森林健康评价指标及应用研究

对森林健康进行评价,指标体系的建立是首要和关键的步骤,指标体系建立的好坏直接关系到评价的科学性和准确程度。本文通过对森林的活力、组织结构、适应性和社会价值四个指标的测定,构建了一套评价森林健康的指标体系和评价方法,并在北京市八达岭林场示范点进行了实例研究,结果表明:该指标体系及评价方法能够比较客观地反应森林的健康状况,具有一定的科学性、客观性和可操作性;对北京地区森林健康状况的评价具有一定的参考价值。     

京北山区板栗林生态系统养分元素含量特征分析

对北京北部山区板栗林生态系统5种主要养分元素N、P、K、Ca和Mg的含量测定的结果表明：地上各部分中不同养分元素在不同器官中的含量特点各不相同;但在根系中含量特征相同,即不同养分元素的含量均随着根系直径的增大而降低,且在根干中的含量最低。板栗林现存生物量5种养分元素贮存量为315．38kg/hm^2,在干中的贮存量最大,占养分总贮存量的36．75％,各器官中养分元素贮存量排序是干＞枝＞根＞叶＞花＞果苞＞果。5种养分元素中以Ca的贮存量最大,占总养分贮存量的33．45％,各元素贮存量排序为Ca＞N＞K＞Mg＞P。     

渗透坡面林地地表径流运动的有效糙率研究

在流域水文学研究与应用领域中,坡面水流占有十分重要的地位,但如何获取坡面水流的有效糙率是至关重要的一步。本文针对林地地表径流运动的形成过程和运动特点,建立了林地渗透坡面地表径流运动基本方程,通过讨论土壤水分运动和地表径流运动参数,将土壤水分运动简化为一维Ｓｍｉｔｈ－Ｐａｒｌａｎｇｅ模型,地表径流简化为运动波模型,采用一步Ｌａｘ－Ｗｅｎｄｒｏｆｆ有限差分格式进行数值模拟,以最小离差平方和为目标函数,通过叠代计算获取林地地表径流的有效糙率。根据人工模拟降雨地表径流过程实测资料计算了油松林、刺槐林、蒙古栎林３种林分的有效糙率,计算结果表明,２２ａ生刺槐林地的最大,在０．１９３１～０．２１３１之间;其次为３０ａ生蒙古栎林地,为０．１７０１;２０ａ生油松林地为０．１４２３。从参数寻优的结果来看,ｍ值在２．７６～３．０９０     

北京山地针叶林与阔叶林土壤活性有机碳库的研究

为探讨不同森林植被类型对土壤活性有机碳库的影响,以北京山地典型针叶林和阔叶林为对象,对土壤有机碳含量与密度进行研究。结果表明:随土层深度增加,土壤总有机碳含量、土壤易氧化碳含量和土壤颗粒有机碳含量逐渐递减。在0～10 cm和10～20 cm土层内,阔叶林土壤有机碳含量均显著地高于针叶林土壤。土壤有机碳密度随土层深度变化的趋势与土壤有机碳含量的变化趋势相似,但针叶林与阔叶林之间不同深度土壤有机碳密度的差异没有规律性。土壤易氧化碳占土壤总有机碳的比率范围为0.36～0.45,土壤颗粒有机碳占土壤总有机碳的比率范围为0.28～0.73,且随土层深度增加比率减小。土壤活性有机碳与土壤总有机碳极显著相关,土壤易氧化碳与颗粒有机碳的相关性也极显著（P0.01）。因此,阔叶林比针叶林能积累更多的土壤有机碳。      

北京雾灵山植物群落结构及物种多样性特征

以雾灵山固定标准地群落调查数据为基础,分析比较了不同植物群落的结构特征及乔灌草各层的物种多样性。结果表明:①不同植物群落高位芽植物种类最多,地下芽植物种类次之,地上芽植物、地面芽植物和1年生草本植物缺乏。②植物群落乔木层层片结构差异明显,天然次生林层片结构复杂,以落叶阔叶中高位芽层片和小高位芽层片为优势层片;华北落叶松人工林以落叶针叶大高位芽层片为单优层片,层次结构简单。③雾灵山植物群落物种组成较丰富,在群落梯度上,总体物种丰富度指数大小顺序为群落Ⅰ>群落Ⅲ>群落Ⅱ。④天然次生林群落的物种多样性指数变化规律一致,均为草本层>乔木层>灌木层;华北落叶松人工林的物种多样性指数变化规律为草本层>灌木层>乔木层。⑤天然次生林的草本层物种均匀度指数最大,乔木层次之,灌木层的物种均匀度指数最小;华北落叶松人工林不同生长型的物种均匀度指数没有明显的规律。     

北京西山不同林分枯落物层持水特性研究

该文对北京西山4种不同林分林下枯落物层的储量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究。结果表明:①元宝枫枯落物储量最大(14.07t/hm2),其次为栓皮栎(11.80t/hm2)、油松(10.66t/hm2),侧柏储量最小(6.90t/hm2)。②枯落物持水量的排序为元宝枫>栓皮栎>油松>侧柏;各林分枯落物最大持水量为元宝枫3.77mm、栓皮栎3.03mm、油松2.20mm、侧柏1.27mm。③枯落物最大持水率在184.74%～267.57%之间,排序为元宝枫>栓皮栎>油松>侧柏,其中元宝枫的持水能力最强而侧柏的持水能力最弱。④4种林分不同层次枯落物持水量随着浸水时间的增加按照对数方程W=alnt+b增加。⑤各林分不同层次枯落物吸水速率与浸水时间之间的关系式为S=a+bt-1;在0～2h内吸水速率较快,在8h左右吸水速率明显减缓。     

北京八达岭地区油松与灌丛林土壤肥力特征的研究

为探讨油松林土壤健康经营措施,该文对北京市八达岭低山区油松和灌丛林土壤的发生层厚度、物理性质、有机质和养分状况进行了研究. 结果表明:油松林的凋落物层为4.0 cm,高出灌丛林地96.30%; 油松林土壤的物理性质如粘粒、总孔隙度以及持水性能低于灌丛,但差异不显著; 在0～5 cm的土层中,油松林土壤的pH值低于灌丛0.3个单位,土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾指标分别比灌丛土壤低31.86%、34.38%、22.28%、24.56%和22.86%,其差异均达到显著水平; 采用0～5 cm和0～20 cm土层厚度,比较油松和灌丛林土壤肥力指标的差异,所得结果不尽一致.研究认为,油松林能形成较厚的凋落物层,而灌丛植被有利于土壤有机质和养分的积累; 在经营油松纯林过程中应保留或补种一些灌木以达到改善林地生产力的效果.      

黄土高原主要造林树种需水定额计算与分析

根据气象资料,运用彭曼公式（Penman’s formula）和桑斯维特公式（Thornthwaitfomular）计算并分析晋西黄土区主要造林树种刺槐、油松和苹果林地的潜在蒸散量,结合林种不同林龄的耗水特性系数,计算得出刺槐、油松和苹果生长季（5-10月）的需水定额,并对其年内及不同龄级需水量的变化趋势作了分析。结果显示,刺槐5个龄级的年耗水量:2a生刺槐年耗水量为390.65mm、3a生398.85mm、5a生411.4mm、7a生529.7mm、13a生633.95mm;油松3个龄级段的年耗水量,17～19a生为653.5mm、19～20a生658.7mm、25～28a生655.6mm;苹果2个龄级的年耗水量,4a生为319.9mm、8a生为526.35mm。同时,确定出各龄级树种的月需水量和耗水量的年内变化趋势,为黄土高原抗旱造林提供参考依据。     

晋西黄土区主要造林树种合理林分密度计算与分析

黄土丘陵沟壑区水土保持林合理林分密度的确定须遵循“量水植树”的基本原则。依据水量平衡原理,在无地表径流,无土壤的深层渗漏,降水资源得以充分利用的情况下,林分在某一生长季内对降水资源的消耗量应小于或等于降水总量,根据上述原理分别计算了晋西黄土区蔡家川流域刺槐和油松林的合理林分密度取值。通过观测2002年和2003年生长季时段内林龄为13a不同密度刺槐纯林和林龄为17a不同密度油松纯林林地的土壤含水量动态变化,得到受水分胁迫威胁最小的刺槐、油松林分密度与依据公式计算得出的刺槐和油松林的合理林分密度相一致,说明该文提出的计算方法计算黄土区刺槐和油松的合理林分密度具有较好的适用性,且该方法简单易行,参数获取方便,值得在黄土区进一步推广应用。     

北京山区典型人工林的耗水规律

在我国的北方地区植被与水资源之间的关系是森林植被构建的关键性问题.如何依据水分条件的承载力,构建水分稳定的森林植被是一项重要研究.以北京妙峰山侧柏、油松为研究对象,应用大型可称量式蒸渗仪测定林木个体耗水规律,并在此基础上进行尺度扩展,分析2种林分群体耗水特征.研究发现：在晴天条件下,侧柏和油松蒸腾强度的日变化趋势均为单峰曲线;在典型阴天和雨天条件下,2树种间蒸腾速率差异明显,受云量动态变化影响,蒸腾强度的日变化趋势为多峰曲线.通过相关分析发现,在选定的环境因子中太阳辐射通量、大气水汽压饱和差、空气温度、土壤含水率和土壤水势均与林木蒸腾速率呈正相关,而空气相对湿度与林木蒸腾速率呈负相关.另外,利用边材面积作为尺度转换因子实现由单木到林分的尺度扩展,根据测定的样木蒸腾量,推算得出侧柏林6-9月总蒸腾量为321.43 mm,油松林的总蒸腾量为192.83 mm.