土壤深度h≤10cm有机碳质量分数有明显的上升,10cm＜h≤80cm变化均不明显,但0＜h≤80cm总体降低了4.96%,全氮和水解氮质量分数分别降低18.33%和36.31%,全磷、全钾质量分数几乎无变化,但磷、钾的速效成分较先前分别提高了80.77%和12.28%.可见,8年生的刺槐和侧柏对土壤营养元素都有不同程度的影响,其中侧柏林对土壤营养元素的重组效应优于刺槐林.     

黄土高原油松正常生长的最低需水量估计

以13年生油松人工林为研究对象,采用树高生长模拟、逐步回归、生长指数等方法,考虑降水和整地蓄水作用,估计黄土高原地区油松正常生长的最低需水量,结果表明：油松正常生长的最低需水量为540 mm,并据此计算出不同降雨量下的集水区大小。     

晋西黄土区水土保持林地抗冲性研究

该文采用野外试验方法,以单位水量在单位面积上冲刷的土壤量为指标,对晋西黄土区水土保持林地抗冲性进行了研究,得出不同地类土壤抗冲性差异显著．研究结果表明：油松×刺槐混交林的抗冲性最好,其次是油松林地＞刺槐林地＞虎榛子林地＞沙棘林地＞荒草地＞玉米茬地＞土质马路＞新开垦地;坡度对土壤冲刷量的影响十分明显;随冲刷过程的进行,土壤冲刷量不断减少,减少至一定值则不再减少,此时的值称为基值．同时对糙率、冲刷过程进行了分析．     

陕北黄土高原油松人工林林分结构及个体生长

为了阐明陕北黄土高原不同县人工油松同龄纯林林分结构特点,为陕北黄土高原油松人工林经营管理提供依据。通过样地调查,对陕北黄土高原神木、绥德、吴起、延川、黄龙、宜川等8个县油松人工林的林分结构和林木个体生长及其影响因素进行了对比研究。结果表明,黄龙和宜川两县的直径和树高分布遵从于正态分布。由北向南,平均胸径、平均树高、平均冠幅和平均冠高逐渐增加;黄龙和宜川两地油松人工林林下有1~10年生的幼苗(树),数量丰富,生长正常;年均降水量和1月平均最低气温对油松人工林的生长影响显著,纬度和无霜期影响次之;黄龙和宜川两县人工油松林可以自我更新,个体生长发育正常,是人工栽培适宜地区;两县以北年均降水量小于550mm的地区,油松人工林天然更新不良,今后人工林培育需要谨慎选择生境。     

黄土高原油松人工林水文效应的人工神经网络模型

在具有半干旱黄土区典型地貌与气候特征的山西省偏关县,以油松人工林为研究对象,根据“林分自创性”假说的水量平衡关系式各变量及相互关系,结合试验样地林分情况确定神经网络的输入变量和输出变量,构建了5∶q∶1的BP神经网络模型。利用2008—2011年的567组数据对网络模型进行训练和检验,得到最适宜的网络结构为5∶6∶1,均方误差函数为mse=0002888,总体拟合精度为9387%,模拟检验拟合精度为9335%。     

油松人工林凋落物对土壤理化性质的影响

对不同林龄油松人工林凋落物与土壤理化性质进行了测定分析。结果表明:油松人工林年凋落量与现存量随林龄增加均表现出递增趋势,30 a生油松林的年凋落量和23 a生油松林现存量分别达到4.236 t.hm-2和18.788 t.hm-2;枯枝落叶层主要营养元素储存量随着林龄的增加而增加;N、P、K的积累量分别为114.72～201.32、5.63～11.12、12.48～23.11 kg.hm-2;凋落物分解率呈波动式递增趋势,且与阔叶树混交比例密切相关;油松人工林林地土壤有机质、N含量、P含量、田间持水量随林龄增加呈波动式递增,而容重则呈递减趋势;年凋落量、现存量、分解率与土壤有机质、N、P、K的含量、pH、田间持水量呈正相关,与土壤容重呈负相关。     

黄土高原油松、侧柏与沙棘人工混交林生长及土壤特性研究

对混交林生长和土壤特性进行了研究,结果表明油松、侧柏是主根型树种,垂直根系主要分布在40～80 cm,沙棘为侧根型树种,根系主要分布在10～40 cm,二者分布协调,种间根系生长无排斥现象。混交林平均高度、胸径、蓄积量、生物量较纯林高14.5%、27.4%、62.2%、42.1%;油松、侧柏、沙棘混交林的叶量分别比纯林高14.9%、13.5%、6.3%,叶绿素含量高21.0%、36.8%、3.1%,叶子中 N、K2O、CaO含量较纯林高;混交林土壤容重和坚实度比纯林低9.6%和18.0%,孔隙度、通气度、持水量和含水量比油松纯林分别提高13.8%、20.1%、15.7%、4.8%,比侧柏纯林分别提高7.9%、{11.6%}、5.7%、12.7%。不同土层土壤容重和坚实度由上到下逐渐增大,土壤中层持水量、含水量最高,低层次之,表层最低;孔隙度和通气度表层较高,向下逐渐减少。混交林有机质、全N、P2O5、速效P、速效K高于纯林。     

太岳山油松人工林土壤水分动态特征的研究

该文研究了太岳山油松人工林不同郁闭度林分以及荒地生长季节内的土壤水分动态。结果表明：整个生长季节内，荒地与林地贮水量差异并不显著，但森林郁闭度越大，贮水量越小．土壤含水量主要受降雨、蒸腾和蒸发的影响，干旱季节，林地蒸腾占主导地位，土壤剖面出现２０～４０ｃｍ的根系分布层偏下层土壤含水率最低，且郁闭度越大，该最低值越小；随着雨季的到来，各层土壤含水率的最大值依次出现，且郁闭度越大，该最大值越大，也出现的越迟；雨季过后，蒸发转变为主要因素，林地土壤含水率大于荒地。随着土层深度的增加，土壤含水量越稳定。     

黄土高原水土保持的社会经济效应评价研究

采用灰色关联分析法对黄土高原10条小流域开展水土保持后的社会经济效应做了定量评价,结果表明:水土保持对农村社会经济发展产生了极大的推动作用,农民人均收入水平是反映水土保持的社会经济影响好坏的首要因子,此外,人均粮食占有水平、土地利用率、人均水土保持投资、农业总收入以及基本农田面积也是反映社会经济效应的重要因素。只有当这些单项指标效益均较好时,整体的社会经济效应才会处于良好状态,水土保持要采用系统工程原理,才能保证生态环境与社会经济良性发展。     

火地塘林区油松林的群落类型及结构特征的研究

通过Noy－Meir分离法和PCA排序分析，把火地塘林区油松天然林的优势灌木划分为照山白、绿叶胡枝子、粉背黄栌、华北绣线菊等4个生态种组；据此将油松群系划分为3个群丛组。绿叶胡枝子—油松林和黄栌—油松林这两个群丛组多为单层同世代异龄林，其演替趋向为松栎混交林；照山白十六道木—油松林群丛组为复层多世代异龄林，是相对稳定的以油松为优势的群落。