农牧交错带小流域防护林水源涵养功能研究

文中以内蒙古赤峰市敖汉旗大五家流域内防护林为研究对象,重点研究该流域内不同防护林涵养水源功能的现状,旨在评价不同植被类型水源涵养功能的差异,同时探寻低功能涵养水源型防护林更新改造途径。研究结果表明:不同防护林的土壤理化性质以及涵养水源功能差异明显,华北落叶松白榆混交、杨树柠条混交枯落物的现存量为3.4695~4.8536 t/hm2,最大持水量为64.225~66.125mm;华北落叶松白榆混交的植被类型具有良好的涵养水源能力,为164.563 t/hm2;灌木纯林和灌木混交林在实际调查中表现较差,在今后的森林经营中应考虑营造针阔混交林。     

东北农牧交错带小流域不同林草植被类型水源涵养功能综合评价

以内蒙古赤峰市敖汉旗大五家流域内林草植被为研究对象,从林冠层、枯落物层、土壤层和林分生产力等方面选择评价指标,通过层次分析法确定评价指标的权重,应用主成份分析方法对不同林草植被涵养水源功能进行综合评价。旨在评价不同林草植被类型水源涵养功能的差异,为探寻低功能涵养水源型林草植被更新改造途径提供依据。研究结果表明:华北落叶松白榆混交类型涵养水源功能较高,其次是杨树柠条混交类型,油松沙棘混交类型涵养水源功能最差,在该流域应提倡营造针阔混交林。     

内蒙古扎兰屯市典型森林枯落物、土壤水源涵养功能研究

对扎兰屯林区3种典型(天然兴安落叶松、天然白桦、人工兴安落叶松)林分不同郁闭度等级林下枯落物及土壤水文特性进行了研究。结果表明:1)森林枯落物储量为24.81~82.32t/hm2,天然林枯落物的储量明显高于人工林。天然白桦林枯落物持水量最大(270.25t/hm2),人工落叶松纯林最小(88.25t/hm2)。枯落物对水分的有效拦蓄量为天然落叶松林(122.36t/hm2)天然白桦林(94.49t/hm2)人工落叶松林(67.99t/hm2)。2)土壤最大持水量为2958.51~3723.39t/hm2,其总孔隙度、最大持水量均表现为天然落叶松林天然白桦林人工落叶松林。土壤有效持水量天然白桦林(1033.23t/hm2)天然落叶松林(946.37t/hm2)人工落叶松林(833.34t/hm2)。3)天然落叶松林和人工落叶松林当郁闭度处于85%以上,天然白桦林郁闭度处于55%以下时,其枯落物量和最大持水量最大;天然落叶松林在郁闭度65.2~67%,天然白桦林郁闭度40.07~54.52%,人工落叶松林郁闭度85.66~100%时,枯落物对水分有效拦蓄量最大。4)天然落叶松林郁闭度73.49~96%,天然白桦林郁闭度为56.07~65.37%,人工落叶松林郁闭度为46.72~67.29%时,其土壤有效持水量最大。     

水源地不同林分水源涵养功能评价

通过野外调查采样和实验室分析,运用基于熵值的水源涵养能力相对优异性量化评价模型对松华坝水源地落叶阔叶林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、针叶林和落叶阔叶针叶混交林五种森林植被水源涵养能力进行量化分析.结果表明:不同林分枯落物层水源涵养能力得分为常绿阔叶林(0.3175)＞常绿落叶阔叶混交林(0.2883)＞落叶阔叶林(0.0904)＞落叶阔叶针叶混交林(0.0288)＞针叶林(0.0039);不同林分土壤层水源涵养能力得分排序为常绿落叶阔叶混交林(0.6067)＞落叶阔叶林(0.3634)＞落叶阔叶针叶混交林(0.2102)＞常绿阔叶林(0.0762)＞针叶林(0.0345);不同林分水源涵养功能总得分排序为常绿落叶阔叶混交林(0.8950)＞落叶阔叶林(0.4538)＞常绿阔叶林(0.3937)＞落叶阔叶针叶混交林(0.2390)＞针叶林(0.0384),表明多种植阔叶林树种或阔叶针叶混交林更有利于增强水源地水源涵养功能.     

六盘山四种典型森林生态水文功能的综合评价

为合理评价水源涵养林垂直结构改变对其水文功能的影响,在对宁夏六盘山香水河小流域内4种典型结构林分(华北落叶松+灌木复层林、华北落叶松纯林、稀植乔木的天然灌丛林、天然灌丛林)林冠层、枯落物层、土壤层的结构指标和功能指标测定的基础上,采用层次分析法建立了林分生态水文功能的层次结构模型,并用综合评分法对4种典型林分进行了评价。结果表明:林冠层生态水文功能以华北落叶松人工纯林最优,枯落物层以华北落叶松+灌木复层林最优,土壤层以稀植乔木的天然灌丛林最优。不同林分生态水文功能整体表现为华北落叶松+灌木复层林(0.902)>稀植乔木的天然灌丛林(0.893)>华北落叶松人工纯林(0.782)>天然灌丛(0.708),说明复层林的综合生态水文功能要好于单层林,表明在六盘山营林区对华北落叶松人工纯林进行林下补植灌木和对退化的天然灌丛稀植乔木等措施有助于林分生态水文功能的发挥。     

元谋干热河谷典型植被枯落物持水能力研究

选取元谋干热河谷3种植被恢复典型人工纯林(印楝、新银合欢、桉树),通过对林下枯落物蓄积量的实地调查和室内持水过程试验,测定枯落物的持水能力和持水过程。结果表明:1)3种林分单位面积枯落物蓄积量由大到小依次为:新银合欢(5.751t/hm2)桉树(3.328t/hm2)印楝(2.041t/hm2)。2)3种林分枯落物持水能力存在显著差异。最大持水量、蓄水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量大小依次为新银合欢桉树印楝;自然持水量、自然持水率和最大持水率大小依次为印楝新银合欢桉树。3)将3种林分枯落物持水过程分析得出:枯落物持水量和吸水速率分别与浸水时间呈显著的对数关系和幂函数关系,枯落物在1h内持水量和吸水速率迅速增加,随着时间的延长,吸水速率逐渐下降,24h后基本达到饱和。     

黄土高原地区人工林营造——混交林模式生态效益研究

为探讨不同类型人工林对土壤理化性质的改良能力,以兰州市南北两山5种典型林分类型(侧柏林、新疆杨林、刺槐林、侧柏刺槐混交林、新疆杨刺槐混交林)为研究对象,对0～80 cm土层的土壤理化性质进行了研究.结果表明:(1)不同林分类型混交林土壤容重、持水量、孔隙度、土壤含水量、渗透速率均好于纯林;两种混交林和侧柏林土壤pH低于...     

赛罕乌拉国家级自然保护区不同植被类型水源涵养服务特征

通过测定内蒙古赛罕乌拉国家级自然保护区主要植被类型的土壤和凋落物的物理性质及持水量,研究不同植被类型的水源涵养服务。结果表明：① 不同植被类型土壤物理性质各异,天然植被对土壤物理性质的改善作用强于人工植被。0～60 cm土层平均容重白桦林的最小,农田的最大;土壤最大持水量白桦林最高,线叶菊草原最低;土壤非毛管持水量白桦林最高,农田最低。② 阴坡植被凋落物水源涵养能力高于阳坡植被,其中华北落叶松林凋落物水源涵养能力最强。③ 不同植被类型土壤、凋落物水源涵养服务不同。白桦林水源涵养量最高,显著高于线叶菊草原和农田,而与蒙古栎林、华北落叶松林、虎榛子灌丛及山杏灌丛的差异不显著。     

六盘山北侧叠叠沟小流域几种典型植被群落的水文功能研究

在宁夏六盘山北侧的半干旱区,研究了华北落叶松林、沙棘灌丛、虎榛子灌丛、草地植被类型的冠层截留与再分配、枯落物持水及土壤蓄水等水文功能。结果表明,不同植被类型的冠层截留能力相差较大,其中,沙棘灌丛的截留率最高（24.80%）,华北落叶松林略低（21.40%）,虎榛子灌丛最低（9.25%）;与此相反,树干茎流率以虎榛子灌丛为最高（33.18%）,超出大多数干旱半干旱区灌木树干茎流范围（2%～10%）。从季节变化上看,不同植被群落的截留率均为6月份最大,7—9月份持续下降,10月份出现回升;但截留量均为7月份最大。枯落物持水性能以华北落叶松林样地为最高,其次为虎榛子灌丛、沙棘灌丛和草地,这与各植被类型枯落物层贮存量的大小排序一致。1 m土 层的土壤容重以虎榛子样地为最小(1.03 g·cm^-3),然后依华北落叶松(1.07 g·cm^-3)、草地(1.08 g·cm^-3)、沙棘(1.16 g·cm^-3)的顺序增大。土壤总孔隙度、最大持水量以华北落叶松林样地为最高,毛管孔隙度、毛管持水量以虎榛子样地为最高,非毛管孔隙度以草地为最高;这几项指标均以沙棘样地为最低。综上所述,从林冠截持、枯落物持水性、土壤物理性质等总体来看,华北落叶松人工林的土壤存蓄水、调水能力最强,其次为虎榛子灌丛和草地,沙棘灌丛最差。     

塔里木沙漠公路防护林凋落物的持水特性

采用野外典型抽样和室内浸水的方法,对4种定植年限不同的塔里木沙漠公路防护林带内凋落物的储量、持水量和吸水速率进行研究。结果表明：① 不同定植年限防护林内凋落物储量依次为：13 a林带 (42.3 t•hm^-2) >6 a林带 (39.6 t•hm^-2) > 10 a林带 (39.1 t•hm^-2) > 7 a林带 (16.2 t•hm^-2)。② 沙漠公路防护林的林下未分解层凋落物持水量的排序为：梭梭 >柽柳>沙拐枣;而半分解层凋落物持水量的排序是：柽柳>梭梭>沙拐枣,且防护林内凋落物最大持水量半分解层均大于未分解层。③ 各林龄不同树种不同分解程度的凋落物持水量与浸水时间之间呈对数关系,最佳拟合关系式为W=b+a lg t,吸水速率与浸水时间之间呈幂函数关系,关系式为：V=ktⁿ,凋落物吸水速率在0～1 h内急剧下降,4 h以后下降平稳,其吸水作用逐渐减小。     

华北土石山区不同造林密度的油松林结构与功能研究

对北京八达岭林场32年生5种造林密度(2000株/hm2、1500株/hm2、1200株/hm2、1000株/hm2、800株/hm2)阴坡油松林生物多样性、碳密度、水源涵养等功能进行调查与实验,结果表明:随着林分密度的减小,林木生长状况良好,林下植被层各种生物多样性指数较其它林分高,并伴随着出现辽东栎等其它栎类更树种的生长;800株/hm2的阴坡油松林蓄积为108.19m3/hm2,是2000株/hm2油松林蓄积的1.22倍;不同密度油松林生态系统碳密度范围为107.43 t/hm2-174.30 t/hm2,平均碳密度为135.99 t/hm2,且随着密度增大而减小。油松林碳密度主要有三个部分组成:植被层、枯落物层和土壤层,其空间部分为土壤层>植被层>枯落物层,林地土壤的碳密度是相当可观大的,碳密度平均为90.34 t/hm2以上,地上部分碳密度与地下(包括土壤、树根和死地被物)碳密度之比平均为1?3.173;油松林地的稳渗速率、产流量随林分密度的增大而减小,这对增加该地区的径流水量、涵养水源能力具有重大意义。产沙量也随密度的增加而减少,这对选择油松800株/hm2作为最优林分密度是不利因素,但从北京的多年降雨来看,这种影响对我们选取油松在800株/hm2作为首选经营密度还是较小的。     

兰州北山人工侧柏林地土壤渗透性研究

侧柏(Platycladus orientalis)人工林是兰州南北两山的主要人工林类型,具有良好的水土保持和水源涵养功能。本文对北山不同灌溉方式、不同栽植年限人工侧柏林地和荒坡地土壤渗透特征进行了研究。结果表明:不同灌溉方式林地的土壤渗透性能存在显著差异,土壤入渗过程符合对数曲线;林地土壤渗透性能随着栽植年限延长呈增大趋势,其土壤入渗过程符合Horton方程,相关系数达到显著水平。与荒坡地相比,人工侧柏林地的入渗速率显著高于荒坡地。     

新疆喀纳斯国家自然保护区中小型土壤动物群落特征研究

2011年7-9月对喀纳斯自然保护区针叶林、针阔混交林、阔叶林、灌木林、草甸草原、林间草地、沼泽地7种生境下中小型土壤动物类型特征、动态变化进行了实地调查。结果表明:捕获中小型土壤动物共14301只,隶属于4门13纲29目(30类),其中甲螨目、弹尾目和垫刃目为优势类群。中气门目、无气门目、蛭态目、前气门目、茅线目和双翅目幼虫为常见类群,占总数量的21.14%,其余的23类均为稀有类群,只占总捕获量的4.46%。在不同生境中小型土壤动物群落类群数之间差异显著(p0.05),而个体数之间差异极显著(p0.01),其中个体数水平分布表现为针阔混交林阔叶林针叶林灌木林林间草地草甸草原沼泽地,类群数顺序为阔叶林灌木林针阔混交林林间草地针叶林草甸草原沼泽地。在垂直分布上具有明显的表聚性特征,即0～5cm5～10cm10～15cm,但针叶林、阔叶林和混交林苔藓层个体数与类群数极显著高于凋落物层和土壤层(p0.01)。个体数的季节动态变化顺序为秋季多,而夏季少,但类群数在夏季多,而秋季少。     

五台山两种林分不同层次对氮的截留效应初探

在氮(N)沉降不断增加和气候变化的背景下,为研究五台山典型亚高山林分各层次对N的截留效应,在五台山选择两种林分:华北落叶松林(HL)和云杉×华北落叶松混交林(YH),于2016年5月至9月,采集大气降雨、林内雨、枯落物渗滤液、地表径流,检验水体pH和TN、NH_4~+、NO_3~-浓度。结果表明:五台山降雨呈弱酸性(pH 6.89),HL林冠层及土壤层对水体pH缓冲效果优于YH。HL林冠层截留了降雨中TN、NH_4~+,YH林冠层则释放了TN、NH_4~+、NO_3~-。HL枯落物层截留了NO_3~-,YH枯落物层则拦截了NH_4~+。HL和YH土壤层都拦截TN、NH_4~+、NO_3~-,但HL林内雨、枯落物渗滤液和地表径流中TN、NH_4~+、NO_3~-浓度全部低于YH。因此,HL对水体中N的截留能力优于YH,且土壤层是改善水质的主要层次。     

黄土高原油松人工林地土壤水分物理性质研究

研究了黄土高原不同树龄的油松人工林地土壤物理特征及其变化规律。结果表明：土壤容重随树龄和土壤深度变化的差异极为显著;土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度与树龄之间均无确定的变化规律,随土壤深度变化的差异极为显著;土壤最大持水量、毛管持水量和最小持水量随树龄的变化差异显著,随深度的变化差异极显著,因而树龄和土壤深度均可表征油松林地的持水能力。与撂荒地相比,油松人工林通过凋落物和土壤根系的作用可以降低土壤客重,并不同程度地改善土壤孔隙状况,增强土壤的持水能力。土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、土壤最大持水量、毛管持水量和最小持水量分别增加了9．3％～36．3％、40％～232．8％、1％～103％、21．6％～46．2％、22．4％～43．7％,土壤毛管孔隙无明显增减规律。表明在黄土高原营造油松人工林有利于改善土壤水分物理状况。     

山西太岳山31年生华北落叶松人工林碳汇功能的研究

人工林生态系统的固碳作用对缓解全球气候变化发挥着重大的作用.以山西太岳山31年生落叶松人工林为研究对象,通过野外调查和室内分析,对其生物量、各组分碳含量、碳储量及空间分布进行了测定.结果表明:1)华北落叶松单木生物量和胸径、树高之间存在紧密的相关关系.林分平均生物量为166.82t·hm-2.各层次按大小排列为:乔木层(111.95t·hm-2)＞枯落物层(36.67t·hm-2)＞草本层(17.85t·hm-2)＞灌木层(0.35t·hm-2).2)华北落叶松人工林生态系统各组分平均碳含量为(单位:gC·g-1):树干0.4846、树皮0.5030、树枝0.4753、树叶0.4732、根系0.4563、灌木层0.4161、草本层0.2898、土壤层(0～60cm)0.0176,随着土壤深度增加碳含量逐渐降低.3)华北落叶松人工林生态系统总碳储量为178.3t· hm-2,其中土壤层为最大碳库,储量为112.97t·hm-2,占总碳储量的63.36％.植被层总碳储量为59.06t·hm-2,占总碳储量的33.13％.按大小顺序排列为乔木层54.06t·hm-2、草本层4.85t· hm-2、灌木层0.15t· hm-2.枯落物层碳储量为6.26t·hm-2,占总储量的3.51％.4)华北落叶松人工林乔木层年净生产力为9.21t·hm-2·a-1,碳素年平均固定量为4.38t·hm-2·a-1.     

通辽市杨树人工林含碳率及碳密度分析

利用NPP实测法对通辽市杨树人工林各层次、林木各器官的含碳率以及碳密度进行了研究。结果表明:林木各器官含碳率的变化范围在35.96%~52.39%之间,排序为叶皮枝干根;草本层含碳率的变化范围在34.93%~44.24%之间;枯落物层含碳率的变化范围在34.19%~39.44%之间;土壤各层有机碳含量(土壤含碳率)的变化范围在0.41~21.14g·kg-1之间。杨树人工林碳密度为100.44t·hm-2,其中林木为27.27t·hm-2;草本层为0.13t·hm-2;枯落物层为0.65t·hm-2;土壤碳密度为72.38t·hm-2,土壤有机碳含量和碳密度均呈现随着土层深度的增加而逐渐下降的变化规律。文中对于杨树人工林含碳率的研究为今后更精确的测算当地杨树人工林碳储量提供数据基础及理论依据,也将为今后通辽市林业发展及碳汇造林提供科学依据。     

天山中部不同林分对产流产沙影响的灰色关联分析

以天山中部林区代表14个不同林分条件的径流小区为研究对象,运用灰色关联分析法,对影响产流产沙的因子进行对比分析。结果表明：产流产沙的因子影响程度存在差异性。对于产沙量来说,降雨量>林分密度>冠层活枝高度>枯落物厚度>郁闭度>坡度;对于产流量来说,降雨量>枯落物厚度>郁闭度>林分密度>冠层活枝高度>坡度。而不同林分条件对产流产沙影响差异中,天然林呈现：中龄林3>近熟林>中龄林4>成熟林>幼龄林>中龄林2>中龄林1;人工林为：混交林>透光伐抚育林>修枝抚育林>未抚育林;灌木为：盖度0.6>盖度0.8。     

宁夏罗山不同林分凋落物微生物群落特征

宁夏罗山国家级自然保护区是宁夏重要的天然林区，研究罗山生态系统变化对进一步加强生态保护意义重大。凋落物是连接森林生态系统土壤和植被生态过程的关键纽带。文中以宁夏罗山具有代表性的天然油松林(Pinus tabulaeformis forest)、青海云杉林(Picea crassifolia forest)和油松-山杨针阔混交林(mixed forest of Pinus tabulaeformis and Populus davidaiana)凋落物为研究对象，通过分析不同林分凋落物化学组成、凋落物微生物群落结构及多样性，揭示宁夏罗山不同林分凋落物化学组成差异和微生物群落特征。研究结果表明：罗山三种典型林分凋落物的各化学组分中都是OC含量最高，各林分凋落物OC含量排序为青海云杉林>针阔混交林>油松林。针阔混交林凋落物化学组分中TN含量最高，且差异显著。青海云杉林凋落物化学组分的C/N最高，且差异显著。不同林分凋落物微生物群落结构差异显著，青海云杉林凋落物微生物生态网络较复杂，微生物群落之间联系更紧密。综合分析表明，影响凋落物微生物群落组成和多样性的因素中，OC和TK分别是影...