杉木保留密度对杉阔异龄复层林生长量及土壤理化性质的影响

为解决杉木纯林地力衰退、生产力下降及生物多样性降低等问题,按近自然经营的原则改造杉木纯林为杉阔复层林。设定3种杉木保留密度,分别为A密度(525株·hm^(-2))、B密度(675株·hm^(-2))、C密度(975株·hm^(-2)),研究不同杉木保留密度对杉木及林下阔叶幼树年生长量、土壤物理及化学性质的影响。结果表明:B密度下,杉木单株材积增长量最高且显著高于C密度,每1hm^(2)杉木材积增长量显著高于A密度,阔叶幼树地径年均增量比C密度高25.3%,土壤的含水量显著高于A密度。在0~20cm土层,B密度土壤的有机质含量显著高于A、C密度,分别高出19.9%和34.5%;B密度下0~20、>40~60cm土层的碳氮比显著高于C密度;B密度下0~60cm土层的全磷含量和全钾含量均为最高。可得出如下结论:杉木保留密度为B密度(675株·hm^(-2))时,杉木胸径、树高、单株材积和每1hm^(2)杉木材积年均增量均最高;林下阔叶幼树地径年均增量最高,有利于杉木大径材的培育且几乎不影响单位面积杉木出材量;土壤具有最高的有机质含量和氮、磷、钾及其他矿质养分含量,能促进复层林杉木和林下阔叶幼树的生长。

马尾松人工纯林近自然化改造效果分析

[目的]以马尾松人工纯林为对象,分析其近自然化改造后森林质量变化和树种发育情况,为此类人工纯林的近自然化经营提供参考和决策依据。[方法 ]2007年在广西凭祥中国林科院热带林业实验中心对马尾松纯林开展近自然改造试验并设置样地20块,其中经营样地16块、对照样地4块;于2007年第一次全面调查获得本底数据之后,冬季执行目标树抚育择伐;2008年春执行6个阔叶树种4种组合的林下补植作业;2016年实施第二次目标树抚育伐;2007年后,每2年执行1次样地复测调查,共获取了7期数据。对7期监测数据的重要值指数、平均胸径和纯生长量等指标进行统计,从树种组成、林分结构、林分生长等方面对马尾松人工林近自然化改造效果进行分析和评价。[结果 ]近自然化改造的马尾松人工纯林经过13 a后,林分逐步过渡到异龄复层混交林结构。林下补植的6个树种的重要值均处于前10名,林分中出现了安息香、油桐等树种的天然更新。近自然化改造的马尾松林的林木从5 cm起测径阶到55 cm径阶范围内均有分布,呈现出经营措施促进下快速形成混交异龄林格局的发展动态;而未作处理的对照林分依然呈同龄纯林的径级分布。就生长而言,近自然化改造林分生长量显著高于对照林分,并且林分生长量主要集中于较大径阶林木,实现了林分价值的显著提升。[结论 ]人工纯林近自然化改造中,调整树种组成是最关键的经营措施;扩大径级结构分布范围是针叶纯林近自然化改造的基本指标;近自然化改造显著提高了森林的生长量和蓄积量;同时促进了土壤微生物发育,改善了森林土壤和生态系统整体质量。

红松人工幼龄林改建红松经济林技术措施

本文依据多年调查研究成果并结合吉林省红松人工林现状,提出红松人工幼龄林改建经济林的技术措施,为促进红松经济林健康、快速发展提供科学依据。

马占相思人工林近自然改造群落结构转型2年期效果初报

近自然改造对马占相思人工林群落向热带天然林群落结构演替具有重要促进作用。该试验对采取了近自然改造措施的马占相思人工林林分的群落结构动态进行分析研究,结果表明:⑴通过适当的人工干预措施能促进满足一定条件的马占相思人工林在2年的时间内转型为符合热带天然林标准的林分。其中,林分改造前林下天然更新乡土树种幼苗幼树密度是成功转型的关键因素,对马占相思林而言,该研究初步获得的该指标阈值为3400株/hm^(2);⑵林分在转型过程中仍然保持自然正向演替,采伐等人工干预措施对林下天然更新乡土林木冠幅造成的损伤对林分的演替方向没有决定性的影响。

文县低效茶园改造中树体改造与肥培管理关键技术研究

针对甘肃陇南文县低产低效茶园的茶树树势衰老、茶园土壤肥力下降的共性特点,以“龙井长叶”30年左右茶园为试验材料,开展了不同树体改造、不同配方肥培管理效果对比试验。研究结果表明:采用重修剪、台刈的方法改造茶园,在达丰产期后,百芽重、产量均显著高于其它两种处理,能较好的恢复低产茶园树势;施肥可增加茶树芽密度,提高百芽重,茶鲜叶产量与不施肥相比最高可增加400kg/hm^(2)左右。因此,修剪和施肥对低效茶园提质增效有效,可在文县推广应用。

近自然化改造对马尾松和杉木人工林生物量及其分配的影响

近自然化改造作为森林新增碳汇的最有希望的选择之一,将如何通过改变林分结构影响林分生物量和生产力进而影响林分固碳能力和潜力目前尚不清楚,因此,了解近自然化改造对人工林生物量及其分配的影响,对人工林生态系统碳管理具有重要意义。以马尾松近自然化改造林(P(CN))、马尾松未改造纯林(P(CK))、杉木近自然改造林(C(CN))和杉木未改造纯林(C(CK))4种人工林为研究对象,采用样方调查和生物量实测的方法,分析4种林分生物量差异,旨在揭示近自然化改造对马尾松和杉木人工林生物量及其分配的影响。结果表明:马尾松杉木人工林近自然化改造通过调整林分结构显著提升马尾松和杉木人工林生物量和生产力,8a后马尾松和杉木林分生物量分别增加46.71%和37.24%。乔木层生物量在林分生物量总量中占主导地位(95.48%-98.82%),并对林分生态系统总生物量变化起决定性作用。林分生物量和生产力的增加主要因为近自然化改造改变了林分群落结构,进而提高了乔木层生产力。研究结果表明,合理的经营措施不仅可以改善林分结构,提升林分生产力,并可为增强植被固碳能力创造有利条件。

北京西山地区油松人工林近自然化改造效果评价

为了促使北京山区油松人工林向发挥多功能目标的森林结构转变,在近自然森林经营理念和技术指导下对西山地区51年生的油松人工林进行改造,并于2005年调查和设计,2006年初完成近自然森林改造的第1次作业。对固定观测样地的调查结果表明:经过近自然化改造,样地的Shannon-Wienner指数分别从0.1217、0.9404提高到0.9174、1.4921。油松林的林下更新层物种变化较大。大叶白蜡、栾树、构树等树种的天然更新,再通过播种补入栓皮栎,提高了林下更新的数量和质量。相对于未进行近自然化改造的林分,改造过的油松林,林木年生长量较高,林分结构得到了改善。

利用嫁接技术改造老茶园的研究

以鸠坑种为砧木， 采用不同的嫁接方法、嫁接时期和嫁接组合， 进行改造老茶园的研究。结果表明： ①培土代绑的嫁接方法操作简便， 成活率较高； 塑料膜捆扎切接， 技术要求较高， 但接后芽梢抽生快， 并且无需增加遮荫与浇水工作， 在一定地区有应用价值。②在杭州的气候条件下， ５ ～１０ 月是嫁接适期， 但应注意７ ～８月高温干旱引起热危害而降低嫁接成活率。５ 月下旬、６ 月和９ 月嫁接成活率均在８５ ％ 以上。③砧木庞大根系有利接穗伤口愈合， 并能迅速抽芽， 平均抽生量达１００ｃｍ ·ｄ － １ 。５ 月２０ 日嫁接的４ 种组合， 至１０ 月３０ 日， 平均芽梢抽生量达５００ ｃ ｍ 。④龙井４３／ 鸠坑、乌牛早／ 鸠坑、浙农１１３／ 鸠坑、水仙／ 鸠坑４ 种穗／ 砧组合， 均有较好亲和力， 嫁接成活率均达８５ ％ 。以目前大面积栽种的鸠坑种为砧木， 选择良种茶树为接穗进行老茶园嫁接改造， 能获较高的成活率。表３

南亚热带人工针叶纯林近自然改造早期对群落特征和土壤性质的影响

借鉴近自然森林管理理念,用阔叶林或针阔混交林替代南亚热带大面积人工针叶纯林已被认为是一种有效的森林培育方式。1993年,在位于广西凭祥的中国林业科学研究院热带林业实验中心伏波试验场营造了马尾松和杉木纯林。为了提高针叶纯林的生产力和维护生态平衡,2007—2008年间,运用近自然森林培育技术,分别在间伐后的马尾松和杉木纯林中套种等量混合的当地优质乡土树种红椎(Castanopsis hystrix)和香梓楠(Michelia gioii)苗木,套种密度均为405株/hm2(以下简称"马尾松近自然林"、"杉木近自然林")。选择邻近地块相同林龄、相似立地条件的未经改造的马尾松、杉木人工纯林作为对照(以下简称"未改造纯林"),研究了马尾松和杉木人工针叶纯林近自然改造早期对群落特征和土壤性质的影响,以期为马尾松和杉木人工林的可持续经营提供科学依据。研究结果表明:(1)近自然林中马尾松和杉木的密度、胸高断面积均显著低于各自未改造纯林(P<0.05),但其平均胸径均高于各自未改造纯林,其中马尾松达显著差异(P<0.05)。(2)近自然林成年树(DBH≥10 cm)的林木株数少于未改造纯林,树种仍以马尾松和杉木占据绝对优势地位,而近自然林小树(5 cm≤DBH<10 cm)和幼树(1 cm≤DBH<5 cm)的物种数、株数均多于未改造纯林,套种的红椎和香梓楠已经成为近自然林中重要值最大的幼树物种,红椎和香梓楠在马尾松近自然林中的生长状况优于杉木近自然林。(3)马尾松近自然林灌木层和草本层的物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数与其未改造纯林均无显著差异;杉木近自然林灌木层的丰富度指数和草本层的Pielou指数显著高于其未改造纯林(P<0.05),其他指数则没有显著差异。(4)马尾松和杉木近自然林的土壤容重、总孔隙度、全磷、全氮、全钾和速效钾与各自未改造纯林没有显著差异,但马尾松近自然林的土壤有机碳含量和pH值显著低于其未改造纯林(P<0.05),杉木近自然林的速效磷含量显著低于其未改造纯林(P<0.05)。

北京密云油松人工林林冠降水截留特征研究

该文对密云水库集水区油松人工林林冠截留的规律进行了研究,尝试用合适的统计模型和概念模型描述单场降雨下林冠截留量与降水量的关系.通过在油松试验地外测定大气降雨量,在林内测定穿透雨量和树干茎流量,得出了在不同降雨量和降雨强度下的林冠截留量.结果显示:以S型曲线作为统计模型能很好地模拟降雨量与截留量的关系;比较简单的概念模型的模拟效果最好,其中的降雨蒸发率α和林冠吸附降雨容量Im的参考数值分别为0.025和3.297 mm;把降雨强度加入半理论模型,可以得出截流量与降雨强度成负相关关系.

长白落叶松人工林林隙间伐对林下更新及植物多样性的影响

2009年7月中旬,以佳木斯孟家岗林场间伐8年后的34年生长白落叶松人工纯林为对象,分析均匀间伐、大林隙和小林隙的林下更新和植物多样性。结果表明:与均匀间伐相比,林隙内出现了树高超过1.5m的胡桃楸、山杨和春榆等喜光阔叶树种,大林隙中出现树高超过2m的胡桃楸幼树;林隙内更新树种的个体密度、平均高和平均地径明显增加,大林隙尤为显著(P<0.05);林隙内木本植物的Simpson多样性指数和盖度均显著高于均匀间伐(P<0.05);与小林隙相比,大林隙内木本和草本植物盖度均显著增加(P<0.05);木本植物竞争种的重要值表现为大林隙>小林隙>均匀间伐,耐胁迫种的重要值相反(P<0.05);大林隙内1年生草本植物的重要值显著高于小林隙和均匀间伐(P<0.05),多年生草本植物则相反(P<0.05);大林隙Grime'功能群中杂草种的重要值高于小林隙和均匀间伐,耐胁迫种则相反(P<0.05);小林隙与均匀间伐的草本植物不同生活型及Grime'功能群的组成差异不明显(P>0.05);林隙间伐结合均匀间伐可以将长白落叶松人工纯林改造成长白落叶松针阔混交异龄林,较单独实施均匀间伐更有利于林下更新和植物多样性的提高,间伐林隙应以大林隙为宜(120～150m2)。

小兴安岭落叶松人工纯林近自然化改造对林下植物多样性的影响

对18年生落叶松人工纯林采用不同大小的林隙间伐,辅以不同的整地措施进行近自然化改造,同时以相同强度的常规均匀间伐处理为对照,分析改造后第1年和第2年林下植物多样性的变化。结果表明:与对照相比,改造后第1年和第2年林下草本植物种数、密度、盖度、平均高和多样性指数(Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数)均有较大幅度增加,改造后第2年差异达到显著水平(均匀度指数除外)(P<0.05);近自然化改造林下草本植物优势种中喜湿植物明显增加;无论是改造后第1年还是改造后第2年,不同大小林隙处理间林下草本植物种数、密度、盖度、平均高和多样性指数均无显著差异(P>0.05);改造后第1年,经整地的大林隙、中林隙和小林隙林下草本植物密度、盖度和平均高均显著高于不整地(P<0.05),第2年,整地措施对草本植物的影响效果下降;与对照相比,改造后第1年和第2年林下木本植物种数、密度、盖度、平均高和多样性指数均未发现显著差异(P>0.05)。近自然化改造有利于林下草本植物的发育和草本植物多样性的提高,但对林下木本植物的影响还有待深入研究。

中亚热带森林转换对土壤可溶性有机质数量与光谱学特征的影响

选取中亚热带福建三明格氏栲天然林及其转换而成的木荷、锥栗及福建柏等3种人工林表层土壤(0—10 cm)可溶性有机质(DOM)为对象,对其数量和光谱学特征进行了研究,以探讨森林转换对土壤DOM的影响。结果表明,天然林转换成上述3种人工林后,0—5 cm土壤可溶性有机碳(DOC)浓度显著降低(P<0.05),降低程度分别为66.1%,69.9%及29.4%,可溶性有机氮(DON)浓度也有所下降;除福建柏外,其余两种人工林5—10 cm土壤DOC及DON浓度均低于天然林。各林分0—5 cm土壤DOC及DON浓度均高于5—10 cm土层。两个土层中,天然林土壤DOM的芳香化及腐殖化程度均显著高于人工林(P<0.05),但荧光效率值低于人工林;荧光光谱图显示,天然林土壤DOM在芳香性脂肪族及木质素类复杂结构荧光基团处的吸收大于人工林;各林分土壤DOM傅里叶红外光谱出现吸收谱带的位置相似,其中吸收强度最大的为形成氢键的—OH的伸缩振动,此外还有芳香性CC伸缩振动、有机羧酸盐COO-反对称伸缩振动、碳水化合物中烷氧基C—O的振动等,人工林土壤DOM中碳水化合物的比例增加是其结构简单的主要原因。土壤DOM中结构复杂、分子量大的组分不易向下迁移;天然林与人工林间土壤DOM数量及光谱学特征的差异主要与凋落物输入及营林措施的干扰有关;本研究所涉及的3种人工林中,福建柏更有利于土壤养分的累积。

川南马尾松低效人工林不同改造模式后枯落物持水特性分析

对川南马尾松低效人工林进行皆伐和林窗2种改造方式后进行枯落物持水特性研究。结果表明:林地枯落物蓄积量为对照>林窗>皆伐;其中2种改造方式后未分解层占总蓄积量的比例低于对照,已分解层蓄积量占总蓄积量的比例高于对照,半分解层蓄积量表现无规律;林地枯落物最大持水量大小为Φ30>QK>Φ10>Φ20>Φ40>CK。不同分解层次最大持水量均表现为未分解层>半分解层>已分解层,且前两层最大持水量合计超过总持水量的80%;2种改造措施有效拦蓄量(8.85~11.14t/hm^2)高于对照(7.64t/hm^2)。不同改造措施初期吸水速率林窗模式为未分解层>半分解层>已分解层,皆伐改造模式半分解层>未分解层>已分解层;对照马尾松纯林为半分解层>已分解层>未分解层,趋于饱和持水量的时间多于林窗和皆伐模式;枯落物层持水量与浸水时间存在以下关系:w=aln t+b。R^2均在0.86以上,各时段持水量与浸水时间存在较显著相关关系,证明进行马尾松低效林改造,改变了地表枯落物的组成,对提高林地水源涵养和水土保持功能起到了重要作用。

不同种植年限桉树人工林根际土壤微生物的活性

为桉树人工林可持续高效经营和生态环境保护提供科学依据,利用改良高盐法结合硫酸铝铵、PVPP联用去除腐植酸直接提取土样DNA,采用微孔板检测技术测定根际土壤酶活性等方法,研究不同年限桉树人工林根际土壤微生物的活性。结果表明:磷酸酶、β-葡糖糖苷酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶酶活力均随桉树种植年限的增加呈显著的下降趋势。1年生桉树人工林根际土壤中细菌和真菌数量明显高于对照,随种植年限的增加也呈明显的下降趋势,且根际土壤中真菌数量更易受种植年限的影响。在参与氮循环的基因中,固氮基因(nifH)、氨氧化古菌硝化基因(amoA)、氨氧化细菌硝化基因(amoA)和反硝化基因(nosZ)的数量均随种植年限增加呈显著降低趋势。桉树人工林的种植对根际土壤中微生物群落的构成和功能均有明显改变。

安吉板栗林改造对林下物种多样性的影响

板栗是我国主要的经济林种之一,广泛分布于辽宁以南各个省区。在浙江安吉县,板栗林多为人工纯林,林分结构单一,林下植被覆盖率低。为了探讨林分改造对植物多样性变化的影响,在安吉县杭垓镇选择16年生板栗林地,于2011进行间植香榧、红叶石楠、红茴香等植物,以同一地区板栗林为对照。林分改造3年后,设立样地,调查林分改造对林下物种多样性的影响。结果表明,板栗林物种多样性变化主要来自更新层,改造后板栗林乔灌层物种丰富度为17.13(±2.64),Shannon-Wiener指数为2.45(±0.29),Simpson指数为0.87(±0.06),均分别高于未改造林地的对应值(13.5±1.93、2.23±0.16和0.86±0.03)。统计分析表明,改造林地草本层物种丰富度、生物多样性指数与未改造林地均无显著差异,但林分改造后群落结构更趋于稳定,生态功能增强。

安康市低产茶园改造技术

介绍了安康市茶园低产的原因,指出了改造对象、原则、改造技术,提出了改造后的管理措施。

东北人工红松针叶林和天然次生阔叶混交林林下土壤氮初级转化速率特征

[目的]为了解森林土壤氮素转化特征及土壤氮供应能力,为森林生态系统合理经营管理提供科学依据。[方法]以东北寒温带人工红松针叶林和天然次生阔叶混交林表层土壤为研究对象开展室内培养试验,采用^(15)N同位素成对标记技术和FLUAZ数值优化模型,研究不同深度的土壤氮初级转化速率特征。[结果]林地土壤的氮初级转化速率受林型、土壤深度及二者间交互作用的影响。人工红松针叶林土壤氮初级矿化速率和无机氮固定速率显著低于天然次生阔叶混交林土壤,而初级硝化速率显著高于天然次生阔叶混交林土壤,2个林型土壤的氮初级转化速率都随着土壤深度的增加显著降低。土壤氮初级矿化速率和固定速率与土壤pH、有机碳、水溶性有机碳与水溶性有机氮含量呈显著正相关,土壤初级硝化速率与土壤pH呈显著负相关。人工红松针叶林土壤初级硝化速率与铵态氮固定速率比值显著高于天然次生阔叶混交林土壤,而对硝态氮的固定速率显著低于天然次生阔叶混交林土壤。[结论]2种林型土壤氮素转化特征差异明显,人工红松针叶林土壤的硝态氮产生能力较强而无机氮固持能力较弱,容易发生硝态氮的淋溶风险,天然次生阔叶混交林土壤氮矿化-固定过程耦合较好且硝化作用较弱,不易引发硝态氮的积累和淋溶风险。

海岸带木麻黄防护林更新方式、树种选择和造林配套技术研究

自1992年开始,在福建省东山县赤山林场和惠安县赤湖林场,对更新改造技术难度最大的海岸风口木麻黄基干林带更新方式和树种选择、林带内侧立地质量最差的木麻黄Ⅲ、Ⅳ类林的改造方法和树种选择以及海岸风口基干林带前沿干旱沙地换带更新造林技术等3大难点问题进行长期、深入和系统研究。主要目的是为了突破上述3种困难立地木麻黄防护林更新改造技术难点,在更新改造关键技术和树种选择方面取得突破,以期在较短时间内重建新1代稳定、高效、高产优质、结构合理和可持续经营的沿海防护林生态体系。经过长期的、综合性的较大规模试验和示范研究,在海岸带风口木麻黄基干林带更新方式方面,分别提出适宜不同类型林带的更新方式,如片状林带间隔带状采伐更新方式、低效林带渐伐后林下套种更新方式和前沿稀疏林带林下套种更新方式等,在研究过程中均有不断创新。经试验研究,提供了适宜的更新树种,厚荚相思、纹荚相思、刚果12~#桉、湿地松和木麻黄优良无性系_(9201)、东_1、粤_(701)等。同时,研究开发出以深挖整地、放适量客土、施磷肥、客土拌泥浆、春季雨天冒雨造林和容器苗大苗深栽等抗旱造林关键技术。由于更新造林技术的重大突破,使造林保存率普遍提高到90%以上,3年内郁闭成林,开始发挥防护效益。在林带内侧立地质量最差的木麻黄Ⅲ、Ⅳ类林改造关键技术研究方面,研究提出,一是更换造林树种,用新筛选出的优良树种火炬松、巨尾桉、厚荚相思、湿地松或木麻黄优良无性系_(9201)、粤_(501)、粤_(701)等取代当地木麻黄实生苗造林。几年来用木麻黄小枝切基沙培扦插繁殖木麻黄优良无性系苗300多万株,可供造林1500 hm^2。二是改造方法以砍掉木麻黄,用上述优良树种重造和抽行套种效果最好,幼中林生长量比第1代木麻黄可增加1倍左右,达到Ⅰ、Ⅱ类林标准,实现多树种造林以打破木麻黄防护林树种单一格局。在海岸带风口基干林带前沿干旱沙地换带更新造林关键技术研究方面,研究提出,必须应其特殊困难生境条件,一是采用抗逆性强的木麻黄优良种源或无性系苗造林,如澳_(15198)、澳C_(38)、东_1、粤_(701)、惠_1 等;二是造林时严格实行抗旱造林技术,以深挖整地、放适量客土、施磷肥、客土拌泥浆、春季雨季冒雨造林、容器苗大苗深栽和旱季浇水保苗等;三是造林方式多样化,如多行篱式、丛植、团块状和岛状、密植等,以提高其群体抗逆功能。由于,在木麻黄防护林更新改造3大难点领域关键技术取得重大突破和更新方式的不断创新,试验示范林长势喜人,有力地推动了当地防护林更新改造工作的开展,为防护林生态工程体系建设提供重要的技术支撑和提高其科技水平。

北京西山油松人工林结构特征研究

以西山试验林场近自然经营试点区建立的11块中龄油松人工林样地为依据,对油松林分的结构特点、表达模型和树种多样性格局进行了分析。结果表明:油松人工林林分平均密度为1069株/hm2,平均胸径为13.7cm,平均高为8.6m,蓄积量为86.36m3/hm2。应用正态分布、Weibul1分布、对数正态分布、Gamma分布和Beta分布拟合直径和树高结构,发现正态分布拟合直径分布和树高分布效果最好,也符合人工林的林分结构规律;油松人工林层次结构简单,物种多样性较低,乔木层、灌木层和草本层的Shannon-wiener指数、均匀度指数分别为0.355、0.726、0.160和0.372、0.651、0.266;幼苗更新各高度级均以构树和栾树为主,他们分别占总体更新树种的72.2%和10.2%。