六盘山南坡不同密度华北落叶松人工林年内径向生长动态及其影响因素

[目的]探究不同密度下华北落叶松人工林林分径向生长的季节变化特征及其对环境因子的响应,为准确评估和预测未来区域尺度上华北落叶松人工林树木径向生长和森林动态、实现可持续管理与多功能维持提供科学依据。[方法]在宁夏六盘山南部香水河小流域,设置4种不同密度华北落叶松样地,使用树木生长尺对华北落叶松年内径向生长过程进行监测,并同步监测气象因子、土壤温度和湿度。[结果]表明:(1)在生长季时间尺度,华北落叶松径向变化呈“S”型,径向变化呈相对稳定、快速增大、涨缩波动3个阶段的时间格局,快速增大阶段主要发生在6月初—7月下旬,DOY152—210。(2)在544、742、999和1020株·hm^(-2)的密度下,生长季节内华北落叶松林平均累积径向生长量分别为1070±230μm、775±181μm、518±214μm和494±124μm;随林分密度的增加,华北落叶松年内累积径向生长量呈下降趋势,其快速增大阶段缩短;(3)混合效应模型分析结果表明,华北落叶松径向生长主要受土壤水分和平均气温控制,但林分密度和生长时期对年内径向生长也有显著影响;同时考虑林分密度、生长时期、树木大小以及气象因子等变量的模型可解释72.0%的方差,但排除林分密度和生长时期因素后,树木大小和气象因子共同仅能解释46.4%的方差。[结论]超过2/3的华北落叶松径向生长发生在快速生长期;华北落叶松平均累积径向生长量随密度增大而减小;林分密度、生长时期、树木大小和气象因子共同调控树木的年内径向生长。

立竹密度对不同发笋期毛竹叶片功能性状的影响

【目的】探究长周期母竹留养模式下毛竹叶片功能性状对立竹密度的响应及在不同发笋期的变化,并筛选出适宜的经营密度。【方法】以漳平市长周期母竹留养经营模式下笋用毛竹林为研究对象,设置(1350±100)、(1950±100)、(2550±100)、(3150±100)株·hm^(-2)4个不同立竹密度处理组,选用传统经营模式下生产效益较优的笋用毛竹林作为对照组,分析立竹密度对不同发笋期毛竹叶片功能性状的影响。【结果】毛竹林的叶面积指数、叶平均倾角、全氮含量、全磷含量、全钾含量和叶绿素含量均在立竹密度为(2550±100)株·hm^(-2)时达到最高,且不同处理组间差异显著(P<0.05);各处理组的叶面积指数、叶平均倾角及全氮含量均在发笋前期达到最高,冠层开度和叶绿素含量在发笋盛期达到最高,全磷和全钾含量则在发笋后期达到最高;毛竹叶片各功能性状间存在显著相关性。【结论】在长周期母竹留养经营模式下,当立竹密度为(2550±100)株·hm^(-2)时,毛竹林的冠层结构得到显著改善,叶片的空间分布更加合理,且叶片养分及叶绿素含量显著提高。

渭北黄土高原千阳县刺槐人工林抚育成效浅析

如何巩固提升林业工程项目建设成效,有效提高林地生产力,陕西省千阳县立足当地实际积极进行探索,对人工刺槐林采取割灌、修枝、伐除等人工抚育技术措施,对上一轮退耕还林项目营造的人工刺槐林进行改造提升,效果比较明显。本文以千阳县退耕还林工程人工刺槐林抚育为例,对黄土高原地区人工林抚育技术措施进行总结浅析,在林业工程项目建设和管理工作中具有一定的借鉴意义。

栽培密度对落叶松人工林生长的影响

为探究栽培密度对落叶松人工林生长的影响,以兰州地区的落叶松人工林为研究对象,考察不同栽培密度下落叶松生长性状及环境状况的差异,探讨栽培密度对落叶松人工林生长的影响。结果显示,不同栽培密度下落叶松种树高、胸径、冠幅、郁闭度、枯落物厚度以及灌草盖度均受到显著影响。随着密度的增加,落叶松树高呈现出先增后降的趋势,处理3的树高最高为18.13 m;胸径呈现逐渐降低的趋势,处理1胸径最大为16.83 cm;冠幅呈现逐渐降低的趋势,这与胸径变化趋势相同,冠幅最大的为处理1(4.16 m),最小的为处理4(2.61 m);落叶松人工林郁闭度呈增加趋势,处理4的郁闭度最高为87.25%;枯落物厚度呈现逐渐增加的趋势,处理4枯落物厚度最大为8.36 cm;灌草盖度呈现出先增后降的趋势,处理3的落叶松灌草盖度最大为72.96%。

高强度间伐对马尾松叶片与土壤养分关系的影响

为研究高强度间伐对马尾松(Pinus massoniana)叶片与土壤养分关系的影响,以间伐后5 a和未间伐(对照)马尾松人工林为研究对象,分析叶片和0~60 cm土壤理化性质和氮、磷化学计量特征,以及叶片与土壤氮磷的相关性。结果表明,高强度间伐显著降低马尾松人工林的土壤含水量,提高土壤pH,并且降低0~20 cm土层全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量,对20~40 cm土层氮、磷含量影响不显著。高强度间伐对马尾松叶片氮含量影响不显著,显著降低叶片磷含量,导致叶片氮磷比升高50%。对照马尾松叶片氮含量与10~40 cm土层碱解氮含量显著相关,间伐后相关性不显著。间伐和对照马尾松叶片磷含量与土壤速效磷含量相关性均不显著。说明研究区马尾松生长主要受到氮限制,高强度间伐在短期内降低了土壤氮、磷含量,并缓解了马尾松生长的氮限制。

基于森林资源二类调查数据的大冶市森林植被碳储量和碳密度测算

森林通过吸收大气中的二氧化碳固定到碳库中,在“双碳”目标中起着碳中和的重要作用。本研究基于大冶市2019年林业资源二类调查小班数据,采用材积源生物量法对大冶市森林资源的植被碳储量和碳密度进行测算,结果表明:大冶市现有森林植被碳储量114.36×10^(4)t,平均植被碳密度为23.66 t·hm^(-2);碳储量较高的区域主要集中分布在大冶南部山区,灌木林碳储量占比最高,其次为马尾松林;马尾松林的平均植被碳密度最高,达到35.64 t·hm^(-2)。该测算结果可为大冶市实现“双碳”目标以及森林资源的科学管理提供数据基础和决策依据。

黄河上游太子山国家级自然保护区森林碳储量及碳增汇潜力研究

通过对黄河上游地区典型高寒森林生态系统碳储量及其动态变化特征进行分析,为黄河上游地区生态系统碳储量潜力的挖掘及增汇能力的提升提供科学依据.以黄河上游地区甘肃省太子山国家级自然保护区为研究对象,采用蓄积量扩展法对保护区森林碳储量及其动态变化进行了估算和研究分析.结果表明,保护区的碳储量呈现逐年增加的动态变化,但在不同时期增长速度不同,其中1998—2003年增长最慢,年增长率仅为0.35%;2013—2018年增长最快,年增长率为3.48%.本研究采用的GM(1,1)灰色预测模型可信度较高,可用于高寒森林碳储量的预测.保护区2018年现有碳储量为51.03万t,价值约726.16万元.据此模型预测,至2053年保护区碳储量将达到101.05万t,价值约为1 437.94万元.甘肃省太子山国家级自然保护区属高寒森林生态系统,碳储量丰富且碳汇潜力巨大,碳增汇提升优势突出,对于黄河流域生态环境保护和高质量发展国家战略及“双碳”(碳达峰、碳中和)目标的实现,具有重要的生态价值和示范效应.

不同密度对杉木纯林径级结构及土壤地力的影响

在杉木纯林实施保留密度A(450株·hm^(-2))、B(675株·hm^(-2))、C(900株·hm^(-2))、D(1125株·hm^(-2))、E(1350株·hm^(-2))、CK(1950株·hm^(-2))的间伐试验,对26年生林分的径阶、径级结构及土壤地力指标进行分析。结果表明:含间伐木在内,6个保留密度林分的胸径均处于6~30径阶的13个径阶范围,5个间伐处理各径阶株数百分比均呈现“极高点左侧缓慢上升、右侧急剧下降”的非对称分布,极高点分别位于24、24、22、22、22径阶;CK呈基本对称分布,极高点位于18径阶。随着林分保留密度的增加,林分平均胸径,大径材株数占比,土壤有机质含量及细菌、放线菌、真菌的数量,均呈现先增高后下降趋势,且都以CK的最小或最少;林下植物种类、生物量及土壤含水率呈逐渐减少趋势;土壤容重呈逐渐增加趋势。综合杉木林分生长速度、质量及土壤地力,保留密度以1125株·hm^(-2)最为合适。

造林密度对红心杉幼林生长及土壤理化性质的影响

【目的】为优化杉木栽培措施,实现杉木林可持续经营。【方法】本试验以3、6、9年生红心杉幼林为研究对象,分析了1667、2501、3333株·hm^(-2)不同造林密度林分生长及土壤理化性质的变化。【结果】结果表明:造林密度显著影响了6和9生林分生长,整体上随着林龄增加,林分密度越大,树高、胸径、单株材积及蓄积量下降幅度越大。其中,与1667株·hm^(-2)林分相比,3333株·hm^(-2)林分各生长指标下降了22.0%~65.3%。相较1667和2501株·hm^(-2)林分,9年生3333株·hm^(-2)林分土壤容重增大、孔隙度降低,土壤中全氮、速效氮、速效钾含量均显著减少。此外,相较氮素,土壤中磷钾含量随着林龄增加均呈明显的下降趋势。【结论】供试3种造林密度中,以1667株·hm^(-2)造林密度林分生长及土壤性状均表现最佳,为进一步提升林地生产力,实现地力维持,应注重磷钾肥的补充。

间伐对杉木人工林叶片与土壤氮磷耦合关系的影响

为研究60%强度间伐后杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林叶片与土壤养分耦合关系,以间伐后5 a和未间伐(对照)杉木人工林为研究对象,分析叶片和0<土层深度(d)≤60 cm土壤氮、磷化学计量特征及叶片与土壤氮磷的耦合关系。结果表明:间伐显著降低了0<d≤60 cm土层全氮、全磷质量分数;对照土壤碱解氮质量分数下降主要发生在10 cm<d≤20 cm、40 cm<d≤60 cm土层,而间伐杉木林土壤碱解氮质量分数降低主要发生在10 cm<d≤20 cm土层;对照土壤速效磷质量分数在40 cm<d≤60 cm土层最高,而间伐在0<d≤10 cm土层最高。间伐后,杉木叶片全氮和全磷质量分数显著降低,但其比值是对照的2.3倍。对照中,叶片全氮和土壤碱解氮质量分数、叶片全磷和土壤速效磷质量分数、叶片全氮与全磷质量分数比和土壤碱解氮与速效磷质量分数比均显著正相关,间伐后相关性均不显著。可见,高强度间伐在短期内降低了杉木人工林土壤全氮和全磷质量分数,改变了土壤碱解氮和速效磷质量分数随土层深度变化的趋势,并使叶片与土壤氮、磷化学计量特征呈解耦合关系。

华北落叶松人工林密度调控对林下植被发育的作用过程

2005年在北京市延庆县刘斌堡乡营盘村附近中山以20年生华北落叶松人工林为对象,通过比较6种密度林分的林下植被物种组成、物种多样性、生物量和元素积累量差异,探讨密度调控对林下植被发育的作用过程。结果表明:林分密度由3 000株/hm2减小至2 125株/hm2时,林下植被物种数、生物量及元素积累量分别由32种、1 108.49 kg/hm23、9.84 kg/hm2下降至24种、1 091.57 kg/hm2和39.34 kg/hm2;林分密度下降至1 800株/hm2时,林下植被物种数量增加至43种,元素积累量为40.12 kg/hm2;林分密度下降为1 550株/hm2时,林下植被生物量、元素积累量达到最大,分别为2 282.41 kg/hm2和102.60 kg/hm2;林分密度下降为1 300株/hm2时,林下植被物种数量达到最大值63种;林分密度锐减至1 150株/hm2时,林下植被的发育不同程度的下降;林下植被物种数量、多样性、生物量和元素积累量对华北落叶松密度响应具有非同步性。由于种群存在自我调节能力,初始密度为3 000株/hm2的华北落叶松林分只有下降到1 800株/hm2时,林下植被发育才开始加快。20年生华北落叶松人工林保留密度为1 550株/hm2时林下植被发育最优。

107杨人工林密度对林木生长的影响

107杨（Populus×euramericana＇Neva＇）是欧洲黑杨和美洲黑杨的杂交品种,由中国林业科学研究院张绮纹等科技人员经过10多年引育成功的欧美杨优良品种,具有生长快,易管理,耐旱,耐寒及抗病虫等特性,是造纸的优质原料,还可制作密度板、家具、火柴、筷子等,用途十分广泛（高俊华,2008）。107杨已在我国黄淮以北、辽河以南广泛种植,区域包括山东、安徽、河北、辽宁等省（席忠诚等,2008）,已成为营造工业原料林和防护林的首选杨树品种之一。

飞播油松林地土壤酶活性对间伐强度的季节响应

飞播造林是我国偏远山区重要的植被恢复模式之一,探讨林地质量和调控措施对飞播林的可持续经营具有重要的实际意义。该文于2000年在北京市延庆县王家堡飞播基地,对飞播造林密度为8 000株/hm^2的9年生油松林设置30%（弱度）、48.75%（中度）、53.75%（强度）、77.13%（超强度）4个间伐强度及0%（对照）共5个处理。5年后,通过比较不同季节0-20 cm土壤的酶活性及其与土壤理化性质的关系,探讨土壤酶作为筛选间伐强度的可行性。结果表明：①土壤氧化还原酶活性峰值出现在6月份,而脲酶、碱性磷酸酶活性峰值出现在10月份,转化酶出现在4月份;②5种土壤酶活性对间伐强度响应不同,弱度间伐的土壤过氧化氢酶、脲酶和转化酶活性最大,中度间伐的土壤多酚氧化酶和碱性磷酸酶活性最大;③土壤酶与土壤有机质和速效钾显著相关,土壤水分可能是限制土壤酶活性的关键因子;④土壤酶较土壤理化性质对间伐响应敏感,土壤碱性磷酸酶和过氧化氢酶可以作为飞播油松林土壤质量评价的指标。因此,及时对郁闭林分进行合适强度的间伐,促进林下植被发育,提高土壤酶活性,从而实现油松人工林可持续发展;9年生初植密度8 000株/hm^2的油松幼林选择48.75%左右的间伐强度最优。

密度调整对太岳山华北落叶松人工林冠层结构及林下植被的影响

华北落叶松人工林是太岳山主要的公益林,由于林分密度普遍偏大,林下植被稀疏,林分质量较差。密度调整对于提高人工林质量,增加林下植物物种多样性,维持生态系统功能具有重要意义。本研究在山西太岳山好地方林场典型地段35年生华北落叶松人工林中设置4种密度调整强度(对照处理、20%、30%和50%),研究华北落叶松人工林的冠层结构、光环境特征和林下植被分布对密度调整的响应。结果表明:1)密度调整显著改变了华北落叶松人工林的冠层结构,改善了林下光环境,增加了冠层结构的空间异质性。与对照处理相比,密度调整强度为20%、30%、50%的林分叶面积指数(LAI)分别下降了18.25%、25.76%、37.50%;林分开度分别增加了17.45%、25.37%、42.81%。密度调整强度为20%、30%、50%的林分林下总辐射分别为对照处理的1.3、1.4和2.1倍。2)密度调整改变了林下群落结构,增加了林下植物的种类和数量以及林下植物物种多样性。密度调整强度为30%的林分物种多样性最高,林下群落结构最复杂。3)相关性分析和CCA排序结果显示,冠层结构与林下物种多样性呈显著相关,能够较好地解释林下物种分布的变化,其中,LAI是引起华北落叶松人工林草本层物种组成变化的主要因子,与草本层物种多样性呈显著负相关关系。

林分密度的新指标——冠积指数

利用 17块油松、31块落叶松人工林调查资料 ,根据林分密度与竞争理论 ,构建了一个包含冠幅和冠长的林木竞争指标———冠积指数。研究结果表明 ,冠积指数与直径、树高之间的相关关系存在着基本一致的规律 ,即在直径、树高较小或较矮阶段 ,冠积指数随着直径或树高的增大而增大 ;当直径、树高达到一定值时 ,冠积指数达到最大 ;之后随着直径、树高的增加 ,冠积指数逐渐变小。冠积指数与年龄、立地质量相关性不大。

林分密度对山桃树冠结构的影响研究

树冠结构决定着林木外部形态和对光能的截获能力,并直接影响林木个体的初级生产力。对于风景林来说,树冠结构不仅影响着林木个体的姿态,而且严重地影响着林木的开花结实,进而显著地影响着林木的观赏性。以北京山区山桃风景林为例,从枝条长度、枝条基径、分枝角度及侧枝密度等变化的角度对林分密度与山桃树冠结构的关系进行研究。结果表明:①山桃的树冠形状在一定程度上受林分密度的影响,高密度(>3500株/hm2)林分中山桃活枝下高相对较高,而冠幅、树冠率相对较小。②林分密度在一定程度上对一级侧枝的各种树冠形态参数产生影响,但不同处理间差异不显著,而对较高序级枝条的枝长度、基径、枝角和侧枝密度有显著或极显著影响;各序级枝条的基径随密度提高而增大,且与枝角呈负相关,与枝长度呈显著正相关。③在低密度(<2500株/hm2)林分中,各树冠层次中的枝条结构均有利于光的吸收,长短枝比例相对比较合理。建议山桃风景林的经营密度应控制在2500株/hm2以内。

油松飞播林土壤质量评判及其调控

2000年在北京市延庆县王家堡飞播基地，对飞播造林密度为8000株／hm。的9年生油松林设置间伐处理，强度分别为30％（弱度）、48．75％（中度）、53．75％（强度）、77．13％（超强度）4个间伐强度及0％（对照）。5年后，通过飞播油松与土庄绣线菊灌丛0～20cm土壤理化性质、土壤酶活和土壤微生物横向比较，评价油松飞播植被恢复模式的优劣，并在此基础上，通过不同间伐强度油松林土壤质量的纵向比较，探讨间伐作为飞播油松可持续经营措施的可行性。结果表明：油松飞播林土壤物理性质、土壤养分、土壤酶活性和土壤微生物数量均低于土庄绣线菊灌丛，油松飞播林地土壤有逆向演替的潜在倾向。因此，及时对郁闭林分进行合适强度的间伐，有利于油松飞播林地可持续发展，对9年生初植密度8000株／hm。的油松幼林选择48．75％左右的间伐强度最优。土壤酶和土壤微生物较土壤理化性质对间伐响应敏感，土壤碱性磷酸酶、毛管持水量和放线菌可以作为油松飞播林蜘．土壤质量评价的指标。

基于鱼眼镜头的林冠郁闭度简易测量方法

为探究一种精度高、操作简便,成本低、便携性高的郁闭度观测方法和设备,于2008年8月在水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室方山试验站土桥沟流域进行了对比观测试验,提出了采用鱼眼镜头获取林分冠层图像,应用Photoshop软件测定林分郁闭度的新方法(CCPS法),并以冠层分析仪所测28个固定样地的郁闭度值为基准值,对CCPS法所获冠层图像客观性和方法的系统偏差、精度和稳定性进行检验与测试,探讨了不同测量高度、林冠选择方式和林木主干对郁闭度测量结果的影响。结果表明:建立多边形林冠测量范围,其测量精度可达99.43%;在距地面90～130cm高度范围内测量结果最为稳定,且便于操作;林木主干使郁闭度测量值均偏大,尤其对针叶林影响较大;该方法的稳定系数可达92.86%。

保留密度对油松飞播林生长的影响

以丹凤县流岭林场的标准地调查资料为依据,采用测树学方法,研究了不同保留密度和不同坡向对油松飞播林生长的影响。结果表明,保留密度的变化对树高生长影响不大,对林分胸径和单株材积的生长影响显著。在阳坡,当保留密度为2800～6300株/hm^2时,胸径年均生长量为0.36～0.28 cm,单株材积生长量为0.001 24～0.000 62 m^3;在阴坡,当保留密度为1125～5 306株/hm^2时,胸径年均生长量为0.54～0.33 cm,单株材积生长量为 0.003 6～0.00098m^3,呈现出随保留密度增加而减小的趋势;在相同立地条件下,阴坡较阳坡生长好。

保留密度对飞播油松林下植被发育影响的研究

在北京市延庆县王家堡飞播造林基地,对9 a生飞播油松林设置4种间伐强度5 600(Ⅰ)、4100(Ⅱ)、3 700(Ⅲ)、1 830(Ⅳ)株.hm-2的林分密度调整及对照8 000(CK)5个处理。5 a后,通过比较林下植被组成、外貌、多样性及生物量的差异,研究不同保留密度对飞播油松林植被恢复的效果。结果表明:间伐改变了林下植物的生活型谱。保留密度不同,林下植被的优势种各异,灌木层优势种由中旱生物种向中生生物种更替。随林分保留密度的减小,林下植物种替代速率加快,生物量增大。运用林下植被多样性指标评价间伐效果较生物量理想。飞播油松林林下植物多样性峰值出现在郁闭度0.8～0.9,郁闭度过高或过低均不利于林下植被的发育。及时对郁闭林分进行适宜强度的间伐是实现飞播油松林可持续经营的有效途径,地位级Ⅳ、初植密度8 000株.hm-2的9 a生飞播油松幼林,密度选择4 100株.hm-2左右林下植被发育最优。