黄土丘陵沟壑区刺槐混交林生态化学计量特征与碳储量

为了探讨混交林与纯林养分状况和固碳能力的差异,以黄土丘陵沟壑区刺槐(Robinia pseudoacacia)纯林、油松(Pinus tabuliformis)纯林以及刺槐+油松(Robinia pseudoacacia+Pinus tabuliformis)混交林、刺槐+山杨(Robinia pseudoacacia+Populus davidiana)混交林为对象,通过野外调查和室内分析相结合的方式,研究混交林与纯林生态系统的生态化学计量特征与碳储量。结果表明:(1)刺槐+油松混交林显著增加刺槐枝和根的C含量和叶、干的P含量及枝的C:P与N:P,并显著增加油松叶、枝和根的N含量和枝、干、根的N:P,但显著降低油松各器官的C:N,而刺槐+山杨混交林仅显著增加刺槐枝的P含量。(2)刺槐+油松混交林的土壤C含量显著高于刺槐纯林,土壤P含量显著低于油松纯林;刺槐+山杨混交林与刺槐纯林土壤P含量差异不显著。(3)总体纯林中乔木叶片与凋落物的C含量显著相关,C:N、C:P在乔叶-凋落物-土壤中均显著相关;但在总体混交林中仅有凋落物与土壤中的P含量与C:P显著相关。(4)刺槐+山杨混交林乔木层碳储量显著高于刺槐纯林,刺槐+油松混交林林下植被层与土壤层碳储量显著高于刺槐纯林。研究结果为深入了解黄土高原养分循环机制奠定基础,同时也为黄土高原人工林的经营管理提供理论依据。     

沿坝地区3种典型林分类型枯落物层与土壤层水源涵养能力综合评价

为了研究沿坝地区3种典型林分的枯落物层与土壤层的水源涵养能力,利用熵权法对林分的枯落物层和土壤层的相关因子进行了综合评价。结果表明:(1)枯落物层最大持水量:针阔混交林油松林落叶松纯林;有效拦蓄量:针阔混交林油松林落叶松纯林。(2)持水量与浸水时间的回归方程为Q=alnt+b(R~20.97),持水速率与浸水时间的回归方程为V=Kt~n(R~20.94)。(3)3种林分类型土壤总孔隙度的排序为:针阔混交林油松纯林落叶松纯林;土壤持水能力大小排序为:针阔混交林落叶松纯林油松纯林;3种林分土壤层的初渗速率差距比较大,大小排序为:针阔混交林落叶松纯林油松纯林;林分的稳渗速率大小排序为:针阔混交林落叶松纯林油松纯林;入渗速率与入渗时间回归方程为:f=at~(-b)(R0.96)。(4)利用熵权法计算得出的权重大小排序为:枯落物最大持水量枯落物有效拦蓄量=土壤持水力初渗速率土壤毛管孔隙度土壤容重枯落物蓄积量=土壤非毛管孔隙度,3种林分类型综合评分排序为:针阔混交林油松纯林落叶松纯林。针阔混交林为最优的水源涵养林,其在保持水土、涵养水源方面功能最强。     

辽西土石丘陵区水土保持林模式研究与评价

水土保持林是辽西土石丘陵区水土保持防治体系的重要组成部分。但过去因缺少科技支撑,造林和营林方面存在造林树种单一、纯林多、林种结构不合理等弊端,导致其保持水土、防风固沙等综合效益未能充分发挥。选择辽西土石丘陵区几种主要的水土保持林种—油松×山杏混交林、油松×刺槐混交林、油松纯林,进行水土保持效益测试分析与评价。其研究结果:油松×山杏混交林、油松×刺槐两种混交林的油松树高、胸径均高于油松纯林;林下生物多样性混交林多于纯林;林下土壤理化性状混交林优于纯林;水土保持效益混交林强于纯林。油松×山杏、油松×刺槐是辽西土石丘陵区水土保持林建设中值得推广的模式。     

贺兰山4种典型森林类型凋落物持水性能研究

采用野外实地观测与室内浸提法,对贺兰山4种典型森林类型(油松青海云杉混交林、油松山杨混交林、油松纯林和青海云杉纯林)林地凋落物的储量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究。结果表明:4种类型的林分凋落物储量大小依次为青海云杉纯林>油松云杉混交林>油松纯林>油松山杨混交林;油松纯林、油松云杉混交林、青海云杉纯林和油松山杨混交林的凋落物最大持水量分别为38.46,40.11,46.78,36.35t/hm2;最大持水率分别为152.56%、150.79%、144.43%和184.14%,各林分凋落物的持水量和持水率都随着浸泡时间的增加按照对数方程增加;吸水速率呈现油松山杨混交林>油松云杉混交林≥油松纯林>青海云杉纯林,且各林分的凋落物吸水速率随浸泡时间的增长按幂函数方程下降。有效拦蓄量林型间变化范围为10.7～15.73t/hm2,油松山杨混交林最大,为15.73t/hm2,油松纯林(14.05t/hm2)和油松云杉混交林(11.98t/hm2)次之,青海云杉纯林最小,仅为10.7t/hm2。     

海东地区油松混交林与纯林生态效应对比研究

基于油松与沙棘带状混交试验,以油松纯林为对照,研究了两类样地水土保持指标、土壤理化性质相关指标及林木生长情况变化.结果表明,油松沙棘混交林样地枯枝落叶厚度、总量、容水量分别比纯林提高了104.8%.90.8%,83.4%,油松沙棘混交林样地土壤有机质、全氮、通透速度分别比纯林提高了110.%,132.1%,66.7%;混交林能够有效改良土壤理化性质,提高土壤肥力,促进林木生长.提高林分的效益,减轻病虫害.增强水土保持能力.     

沙质海岸防护林不同植被类型土壤物理性质研究

海岸防护林能够改善沿海地区的环境条件,提高区域防灾减灾能力,是我国沿海地区的重要生态屏障.选择了7种不同植被条件下的海岸防护林样地,探究其土壤密度、含水率、毛管孔隙度等土壤物理性质,为沙质海岸防护林的进一步提升和改造提供合理依据.油松榆树混交林、油松纯林、油松刺槐混交林、油松沙棘混交林、油松山杏混交林、油松白腊混交林与...     

华北土石山区人工林土壤健康评价研究

健康的土壤是培育和保护健康森林的基础,研究不同人工林下土壤健康状况对森林健康维护和可持续经营具有重要意义。以河北木兰围场人工林中的落叶松纯林、油松纯林、落叶松与白桦混交林和油松与落叶松混交林为研究对象,分析和比较了不同林分下的土壤物理、化学和生物学性质,并采用主成分分析法评价了其土壤健康状况。结果表明:(1)林分类型对土壤理化和生物学性质影响显著;随土壤深度增加,土壤密度和土壤pH值增大,而土壤含水量、养分含量和微生物数量减少,但其在不同林分下的变化程度不同;(2)土壤因子之间关系密切,土壤有机质、全氮、速效钾含量和细菌数量与土壤密度呈显著或极显著负相关,而与土壤含水量呈极显著正相关;土壤养分含量之间具有不同程度的显著正相关关系;土壤微生物数量与土壤pH值和养分含量之间存在一定的相关性;(3)采用主成分分析法对不同林分下0-60 cm的土壤健康状况进行了评价,各林分土壤健康水平由高到低依次为:落叶松与白桦混交林油松与落叶松混交林落叶松纯林油松纯林。     

晋北风沙区杨树退化林分改造对林地土壤蓄水能力的影响

为阐明不同改造措施对晋北风沙区杨树退化林分土壤蓄水能力的影响,通过野外调查和室内分析相结合的方法对研究区内杨树丰产林、油松纯林、杨树-油松混交林3种改造林分的土壤容重、孔隙度和蓄水能力进行了对比分析,并运用隶属函数法对3种林分的水源涵养能力进行了综合评价。结果表明,与继续改造成杨树丰产林相比,退化林分改造成杨树-油松混交林后,土壤容重显著降低(P<0.05),土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度均显著升高(P<0.05),土壤毛管蓄水量、非毛管蓄水量和最大蓄水量也均显著升高(P<0.05);而改造成油松纯林后,其土壤容重、孔隙度和蓄水量都未发生显著变化(P>0.05),其蓄水能力甚至表现出了减弱的趋势。因此,从水源涵养方面考虑,研究区内杨树退化林不宜皆伐改造成油松纯林,应该参考针阔混交林分结构进行改造,以提高林地水源涵养能力。     

晋西黄土丘陵区不同植物群落的土壤分形特征

为研究晋西黄土丘陵区不同植物群落与土壤结构特性和入渗特性的关系,探索土壤结构的定量化描述,运用分形学原理和方法,研究晋西黄土丘陵区油松纯林、刺槐纯林、油松＋刺槐混交林、侧柏纯林、黄刺玫灌丛、柠条灌丛及荒地7种植物群落的土壤分形维数与土壤质地、密度、孔隙度、含水量及饱和导水率的关系.结果表明：1）植物群落具有改善土壤颗粒结构的作用,其改善作用以针阔混交林（油松＋刺槐混交林）最好,阔叶林（刺槐纯林、黄刺玫纯林）次之,针叶林（油松纯林、侧柏纯林）最低.2）研究区土壤颗粒分形维数在2.799 ～ 2.805之间,黏粒（＜0.002mm）质量分数偏高.3）土壤颗粒分形维数与土壤黏粒质量分数呈显著正相关关系,与土壤砂粒（2.00～0.02 mm）质量分数、土壤总孔隙度、含水量及饱和导水率呈显著负相关关系.因此,土壤颗粒分形维数可以表征土壤结构特性和入渗特性的好坏.不同的植物群落对土壤的改良效果不同,研究结果可为研究区域植树造林提供参考依据.     

北京山区不同植被恢复类型土壤质量综合评价

[目的] 综合评价北京山区不同植被恢复类型土壤质量,并进一步确定影响土壤质量的关键因素,为该地区植被恢复与重建提供数据支撑。[方法] 以立地条件相近的侧柏纯林、油松纯林、侧柏油松混交林、侧柏针阔混交林、油松针阔混交林、落叶阔叶混交林和无林地(对照)为研究对象,测定14个土壤理化指标作为土壤质量评价的总数据集(TDS),采用主成分分析法(PCA)和Pearson相关性分析建立土壤质量最小数据集(MDS),利用线性(L)和非线性(NL)2种评分方法计算土壤质量指数(SQI)和一般线性模型(GLM)确定影响土壤质量的关键因素。[结果] 植被恢复后相较于无林地,土壤容重、砂粒含量下降,而有机质、全氮、全钾、速效氮、速效钾等土壤养分含量增加。筛选出的研究区土壤质量评价MDS指标为全氮、砂粒、全钾、pH、有效含水量。4种方法(SQI-LT、SQI-NLT、SQI-LM、SQI-NLM)下,不同植被恢复类型的SQI值排序均为落叶阔叶混交林＞侧柏针阔混交林＞油松纯林＞油松针阔混交林＞侧柏油松混交林＞侧柏纯林＞无林地,植被恢复后土壤质量显著提升。SQI-NLM的土壤质量评价方法在北京山区具有更好的适用性。相较于无林地,其他植被恢复类型的SQI-NLM分别提高64%,48%,45%,36%,33%,27%。GLM模型解释了土壤质量指数总变异的85.24%,植被类型对土壤质量指数的解释比例最大(45.09%)。[结论] 选择适宜的植被恢复类型是改善区域土壤质量的关键。未来实施植被恢复时,树种选择上优先考虑阔叶树种。造林配置方式的选择应取决于树种而定,如侧柏纯林中引入本土阔叶树种形成侧柏针阔混交林或选择油松纯林是最佳造林模式。     

红壤侵蚀区几种水土保持林水文效应研究

水土保持林对天然降雨起着截流、吸收的作用。系统研究了试验区内马尾松林、湿地松林、板栗林以及马尾松＋板栗混交林的冠层、枯落物层及土壤层的水文效应。结果发现，不同林分在这3个方面均表现出差异。（1）林冠层截留量针叶林大于阔叶林，针阔混交林居中，其顺序为：湿地松林〉马尾松林〉针阔混交林〉板栗林。（2）林下枯落物层有效拦蓄量和土壤蓄水功能阔叶林大于针叶林，针阔混交林居中，其顺序为：板栗林〉针阔混交林〉马尾松林〉湿地松林。通过3个层次水文效应研究，揭示出营造和经营管理水土保持林时，应促使3个水文层次功能的同时优化，尽量营造针阔混交林，增加植被层次结构的复杂性，既要发挥针叶林林冠层截留效应，又要发挥阔叶林枯落物层和土壤层的涵养水源功能。     

人工油松林系统水土保持功能的叠加效应

用理论分析和典型观测的方法研究了人工油松林系统水土保持功能的叠加效应。结果表明 :与荒坡灌草小流域相比 ,人工油松林系统减小净雨作用明显 ;对两次次降水而言 ,人工油松林系统对径流时间的滞后效应各为荒坡灌草的 2 .5倍和 4 .3倍 ;对径流动能的减小效应分别为 2 5 .0倍和 166.4倍 ;对挟沙能力的减小效应分别为 2 4 .4倍和 163 .3倍。人工油松林系统能改良土壤 ,使其抗冲、抗蚀性能提高 ,此种双向作用使人工油松林发挥了良好的水土保持作用。     

华蓥市山区典型林分水源涵养功能评价

为研究南方丘陵山区典型人工林的生长现状和涵养水源能力,选取华蓥市6种林分作为研究对象,通过测定林下枯落物层和土壤层特征,分析比较不同林地枯落物和土壤的持水能力,对林地水源涵养能力进行评价。结果表明:杉木纯林(近自然经营)枯落物现存蓄积量最大,枯落物持水能力排序为杉木纯林(近自然经营)杉木纯林马尾松—檵木混交林(近自然经营)杉木—响叶杨混交林柏木纯林马尾松—杉木混交林;杉木纯林的土壤层总孔隙度、毛管孔隙度、有效持水量均为最优,分别达到67.67%,60.39%,138.11 t/hm~2;6种林地土壤有效持水量大小顺序为杉木纯林杉木纯林(近自然经营)马尾松—杉木混交林杉木—响叶杨混交林柏木纯林马尾松—檵木混交林(近自然经营);综合枯落物层和土壤层持水能力可知,杉木纯林(近自然经营)的水源涵养能力最强,为309.77 t/hm~2,马尾松—杉木混交林最弱。     

辽西地区油松混交林抗蚀改土效益的研究

在辽西半干旱水土流失地区，为了防止土壤侵蚀和恢复地力，首先应营造水土保持林。油松阔叶混交林与油松纯林相比，在改善土壤理化性质，提高土壤抗蚀性有显著效果。与纯林相比，前者土壤含水量可提高１３－３０％，土壤有机质含量提高７．１－７６．４％，土壤微生物数量可增加１３．３９％，土壤容重减少６．８－１０％，土壤水稳性团聚体可提高２２．２－１２４．４％，土壤侵蚀率降低了６．６－２６．３％，本地区适宜选择的混交     

沙质海岸5种植被类型土壤物理性状及其水源涵养功能

通过对沙质海岸5种植被类型的土壤物理性状和水源涵养功能的研究,结果表明:(1)混交林和草地的土壤物理性状及贮水能力明显优于纯林地的土壤物理性状;(2 ) 5种植被类型土壤的涵养水源能力大小依次为草地>黑松刺槐混交林>黑松纯林>柽柳林>刺槐纯林;表层土壤高于底层土壤;(3)各植被类型枯落物的饱和持水率在10 5 12 % 4 5 3 6 4 % ,水容量在4 5 833 17t/hm2 之间;刺槐纯林枯落物的水源涵养功能最大;(4) 5种植被类型的涵养水源量在14 76 6 6～1870 38t/hm2 之间。各植被类型的土壤蓄水量占总涵养水源量的98%以上     

上犹县长防林不同森林植被类型土壤蓄水能力初探

通过2004和2009年两次对江西上犹长防林不同森林植被类型土壤持水特性的测定分析,结果表明:同一植被类型随着其生长发育,其土壤蓄水能力相应提高;各植被类型的土壤蓄水能力均明显高于荒山地;土壤容重、毛管孔隙度及非毛管孔隙度三者的综合特征对土壤蓄水能力有着重要影响;不同植被类型的土壤蓄水能力存在差异,针阔混交林的土壤蓄水能力优于杉木纯林、针叶混交林、湿地松纯林和马尾松纯林;2004、2009年各植被类型土壤蓄水能力分别在25200~40320 t hm-2和30240~63360 t hm-2之间,若蓄存1×108 m3的水则所需的相应森林面积分别在2480.2~3968.3 hm2和1578.3~3206.9 hm2之间,而荒山地则分别为7142.9 hm2和7440.5 hm2。     

缙云山水源涵养林保育土壤的功能

以重庆市缙云山3种典型水源涵养林为研究对象,分别对其土壤的物理、化学和养分特性进行测定和分析.结果表明:(1)土壤容重均较高,其中竹林群落土壤容重相对较高;土壤总孔隙度均比较低,孔隙性一般;土壤质地中砂粒含量比粉粒和黏粒高;土壤均呈强酸性,说明该地区土壤酸化比较严重.(2)土壤有机质含量均比较低,在土壤有机质积累方面,针阔混交林相对较好,而竹林群落相对较差;在土壤养分含量中,全氮含量一般,全磷和全钾含量较低;土壤速效养分均比较低.(3)针阔混交林的保育土壤功能最好,竹林最差;针阔混交林水源林的土壤生态功能最好,常绿阔叶型水源林次之,竹林总体相对较差.     

浑河源头水源涵养林土壤优先流特征

以浑河源头4种类型水源涵养林为研究对象,采用野外染色示踪和室内理化分析等研究方法,研究不同水源涵养林土壤优先流的形态特征与变化规律,揭示浑河源头水源涵养林保护和治理过程中优先流的形成机理及影响因素。结果表明:4个样地土壤优先流的入渗深度范围为30~38cm,且其深浅与根系的根长密度关系密切;0—10cm土层的土壤优先流染色面积比依次为82.41%,75.44%,91.03%,79.82%,土壤优先流染色面积比随土层深度的增加而减小,4个样地上层土壤显著大于下层土壤染色面积比;土壤优先流染色面积比与土壤容重、总孔隙度、有机质、总根长密度呈极显著或显著正相关,均影响着优先流的发生程度,并且得到土壤优先流染色面积比与其影响指标的多元函数关系;根据各主成分得分及其权重,得到水源涵养林土壤优先流特征综合得分为混交林地(3.134)>落叶松(1.660)>采伐迹地(-1.946)>红松(-2.847)。研究结果可为深入探究浑河源头水源涵养林的生态水文过程及植被建设提供科学依据。     

三种不同林分的保护水土功能分析

以系统生态学原理,探讨了湖南省邵东县红壤上3种不同类型水土保持林的保护水土功能。结果表明:每公顷水土保持林的植被层的持水能力是相同面积的荒坡地的植被层持水能力的7.55~7.93倍;20 cm深土壤非毛管孔隙度比荒坡地多23.53%~43.82%,总孔隙度大17.20%~25.27%;20 cm深土层土壤含水率比荒坡地高10.55%~15.60%;土壤毛管持水量是荒坡地1.11~1.21倍;荒坡地最大持水量只有水土保持林的82.83%~92.69%;水土保持林地表径流系数只有荒坡地的51.49%~59.41%,土壤侵蚀模数比荒坡地减少了33.78%~46.35%;水土保持林都具有较好的水土保持功能,相互比较,阔叶树种混交林的水土保持功能优于针阔混交林。     

太湖地区森林生态系统的水源涵养功能特征

为客观认识森林生态系统在流域水资源管理中的作用,在总结分析前人研究成果的基础上,该文综合比较了太湖地区主要森林类型中枯枝落叶层和土壤层的涵养水源功能特征。结果表明:太湖地区森林生态系统林下枯枝落叶层现存量平均值为4.68～14.4 t/hm²,持水量为11.6～29.99 t/hm²,持水率为187.24%～246.22%;主要森林类型土壤层的毛管孔隙度变动于39.01%～44.21%,非毛管孔隙度为10.21%～16.53%;而土壤层的初渗率变动于11.94～19.06 mm/min,稳渗率为3.77～6.74 mm/min。总体来看,太湖地区森林枯枝落叶层和土壤层的水源涵养能力指标多低于亚热带平均值。