秦岭辛家山林区锐齿栎林水源涵养功能的若干特点

通过2年对秦岭辛家山林区锐齿栎林的初步研究,结果表明该林分在水源涵养功能方面有以下特点:锐齿栎林下的穿透降水量分布极不均匀,变异系数为17.5～43.5％;在一次性降水过程中,林冠对降水的最大截持能力为3.8～8.5mm,并随林木的生长发育时期有所变化;林下枯枝落叶层的最大持水率为419～430％,对一次降水的有效蓄留能力为4.6～5.2mm;林地0～60cm土壤的有效蓄水量为605.4～667.8t/ha,是锐齿栎林生态系统中最大的水分贮存器和调节器;锐齿栎林林冠层、枯枝落叶层和土壤层对一次降水的最大调节能力为68.9～80.1mm,加之林地土壤有6.1～8.8mm/min的下渗率,因此锐齿栋林下很少出现地表径流。     

宝天曼自然保护区不同林龄锐齿栎林枯落物层水文特性

对宝天曼自然保护区不同林龄锐齿栎林下枯落物层蓄积量、自然含水量和持水过程进行了研究.枯落物蓄积量幼龄林、中龄林、成熟林分别为14.61,15.60,13.99 t·hm-2;不同林龄枯落物中占比重最大的均是叶,其次是枝;各林龄林分枯落物最大持水量均是未分解层小于半分解层,未分解层最大持水率是200％ ～ 219％,半分解层最大持水率是216％ ～ 279％;3种林龄林分枯落物层最大持水量排序为中龄林＞幼龄林＞成熟林;3种林龄枯落物层有效拦蓄深分别为2.50,2.83,2.21 mm.     

宝天曼锐齿栎林土壤空间异质性的相关分析

对宝天曼锐齿栎林1hm2样地的土壤空间异质性进行了分析,并利用广义线性混合模型,拟合分析了25m2小样方锐齿栎胸径之和、个体数量、平均胸径、死亡比率与土壤理化性质的相关性.结果表明,铝与钼,镁与钙都呈现极强的相关性;pH与胸径之和、平均胸径的显著相关,偏酸性环境适合锐齿栎的分布和生长;铁、镁、锰影响锐齿栎的个体数量,3种元素与光合作用密切相关,光和作用效率在群落构建中起到作用;pH、硫、铁、锰、钼这5种土壤因子的综合作用影响锐齿栎的死亡比率.     

浑河上游4种典型水源林土壤物理性质及其水源涵养功能

采用环刀法对浑河上游4种典型水源涵养林的土壤物理性质及其水源涵养功能进行了研究。结果表明:混交林的土壤物理性质和水源涵养功能明显好于日本落叶松(Larix kaempferi)纯林和辽东栎(Quercus liao-tungensis)天然次生林。4种林分不同土层的土壤总孔隙度为48.41%～69.07%,土壤总孔隙度平均值由大至小的顺序为核桃楸(Juglans mandshurica)—色木槭(Acer mono Maxim.)—花曲柳(Fraxinus rhynchophylla)混交林(65.22%)>冷杉(Abies holophylla Maxim.)—白桦(Betula platyphylla)—怀槐(Maackia amurensis Rupr.et Maxim.)混交林(61.45%)>日本落叶松纯林(53.90%)>辽东栎天然次生林(50.89%)。不同林分土壤平均最大持水量、平均毛管持水量和平均非毛管持水量大小依次为核桃楸—色木槭—花曲柳混交林(1 304.45、908.78、395.67 t.hm-2)>冷杉—白桦—怀槐(1 252.51、905.26、347.26 t.hm-2)>日本落叶松纯林(1 136.15、832.12、304.04 t.hm-2)>辽东栎天然次生林(1 057.27、817.88、239.40 t.hm-2)。研究表明,核桃楸—色木槭—花曲柳混交林、冷杉—白桦—怀槐混交林土壤的总孔隙度和最大持水量高于辽东栎天然次生林和日本落叶松纯林,多树种混交增加了土壤持水能力,提高了土壤水源涵养功能。     

酸雨区不同林龄杉木人工林土壤物理性质及水源涵养功能差异

以酸雨区4年生、15年生和32年生杉木人工林为研究对象,分析不同林龄杉木人工林的土壤物理性质及土壤水源涵养功能之间的差异。结果表明:不同林龄杉木人工林的土壤容重与土壤空隙度差异明显,幼龄林与成熟林的土壤通气性和透水性均比中龄林强;杉木人工林土壤水分及持水能力表现为:幼龄林成熟林中龄林;土壤容重、土壤非毛管孔隙度和土壤毛管孔隙度等指标与土壤水源涵养功能具有较明显的正相关性。     

几种生态公益林土壤物理性质及其水源涵养功能

对几种生态公益林的土壤物理性质及其水源涵养功能进行了研究,结果表明:营造生态公益林后,土壤的生态功能得到改善;生态公益林地的土壤容重明显低于杉木林地,降低幅度为10%~12%;土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度均有增加;土壤自然含水量和毛管持水量分别较杉木林地提高了13%~28%和23%~27%;不同林地土壤的蓄水量为风景林地>水源涵养林地>水土保持林地>杉木林地,而凋落物持水量和林地蓄水量为水源涵养林地>风景林地>水土保持林地>杉木林地.     

宝天曼自然保护区锐齿栎种群空间分布格局研究

为了揭示宝天曼自然保护区锐齿栎种群空间分布格局的形成机制和分布规律,采用离散分布理论拟合、方差/均值比率法和聚集强度测定的方法,对宝天曼锐齿栎种群在不同取样尺度上、不同发育阶段和不同海拔梯度的空间分布格局进行了研究.结果表明:不同取样尺度下,种群反映出不同的聚集程度,聚块性指数(m*/m)和扩散型指数(Iδ)基本上随取样尺度的增大而减小,样方大小对宝天曼自然保护区锐齿栎种群分布格局的测定结果具有显著影响;不同发育阶段的锐齿栎种群的空间分布格局存在差异,幼树和中径树均表现为聚集分布,但聚集程度不同,幼树的聚集程度比中径树的高,大树的空间分布格局表现为随机分布类型;不同海拔梯度的锐齿栎种群空间分布格局存在差异,聚集程度不同.     

秦岭锐齿栎林的生物量和生产力

根据36块标准地250株伐倒水的资料，通过建立锐齿栎各器官生物量、材积和叶面积的估计方程，研究了秦岭锐齿栎林的生物量和生产力。结果表明：秦岭南坡的锐齿栎林生长普遍优于北坡，在南坡以中段分布区生长最好，在北坡以西段分布区生产力最高。在同一分布区内，锐齿栎的生物量和生产力随林分类型、叶面积、林龄、密度及海拔等因素而变化。在秦岭林区锐齿际林的平均蓄积量为181．2m3／hm2；平均现存量为208．4t／hm2；叶面积指数5．631；平均生产量17．97t／hm2。秦岭林区的锐齿栎林具有很高的生产力。     

大容山自然保护区6种林分土壤的水源涵养功能研究

为评价广西大容山自然保护区森林的水源涵养能力,对6种主要林分的土壤物理性质、土壤渗透性和林地蓄水性能进行研究。结果表明:6种林分的土壤容重在0.99～1.34 g/cm3之间,随深度的增加而增大;土壤总孔隙度在48.32%～62.54%之间,非毛管孔隙度变化在5.40%～26.35%之间,阔叶林地大于针叶林地。土壤的初渗速率在8.36～33.43 mm/min之间,稳渗速率在5.32～23.14 mm/min之间,阔叶林的渗透性能优于针叶林。6种林分土壤0～60 cm层次的有效蓄水量大小依次为:尾叶桉林(1 414 t/hm2)>红椎林(1 170 t/hm2)>杉木林(1 083 t/hm2)>火力楠林(1 023 t/hm2)>米老排林(831 t/hm2)>柳杉林(748 t/hm2)。     

间伐对秦岭南坡锐齿栎林土壤腐殖质及微生物的影响

【目的】以秦岭南坡锐齿栎林为研究对象,探讨间伐对锐齿栎林地土壤腐殖质及土壤微生物的影响,为秦岭林区锐齿栎林抚育经营提供理论依据。【方法】2012年3月,在秦岭南坡陕西省宁东林业局沙沟林场林地阳坡的中下部选择生长状况接近、林分密度基本一致的锐齿栎天然次生林,设置锐齿栎天然次生林样地12块,间伐强度分别为林分蓄积量的0(CK)、5%(T1)、10%(T2)、15%(T3)、20%(T4)和25%(T5),2018年7月采集0～30 cm土层土样,测定土壤腐殖质及其组分(胡敏酸、富啡酸和胡敏素)含量以及土壤微生物(细菌、真菌、放线菌)数量,并分析土壤胡敏酸、富啡酸和胡敏素含量与细菌、真菌、放线菌数量的相关性。【结果】(1)间伐6年后,在0～30 cm土层,各间伐强度处理土壤腐殖质含量平均值均大于CK,且T1处理的土壤腐殖质含量最高,为(60.78±10.53) g/kg。各间伐强度下土壤胡敏酸含量平均值较CK均有明显减少,不同处理土壤胡敏酸含量平均值由大到小依次为CKT4T3T5T2T1。除T3处理外,其余间伐强度处理土壤富啡酸含量平均值均高于CK,富啡酸含量平均值由大到小依次为T2T1T5T4CKT3。与CK相比,除T1处理外,其余各间伐强度处理土壤胡敏素含量平均值均增加,各间伐强度处理土壤胡敏素含量平均值由大到小依次为T2T3T4T5CKT1。(2)不同间伐强度下土壤胡敏酸/腐殖酸含量比值(PQ)由大到小依次为CK15%20%25%10%5%。(3)间伐6年后,在0～30 cm土层,土壤微生物总量随着间伐强度的增加呈先增加后减少的趋势,微生物总量在间伐强度为10%时达到最高;土壤细菌、放线菌数量在间伐强度为5%～10%时较高,真菌数量在间伐强度为15%～20%时较高。(4)土壤细菌、真菌和放线菌数量均与土壤胡敏酸、胡敏素含量呈极显著正相关,土壤真菌数量与富啡酸含量呈显著正相关。【结论】土壤微生物各种群数量可以显著影响土壤腐殖质的积累,合理的抚育间伐可以显著增加土壤腐殖质含量及微生物数量,选择10%～15%的间伐强度作为提高林地土壤腐殖质的参考指标较为合理。     

宝天曼锐齿槲栎-华山松林样地物种组成及空间分布格局

为了深入理解宝天曼自然保护区树种多样性的形成和维持机制,对核心区内1 hm2锐齿槲栎-华山松固定监测样地的物种组成及空间分布格局进行了研究.结果表明,样地内共有胸径≥1 cm的木本植物58种2 214株,隶属于28科49属,其中,锐齿槲栎(Quercus aliena var.acutiserrata)和华山松(Pin...     

锐齿槲栎和栓皮栎林生态系统碳密度比较

锐齿槲栎(Quercus aliena Bl.var.acuteserrata Maxim.ex Wenz.)(RCHL)和栓皮栎(Quercus variabilis Bl.)(SPL)是鄂西地区天然栎类林主要建群种,比较不同林龄2种林分碳密度分布特征,对于评估栎类林森林碳汇功能具有重要意义。基于野外调查,采用联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)推荐的森林碳储量估算方法,研究了锐齿槲栎林和栓皮栎林乔木层、灌木层、枯落物层和土壤层的碳密度特征。结果表明,鄂西地区锐齿槲栎林和栓皮栎林碳密度为183.68、150.61 t·hm-2,且两者间碳密度分配格局存在明显差异,2种林分乔木层、灌木层、枯落物层和土壤层碳密度占总碳密度的百分比分别为53.17%、1.34%、0.64%、44.85%和35.27%、0.76%、1.50%、62.47%。锐齿槲栎林生态系统碳密度高于栓皮栎林,前者以乔木层的比例最大,后者以土壤层为主;锐齿槲栎林活体植被层比栓皮栎林具有更大的固碳能力,而栓皮栎林能产生更多的枯落物,随着林分的发育,土壤层碳密度在生态系统碳密度中所占比例逐渐减小。影响乔木层碳密度差异的因素主要为海拔和林分密度,影响土壤层碳密度的主要因素是纬度;鄂西地区栎类林以幼龄林居多,具有较大的碳汇潜力。     

太白山锐齿栎林地上生物量分布

目的生物量是全球气候变化背景下估计碳储量的重要依据,太白山为秦岭主峰,了解其森林的生物量分配特征,将为秦岭植被恢复过程中森林固碳动态提供依据和参考。方法以太白山锐齿栎原始林和次生林1.5 hm2样地中所有胸径（DBH） ≥ 1 cm木本植物数据和地形及土壤养分数据为基础,用单因素方差分析比较了林分中地上生物量分配特征及其随生境、尺度和径级的变化规律。结果锐齿栎原始林和次生林样地平均地上生物量分别是279.50 t/hm2和217.81 t/hm2,且不同生境中的地上生物量各有差异:在原始林土壤全氮含量较高的生境中地上生物量较小,而次生林中速效磷含量较高的生境中地上生物量也较小。同时,在原始林凹凸度较大的生境,其地上生物量较大。在相同取样尺度下原始林样地的地上生物量均大于次生林;而在同一块样地中地上生物量与取样尺度不相关。原始林各径级平均地上生物量随径级的增加表现出先增加后减小的趋势,且在第Ⅵ径级中的平均地上生物量最大。次生林各径级平均地上生物量随径级的增加而增大。在第Ⅳ ~ Ⅶ径级中,原始林平均地上生物量显著高于次生林,而在第Ⅸ径级中,原始林平均地上生物量小于次生林。结论因此,本研究结果表明干扰、生境异质性、径级大小均会影响太白山锐齿栎林的地上生物量分布。      

宝天曼短柄枹林1公顷样地物种组成与群落结构

为了深入了解宝天曼自然保护区树种的多样性,参照巴拿马巴罗克罗拉多岛样地的技术规范,于2009年在河南宝天曼国家级自然保护区建立了1块面积为1hm2的短柄枹林永久监测样地。对样地内所有胸径≥1cm的木本植物进行了详细的定位调查。结果表明:样地内被监测的树木个体数为2 481个,隶属于27科47属71种;短柄枹林样地共分为4个基本层次,乔木Ⅰ层主要有短柄枹(Quercus serrata var.brevipetiolata)和栓皮栎(Quercus variabilis),乔木Ⅱ层主要由四照花(Cornus kousa subsp.Chinensis)、水榆花楸(Sorbus alnifolia)组成,灌木层的优势种为连翘(Forsythia suspensa)、满山红(Rhododendron mariesii)等,草本层主要由细叶薹草(Carex duriu-sata subsp.stenophylloides)等组成;样地植物区系以北温带成分为主,共25个属,占总属数的50.98%,兼具热带成分,共10个属,占总属数的21.28%;短柄枹(Quercus serrata var.brevipetio-lata)和栓皮栎(Quercus variabilis)在群落中占有绝对的优势地位,但从径级结构来看,栓皮栎的更新较差;从物种的空间分布格局中可以看出,样地物种空间分布格局整体上表现为随机分布为主,但优势种短柄枹和栓皮栎主要表现为聚集分布。     

宝天曼国家级自然保护区栎类天然林林分空间结构特征

利用混交度、大小比数和角尺度3个空间结构参数,结合最近相邻木平均距离研究了宝天曼国家级总体上处于弱度混交水平;3个龄级林分平均角尺度均在0.475～0.517范围内,其分布频率集中在0.5的尺度上,分别占各自结构单元总数的51%、55%、45%;锐齿栎平均大小比数在3各龄级上分别为0.331、0.469、0.549,总体处于绝对优势地位;随着龄级增加,参照树与4株最近相邻木的平均距离呈现递增的趋势,但均集中在3 m以内。     

宝天曼自然保护区栎类群落细根生物量的研究

通过土柱取样法对宝天曼国家自然保护区4种栎类群落细根生物量及其垂直分布进行了研究.研究结果表明,不同栎类群落细根生物量差异明显,锐齿栎林细根生物量最高(4.657 t·hm-2)、其次为短柄袍林(4.450t·hm-2)、栓皮栎林(4.421 t·hm-2)和茅栗林(4.351 t·hm-2).从不同土壤层次中细根所占的比例看,栎类群落细根总生物量的60%左右分布在0～10 cm土层,85%以上分布在0～20 cm土层.随着土层深度的增加而减少,分析0～x cm土层细根生物量.回归分析表明负指数模型和双曲线模型效果较好.