北京山区天然侧柏林种内竞争研究

该文采用逐步扩大范围的方法确定影响对象木的最佳竞争范围,利用Hegyi单木竞争指数对锥峰山林场天然侧柏种内竞争强度进行了定量分析,并与典型人工侧柏林种内竞争强度进行对比分析。结果表明:在天然侧柏群落中对象木的最佳竞争距离为5m;天然侧柏的种内竞争强度随着林木径级的增大而减小;竞争指数与对象木胸径服从幂函数关系,从模型预测结果可知当侧柏胸径达20cm以上时,竞争强度变化很小;与天然侧柏林相比,人工侧柏林的种内竞争强度较小,群落年龄结构不够合理。

吕梁山林区侧柏林经营模式探讨

侧柏林包括侧柏天然次生林、侧柏+刺槐人工混交林、侧柏人工纯林等是吕梁山林区森林植被类型。介绍了各植被类型在不同生长阶段的经营措施,为侧柏林可持续发展提供技术借鉴。

石灰岩山地不同整地组合对侧柏林蓄水保土功能的影响

以新泰市汶南镇洞山小流域石灰岩山地山坡上部采取6种整地组合营造的六年生侧柏林为研究对象,系统研究不同整地组合侧柏林的蓄水保土功能。结果表明:(1)6种整地组合侧柏林的林木保存率、林木生长量和枯落物层蓄积量以整地深度和面积最大的侧柏林的林木保存率和林木生长量最大,枯落物层蓄积量最多;林下灌草植被生物量随着林分郁闭度的减小而增加。枯落物分解后改善了土壤物理性状,增加了土壤孔隙度,减小了土壤容重,提高了土壤渗透速率,增加了土壤蓄水量。(2)6种整地组合侧柏林与对照相比减少的土壤侵蚀量以水平阶整地2最多,为39.161t/hm2,穴状整地1的较小,为34.153t/hm2。(3)对不同整地组合侧柏林的林分郁闭度、枯落物蓄积量、土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、土壤渗透速率、增加的土壤饱和贮水量、减少的土壤侵蚀量、灌草生物量、灌草盖度和有机质含量等进行方差分析,可知均存在显著差异,按各项指标得分相加得出蓄水保土效益,不同整地组合侧柏林的蓄水保土功能排序为水平阶整地2>鱼鳞坑整地2>水平阶整地1>鱼鳞坑整地1>穴状整地2>穴状整地1。

北京山区侧柏林冠层对降雨动力学特征的影响

林冠层枝叶对雨滴的能量要进行再次分配,从而在降雨雨滴大小分布、降落速度及动能等性质上都发生了变化,是森林水文生态功能的重要环节。然而目前国内外在森林影响降雨动力学特征方面的研究较少且研究方法不够完善。研究地点设在北京妙峰山林场,利用激光雨滴谱仪对侧柏人工林林内和林外进行了长期同步观测,对典型场降雨中林内与林外雨滴的数量、大小、速度、动能等动力学特征值进行了对比分析。结果表明:林内的雨滴总数高于林外37.8%,林内小径级和大径级的雨滴数目都有所增加,而中间径级雨滴减少。林外降雨体积贡献率随雨滴直径增加呈单峰曲线变化,而林内降雨呈多峰山状变化;在试验侧柏林下雨滴的终点速度有所减小,特别是对直径0.75—4.5mm范围的雨滴更为明显。林内降雨相比于林外其雨滴直径与雨滴终点速度的相关性降低,雨滴谱分布更加分散;林外降雨动能贡献值随雨滴直径增加呈单峰曲线变化趋势,而林内降雨呈多峰山状变化。在雨滴终点速度为4—9m/s的区间内林外雨滴贡献的动能明显高于林内降雨。侧柏林地雨滴降落到地面的动能比林外空旷地减少了27.0%,林内雨滴动能减小的最主要原因是林冠层削减了林内降雨量。

土壤纤毛虫群落对退耕还林生态恢复的响应——以侧柏林为例

为了了解土壤纤毛虫群落对退耕还林区生态恢复下土壤环境变化的响应及尝试利用土壤纤毛虫群落特征评价退耕还林生态恢复的效果,于2010年3月至9月采用"非淹没培养皿法"、活体观察法、蛋白银染色法和Foissner计数法对甘肃陇南武都退耕还林区5个不同恢复阶段的样点和1个荒草坡对照样点的土壤纤毛虫群落特征进行了研究,同时测定了p H值、温度、含水量及速效磷、有效钾、铵态氮、有机质和有机碳含量等土壤环境因子并分析了生态恢复条件下土壤纤毛虫群落特征与土壤环境因子的相关性。研究中共鉴定到71种纤毛虫,隶属于3纲、10目、22科、29属。研究发现,不同恢复年限的土样中土壤纤毛虫的物种分布存在明显差异,并随恢复时间的延长,样点间物种相似性减小,群落组成复杂化,物种数、种群密度和物种多样性指数总体均呈增长趋势。优势类群也发生了演替,由恢复初期的肾形目演替到后期的下毛目。相关性分析结果表明,在生态恢复条件下,土壤有机质和铵态氮含量是影响土壤纤毛虫群落结构稳定性的主要因素,不同纤毛虫类群对生态恢复的响应存在差异。冗余分析显示,土壤纤毛虫群落很好地响应了生态恢复过程中土壤环境条件的变化。

降雨对华北土石山区侧柏林土壤呼吸的影响

采用碱液吸收法(AA法)对北京西部山区不同降雨处理的典型侧柏林的土壤呼吸速率做了测定。同时测定了土壤呼吸测定点的土壤温度、土壤水分及气温和湿度等气象因子。结果表明5 mm、10 mm、20 mm降雨处理对侧柏林土壤呼吸都有促进作用,而50 mm降雨处理以及50 mm频率降雨对土壤呼吸的促进作用不明显。研究发现降雨导致土壤含水量升高并造成土壤呼吸的温度敏感性降低,Q10为1.1左右。通径分析的结果表明7 cm土壤温度、空气温度、大气相对湿度对各降雨处理的土壤呼吸速率的直接效应是最为显著的,其中对土壤呼吸影响最大的因素是温度。

北京山区侧柏林蒸散组分δ^(18)O的确定及定量区分

基于稳定同位素技术,对北京山区侧柏林蒸散各组分的δ^(18)O 进行了确定,并定量区分了蒸散量中蒸腾量和蒸发量所占的比例。在对侧柏林大气水汽氧同位素组成δV进行原位连续观测的同时,选择典型晴天对侧柏枝条和土壤进行野外采样,并结合室内分析分别获得了枝条和土壤水中的氧同位素值。结果显示:(1)用Craig-Gordon方程估测的4个测定日δE介于(-20.26‰)^(-17.48‰),δS介于(-5.22‰)^(1.75‰),δV介于(-19.09‰)^(-16.21‰),δS>δV>δE。表明在蒸发过程中,土壤蒸发水汽^(18)O 明显贫化;(2)基于稳态假设,4个测定日侧柏林δT介于(-7.31‰)^(-2.09‰);用Keeling曲线拟合的δET介于(-8.21‰)^(-3.84‰),且方程的相关性均大于0.89,δE<δET<δT,说明日中时满足氧同位素稳态假设;(3)在获得了δE、δT及δET的情况下,对侧柏林蒸散量进行定量区分的研究结果显示:4个测定日侧柏林蒸腾量占总的蒸散量的比例介于85.37%~93.04%。研究结果表明,侧柏林蒸腾量是蒸散量的主要组成部分,蒸腾耗水远远大于蒸发耗水。

千佛山侧柏林种群和群落特征的研究

本文用样方法对济南市千佛山北坡侧柏林的种群和群落特征进行了系统研究。发现林下灌木和草本种均呈集群分布。灌木层具有较高的植物多样性、均匀度和较小的生态优势度,草本层则正相反。各环境因子对植物多样性的影响正负不一,且均不显著。在光照强度、土壤水分和土壤有机质三维资源轴上对物种资源选择性和生态位重叠的计测表明,多数种对在土壤有机质和土壤水分资源轴上重叠较大,同一资源轴上灌木种对间的重叠值较草本种对间的重叠值大。

北京低山油松林、侧柏林、栎林块状镶嵌混交经营模式的研究

北京林业大学试验林场1952年开始了大量有关树种选择试验和适地适树的研究,其中在林场头道沟、二道沟、杨家花园以及燕儿岭营造的块状油松、侧柏、栎类试验林,现已成为由油松林、侧柏林、栎林以及与其他针阔叶林树组成的块状镶嵌混交林。对这种块状镶嵌混交林的组成林分进行了调查和分析,认为该混交林具有3个明显的特征:(1)与地带性植被相一致,体现出近自然林业的思想;(2)与森林的进展演替进程相一致,保证森林能够实现可持续经营;(3)组成块状镶嵌的混交结构,符合北京生态公益林发展的功能要求。并提出通过抚育逐步形成块状镶嵌针阔混交林的措施。

石灰岩瘠薄山地不同密度侧柏林保土效益

以临朐县石灰岩山地山坡上部营造的5种侧柏林造林密度为试验材料,系统研究侧柏林枯枝落叶层蓄积量、灌草植被生物量、土壤物理性状、渗透速率、土壤侵蚀量等保土功能指标。结果表明:(1)5种密度侧柏林的枯枝落叶层蓄积量造林密度最大的枯枝落叶层蓄积量最多,造林密度最小的枯枝落叶层蓄积量最少,林下灌草植被盖度和生物量随造林密度的减小而明显增加,密度为1 667株/hm2的侧柏林枯枝落叶量、灌木生物量和草本植物生物量总和最多,其次为2 500,1 111,5 000株/hm2的,最少的为833株/hm2。枯落物腐烂分解后可改善土壤物理性状,减小土壤容重,增加土壤孔隙度,特别是增加非毛管孔隙度,促进水分下渗。(2)5种密度侧柏林与对照相比减少的土壤侵蚀量以密度为1 667株/hm2的最大,为61.466t/hm2,其次是2 500株/hm2的,为61.092t/hm2,1 111株/hm2的为58.712t/hm2,最小的是5 000株/hm2和833株/hm2的,分别为56.664,55.2t/hm2。(3)通过对5种密度侧柏林的林分郁闭度、土壤总孔隙度、土壤非毛管孔隙度、枯落物蓄积量、土壤渗透速率、灌草生物量、灌草盖度、与对照相比减少的土壤侵蚀量等因子进行方差分析,均存在显著差异,按各项保土指标得分相加得出保土效益,计算结果显示,5种密度的侧柏林保土效益大小依次排序为:1 667株/hm2>2 500株/hm2>1 111株/hm2>833株/hm2>5 000株/hm2。

石灰岩山地不同整地方式对侧柏林土壤蓄水保土功能的影响

以新泰市汶南镇石灰岩山地洞山小流域上部采取水平阶整地、鱼鳞坑整地和穴状整地3种不同整地方式营造的6年生侧柏林为研究对象,以2012年10月采用样收获法测定枯落物蓄积量和灌草生物量,环刀浸水法测定土壤物理性状和土壤蓄水性能,单环定量加水法测定土壤入渗速率,标尺法测定土壤侵蚀量,研究不同整地方式对侧柏林土壤蓄水保土功能的影响。结果表明:1)水平阶整地的侧柏林土壤物理性状最好,土壤养分质量分数最高,鱼鳞坑整地次之,穴状整地最差,水平阶整地的土壤渗透速率最快,穴状整地最慢;2)水平阶整地的侧柏林林木生长量和枯落物层蓄积量均最大,穴状整地的最小;3)3种整地方式侧柏林的林下灌草生物量大小顺序依次为对照>穴状整地>鱼鳞坑整地>水平阶整地;4)与对照相比,水平阶整地侧柏林增加的土壤饱和贮水量最大,为117.69m3/hm2,其次为鱼鳞坑整地,为97.04 m3/hm2,穴状整地最小,为78.90 m3/hm2;5)与对照相比,水平阶整地减少的土壤侵蚀量最大,为39.161 t/(hm2.a),穴状整地的最小,为34.569 t/(hm2.a)。该研究为石灰岩退化山地山坡上部营造水土保持林选择整地方式提供了科学依据。

北京西山侧柏林土壤呼吸动态特征及其影响因素

以北京西山地区的典型侧柏林为研究对象,于2009—2010年采用LI-8100土壤CO2通量自动观测系统全天候观测样地的RS（土壤呼吸速率）,分析其在典型日、月际、季节、年内不同时间尺度下的变异特征,并通过单一和二元混合模型分析T（土壤温度）、VWC（土壤体积含水量）对RS的影响.结果表明：1典型日RS的昼夜变化规律不明显,峰值出现在12：00—14：00;RS的月际、季节、年内变化趋势均呈单峰形日均值,日均值变化范围在0.03-7.84μmol/（m2·s）之间;T的典型日、月际、季节、年内变化均呈单峰形;VWC变化规律不明显.2Q10（土壤温度敏感系数）季节性变化差异显著,最大值（3.56）出现在冬季,最小值（1.31）出现在春季;2009年、2010年、2009—2010年观测期间Q10平均值分别为2.01、2.03和2.10.3T和VWC对RS的变化解释能力分别为82.8%、20.5%,而T和VWC复合模型对RS的解释能力为82.6%.

泰山侧柏林害虫和天敌名录初报

系统调查了泰山侧柏林内害虫与天敌,查阅有关文献资料,初步整理出害虫与天敌名录,共51种害虫与天敌。

北京山区侧柏林生长旺季蒸散组分δ^(18)O日变化及其定量区分

侧柏是北京山区分布范围较广的典型针叶树种,研究侧柏林生长旺季蒸散过程及蒸散组分变化特征对了解该区陆地生态系统水汽交换、植被耗水需求具有重要意义。本研究利用稳定同位素技术于生长旺季(2016年8月)对侧柏林大气水汽δ^(18)O进行原位连续观测,同时选取4个典型晴天采集枝条和土壤样品并测定样品水中的δ^(18)O。结果表明:日尺度上,利用Craig-Gordon模型计算的土壤蒸发水汽氧同位素组成(δ_E)在4个测定日中均先增大后减小,δ_E介于-5.968%^-2.689%,最大峰值出现在12:00—14:00,而近地面大气相对湿度(h)先减小后增大,二者关系为δ_E=-0.03h^2+4.85h-209.5(R^2=0.55,n=32),表明h>75%时,环境相对湿度越大,同位素分馏效应越明显;基于稳态假设估算的植物蒸腾水汽氧同位素组成(δ_T)和Keeling曲线拟合的侧柏林蒸散水汽氧同位素组成(δ_(ET))分别介于-1.210%^-0.951%、-1.599%^-1.004%,日变化趋势复杂,日间变化差异大,但同一观测日内δ_T和δ_(ET)变化趋势基本一致,表明植物蒸腾非稳态可能对δ_T的估算产生偏离,δ_(ET)变化主要受δ_T影响;4个测定日中蒸腾量占总蒸散量的比例(F_T)介于90.14%~92.63%,说明研究区侧柏林生态系统生长旺季蒸散发绝大部分来自植物蒸腾。研究结果确定了基于日尺度的生长旺季植被蒸腾对蒸散的贡献率,为研究陆地生态系统水汽交换机制提供了有益参考,为区域森林生态建设和管理提供了科学依据。

侧柏林土壤呼吸速率对不同模拟降雨量的响应

为了研究不同林龄的森林土壤呼吸速率对不同降雨量的响应规律,选取北京市鹫峰国家森林公园内的30年生和10年生侧柏林作为代表树种,进行了模拟降雨控制试验,并采用碱液吸收法,对5,10,20和50mm降雨量及连续相同频率降雨条件下不同林龄侧柏林的土壤呼吸速率进行了测定。结果表明,林龄对侧柏林的土壤呼吸速率影响有显著差异(p<0.05)。30年生侧柏林的土壤呼吸速率总体上高于10年生侧柏林。与对照组相比5,10和20mm降雨量对30年生侧柏林的土壤呼吸速率有促进作用,而50mm降雨量及连续相同频率的降雨对30年生侧柏林土壤呼吸则产生抑制作用。10年生侧柏林与30年生侧柏林相比需水量较小,只有5mm降雨量条件下对其土壤呼吸速率产生了促进作用,其余模拟降雨量均对其产生抑制作用。

徐州云龙山侧柏林景观评价

为了提高徐州市风景林的景观质量,采用美景度评判法对云龙景区侧柏林的景观进行了评价。结果表明:(1)云龙山侧柏林总体景观质量不高;(2)少数样地因密度较低,树木长势良好,混生有少量阔叶树种而美景度较高;(3)林下植被层覆盖度、林分密度、枝下高、干形、林下层统一度等因素是影响美景度的主要因素;(4)建议通过间伐、补植、抚育、保护等措施把侧柏纯林逐步诱导为针阔混交林。本调查可为风景林的科学经营提供一定的理论基础和技术支撑。

北京十三陵林场人工侧柏林天然更新研究

【目的】分析北京十三陵林场人工侧柏林的天然更新情况,为北京人工侧柏林的天然更新研究提供依据。【方法】采用标准地调查法,对北京十三陵林场人工侧柏林林分的天然更新状况进行调查,并运用灰色关联法对影响天然更新的8个因子进行定性和定量分析。【结果】人工侧柏林林分中,各树种更新幼苗在≤30cm和>30～≤50cm高度级的更新等级均为不良,在>50cm高度级的更新等级为中等;林分中阔叶树种的更新能力强于针叶树种,优势树种侧柏幼苗更新密度和频度分别为538株/hm2和13.8%;影响侧柏林更新的8个因子的关联度排序为:海拔>坡向>土壤厚度>坡位>林分密度>坡度>灌草盖度>枯落物厚度。【结论】北京十三陵林场人工侧柏林更新状况不佳,难以完成天然更新。在一定范围内,海拔越低,更新株数越多;在南和西南坡向上,光照条件较好,有利于林分的天然更新。

鲁山、泰山侧柏林生长生态特性的典范相关分析

对泰山、鲁山两地侧柏林的生态环境对侧柏林生长性状的影响进行了典范相关和聚类分析．结果表明：林分年龄、土壤厚度、质地和坡度对以高度和直径为标志的生长性状的影响是最重要的；林分密度也应适当注意；而侧柏生长对地形的海拔、波向、土壤有机质含量不分敏感．这反映了侧柏适应性强、耐瘠薄的特性．

抚育间伐对西山林场侧柏林冠层可燃物特征及潜在火行为的影响

【目的】研究不同间伐强度对北京西山试验林场侧柏林冠层可燃物特征及其潜在火行为的影响,为冠层可燃物调控和预防高能量连续型树冠火的发生提供参考。【方法】以北京西山试验林场侧柏为研究对象,设置3种间伐强度(低15%、中35%、高50%,均为株数强度)的处理,并设置对照样地,每种处理设置3块重复样地。基于标准枝法所调查冠层可燃物参数(枝条数量、长度、基径),对冠层可燃物载量建立线性回归模型,进一步计算冠层容积密度。通过单因素方差分析探讨不同间伐强度对冠层可燃物特征(冠层可燃物载量、冠层容积密度)的影响。利用Behave Plus 5.0软件,分别根据样地可燃物含水率和气象条件设置中度湿度条件和10 m高空风速(0~18 m/s),探讨不同间伐强度对树冠潜在火行为指标(树冠火蔓延速率、火线强度、火焰长度、单位面积发热量等)的影响,并依据树冠火转化模型研究抚育间伐对连续型树冠火发生的影响。【结果】(1)林分冠层可燃物特征在不同间伐强度下存在差异,中度间伐强度下与未间伐样地差异最显著,冠层可燃物载量、冠层容积密度随着间伐强度的增加而减少,冠层可燃物载量由3.280 kg/m^(2)减少到0.540 kg/m^(2),冠层容积密度由0.478 kg/m^(3)减少到0.056 kg/m^(3)。(2)不同间伐强度下林分冠层可燃物载量、冠层容积密度垂直分布特征为随树高的增加而先增加后减少。(3)树冠潜在火行为指标在中度间伐强度下与未间伐样地差异显著,其中火线强度、火焰长度以及单位面积发热量随间伐强度的增大而减小,树冠火蔓延速率在抚育间伐后小于未间伐样地,但不随间伐强度的变化而变化,临界树冠火蔓延速率随间伐强度的增大而增大。在未间伐、低度间伐强度下样地将发生连续型树冠火,中度、高度间伐强度样地不发生;随着间伐强度增大,发生连续型树冠火时所需10 m高空风速由6 m/s逐渐增大到8 m/s,火线强度由6930 kW/m减少到5829 kW/m,火焰长度由9.7 m减少到8.6 m,单位面积发热量由47817 kJ/m^(2)减少到40667 kJ/m^(2),树冠火蔓延速率由8.7 m/s增加到8.9 m/s。【结论】抚育间伐影响冠层可燃物特征、树冠潜在火行为指标。中度间伐强度对冠层可燃物特征和树冠潜在火行为指标影响显著,通过减少冠层容积密度,可以有效降低树冠潜在火行为,避免连续型树冠火的发生。综合考虑经济效益和生态效益,在对侧柏林进行冠层可燃物调控时建议采取中度间伐处理。

九龙山侧柏林林内降雨时滞效应

在北京九龙山试验场地布设HOBO RG3-M自计式翻斗雨量筒,利用2012年7月21日至2013年10月1日期间侧柏林林内外实时降雨过程的定点观测数据,研究典型场降雨和特大暴雨极端天气下的侧柏林内降雨的时滞效应特征.结果表明,在具有完整降雨数据的56场降雨中,降雨初始阶段,林内降雨均晚于林外降雨,降雨量级为小雨时,林外降雨发生延迟约51.42 min后才产生林内降雨,而降雨量级为大雨以上时,林内降雨产生延迟仅约19.40 min,两者相差近3倍.随着降雨量级的增大,降雨开始阶段,林内降雨延迟时间逐渐缩短;降雨结束阶段,林内降雨延迟时间逐渐增加.通过对林内降雨延滞开始时间和延滞期雨强进行拟合,得出两者之间存在较好的对数函数递减关系;但对降雨延滞结束时间和场降雨量二者进行相关分析,并未发现二者存在明显的相关性.在典型场降雨中,不同降雨强度(暴雨、大雨、中雨、小雨)下,林冠层对侧柏林内降雨的雨强峰值出现时间起到了一定的延滞作用.特大暴雨极端天气下,降雨强度最强时林内雨强较林外雨强小,可见林冠层对强降雨雨滴的动能起到了一定的缓冲作用.由于林冠层对大气降雨存在延滞作用,能有效地延迟地表径流和土壤水文入渗的产生,对减少土壤侵蚀、防止水土流失、减少山洪、泥石流和滑坡等地质灾害具有一定的实际意义.