冀北山地华北落叶松低效人工林节肢动物物种多样性研究

通过对冀北山地华北落叶松低效人工改造林的节肢动物取样调查,采得节肢动物2纲9目60科177种3 985头。并初步统计分析该低效人工林的节肢动物群落组成,对人工林中5种不同处理样地进行分别取样,分析比较各样地节肢动物群落的物种组成、多样性指数、均匀度、相似性指数。结果表明:人工改造林中节肢动物多样性整体水平比未经处理的对照林略高,其中,人工促进更新的针针混交乔灌草复层结构林(样地1)的节肢动物多样性水平最高。

封育对华北落叶松低效人工林林下植被的影响

以木兰围场国有林场40a左右生华北落叶松低效人工林为对象,采用样地、样方测定法研究了封育2a对不同抚育疏伐保留密度林分林下植物群落植物组成与结构的影响,结果是保留密度为825株·hm-2和500株·hm-2的低效人工林,经封育后林下植物种类及个体数量都增加,增加者主要为草本植物,增加量低密度林分高于高密度林分;灌木层平均高度和盖度增加,盖度增加幅度低密度林地大于高密度林地;高密度林地草本层优势种(批针薹草)不变,低密度林地原次优势种(小红菊)上升为优势种,而原先的优势种(金毛狗尾草)衰退为次优势;草本植物Margalef丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数等4个物种多样性指数高密度样地和低密度样地都有相应提高,封育可以提高林分林下多样性,高密度林分提高幅度大于低密度林分;综合考虑,为改善林下植物群落结构,40a生左右华北落叶松低效人工林抚育改造适宜保留林分密度为500株·hm-2左右。

不同抚育措施对华北落叶松人工林生长的影响

落叶松是当前我国重要的用材树种,可用于房屋建筑、木土工程、木纤维工业原料、细木加工等用材。因此,对子午岭林业管理局合水分局华北落叶松人工林的抚育情况进行了,结果表明:采取高强度的抚育间伐手段将能够促进当地的落叶松人工林整体生长,将间伐强度控制在>40%以上可能对于当地的落叶松人工林材积提升有利。

不同林分密度华北落叶松人工林土壤水分物理特征研究

为了探究不同林分密度华北落叶松人工林土壤水分物理特征,本研究以关帝山华北落叶松人工纯林为研究对象,选取3种不同林分密度人工林(低林分密度700株/hm^(2)、中林分密度1500株/hm^(2)、高林分密度2500株/hm^(2)),采用样地调查和室内分析手段,分析土壤水分物理特征。结果表明:中林分密度华北落叶松人工林土壤容重、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、土壤总孔隙度、土壤最大持水量、最小持水量和毛管持水量均高于低林分密度和高林分密度。不同林分密度华北落叶松人工林土壤水分物理特征之间表现出明显的相关性。当林分密度在1500株/hm^(2)左右时,更有利于华北落叶松发挥其水土保持价值。

小五台山华北落叶松林水化学特征及金属离子流转

为了研究小五台山山涧口流域华北落叶松Larix gmelinii var.principis-rupprechtii林水化学特征及金属离子流转情况,收集华北落叶松林生长初期、生长中期、生长后期的降雨及再分配过程(穿透水、树干径流、枯落物渗透水、坡面径流)水样,并测定及分析水量、pH值和Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+)、Na^(+)、Zn^(2+)、Mn^(2+)、Fe^(2+)、Cu^(2+)的质量浓度。结果表明:(1)生长初期:穿透水和树干径流中Mg^(2+)、Mn^(2+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Fe^(2+)质量浓度在3个生长阶段最高;枯落物渗透水及坡面径流中K^(+)、Na^(+)、Mg^(2+)、Zn^(2+)、Mn^(2+)质量浓度在3个生长阶段最高;再分配过程中Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+)、Na^(+)、Zn^(2+)、Mn^(2+)、Fe^(2+)表现为淋溶流失。生长中期:再分配过程中Ca^(2+)、Mn^(2+)、Cu^(2+)表现为淋溶流失,Mg^(2+)、K^(+)被吸附,Na^(+)、Zn^(2+)、Fe^(2+)表现不一。生长后期:穿透水及树干径流中Zn^(2+)质量浓度在3个生长阶段最高;再分配过程中Ca^(2+)、Mg^(2+)、Zn^(2+)、Mn^(2+)、Fe^(2+)表现为淋溶流失,Na^(+)、Cu^(2+)被吸附,K^(+)表现不一。各再分配过程Cu^(2+)质量浓度排序为生长后期>生长中期>生长初期。(2)除生长中期的穿透水、坡面径流及生长后期坡面径流pH值>7外,其它再分配过程pH值<7。(3)落叶松人工林截留近95%的降雨,林地枯落物截留金属离子量远高于冠层截留量及输入土壤的总量。

宁夏六盘山华北落叶松人工林植被碳密度时空特征及其环境响应

【目的】调查分析宁夏南部六盘山区华北落叶松人工林乔木层、灌木层和草本层碳密度大小及其时空变化规律,建立考虑立地环境和林分结构等主要因子影响的碳密度模型,为我国西北山区复杂地形条件下人工林碳密度估算和可持续经营提供理论基础和决策工具。【方法】采用样地清查与数学模型相结合的方法确定研究区华北落叶松人工林乔木层和林下灌草层碳密度;应用外包线法确定各植被层碳密度对各主要因子(林龄、林分密度、年均降水量、年均气温和坡向)的响应规律及其函数形式,通过连乘耦合构建反映多因子综合影响的植被碳密度模型,并基于实测数据进行模型率定和检验。【结果】1)六盘山区华北落叶松人工林植被碳密度平均为46.82 t·hm^(-2),其中乔木层占94.92%,灌木层和草本层分别占4.76%和0.32%。2)乔木层碳密度随林龄、林分密度、年均降水量增大先快速增加、超过阈值后缓慢增加并渐趋最大值,相应阈值为林龄30年、林分密度1500株·hm^(-2)、年均降水量525 mm;随年均气温增加先增后减,6℃时达到峰值;随坡向增大(正北为0°,随向两侧偏离正北方向的角度而增大)呈近线性降低。3)林下灌草层碳密度随乔木层碳密度增加近线性减少,随年均气温、年均降水量和坡向的变化规律与乔木层相同,相应阈值同样为年均气温6℃、年均降水量525 mm。4)多因子耦合模型可较好估算乔木层和林下灌草层碳密度变化,其R^(2)分别为0.8和0.7。5)根据模型模拟结果,华北落叶松人工林植被碳密度随海拔升高先增后降,垂直差异较大,最高分布范围在海拔2200~2400 m之间;受地形和气候影响表现出一定的水平差异,西高东低、南高北低;阴坡植被碳密度高于阳坡,其中乔木层相差约20%,灌草层相差可达1倍。【结论】宁夏六盘山华北落叶松人工林植被碳密度平均为46.82 t·hm^(-2),以乔木层为主,受立地环境(年均降水量、年均气温、坡向)和林分结构(林龄、林分密度)的多因子综合影响,林下灌草层碳密度受乔木层生物量影响,应用多因子耦合模型可较好解释并预测其时空变化;合理选择造林立地类型和林分密度有利于维持较好的华北落叶松林植被碳密度和层次组成。

塞罕坝自然保护区华北落叶松和樟子松人工林土壤质量评价

为了解自然保护区人工林的土壤质量状况,以河北省塞罕坝自然保护区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林和樟子松(Pinus sylvestris)人工林为研究对象,在分析土壤化学性质差异的基础上,运用主成分分析和相关性分析等方法,构建土壤质量指数(SQI),进行土壤质量评价。结果表明:华北落叶松人工林、樟子松人工林的土壤pH在5.83~6.77。樟子松中龄林的土壤全钾质量分数最高。不同林龄华北落叶松人工林土壤速效钾、速效氮、有机碳、全氮、全磷质量分数均显著高于樟子松人工林,但相同林分类型不同林龄间均无显著差异。华北落叶松人工林的土壤质量指数高于樟子松人工林。随着林龄的增加,华北落叶松人工林及樟子松人工林的土壤质量指数呈增长趋势;随着林分密度的增加,2个林分类型的土壤质量指数呈降低趋势。调控林分密度和营造针阔混交林有利于维持华北落叶松林和樟子松人工林的土壤质量。

华北落叶松人工林土壤固氮酶活性特征与影响因素

为了解燕山北部山地华北落叶松人工林土壤固氮酶活性特征,以该地区华北落叶松为研究对象,采用乙炔还原法测定了森林表层土壤固氮酶活性,并测定其土壤养分含量。结果表明,中幼龄华北落叶松人工林土壤固氮酶活性值呈正偏态分布,范围是0.1~0.6 nmol/(g·h),不同林龄固氮酶活性均值排序为10年>30年>20年;土壤固氮酶活性整体上与全氮、全磷、有效铁和有效磷呈极显著负相关,与全铁呈极显著正相关(P<0.01);进一步分析发现,当酶活性较高时,其主要受到铁元素的促进作用,当酶活性较低时,其主要受到氮元素的抑制作用。本研究结果表明,林龄不是中幼龄华北落叶松人工林土壤固氮酶活性的主要影响因素,氮元素和铁元素的共同作用决定了固氮酶活性的变异。

塞罕坝不同林龄华北落叶松人工林土壤动物群落特征

【目的】探讨林龄对华北落叶松人工林土壤动物群落的影响。【方法】于2017年7—8月,对生长在塞罕坝的14 a、20 a、36 a和42 a华北落叶松人工林,用手拣法和干漏斗法,调查研究各林分内土壤动物的群落组成、空间分布、多样性、功能群结构及其影响因素。【结果】获得大型土壤动物603头,隶属3门6纲12目;中小型土壤动物19312头,隶属3门6纲16目。林龄对土壤动物密度影响显著,36 a华北落叶松人工林的大型土壤动物群落密度显著高于其他林龄(P<0.05),中小型土壤动物密度随林龄增长显著增加(P<0.05)。在不同土层之间,大型土壤动物密度差异多数不显著;中小型土壤动物密度随着土壤剖面位置升高而增加,且凋落物层显著高于土壤层。各林龄之间的土壤动物种类组成为中等不相似至中等相似水平(0.49~0.61)。腐食性土壤动物群落的差异随林龄增加逐渐显著(P<0.05)。RDA分析表明,华北落叶松人工林土壤动物群落特征变化受林龄、乔木密度、平均树高、平均胸径和凋落物物理性质(生物量和厚度)的显著影响(P<0.05)。【结论】随着林木生长,林内凋落物量积累逐渐增多,为更多土壤动物提供了食物来源和栖息场所,但受限于林内植被多样性低,凋落物质量(C、N、P和含水量)无显著变化,不能有效吸引更多种类的土壤动物。在人工林生长过程中,由林分结构变化形成的微生境是影响土壤动物群落特征的重要驱动力。

山西文峪河国家湿地公园华北落叶松人工林多功能经营技术

笔者以山西文峪河国家湿地公园关帝林区华北落叶松人工林为例,从华北落叶松人工纯林密度优化调控技术、目标树大径材培育技术、低效林质量提升技术3方面介绍了华北落叶松人工林多功能经营技术体系。从建立固定观测样地、确定实施对象、林木分类和林分抚育、近自然抚育强度4方面总结了华北落叶松人工林多功能经营技术系统的建设措施,以期为今后山西省华北落叶松林的经营管理提供技术参考。

华北落叶松和樟子松人工林物种多样性差异研究

华北落叶松和樟子松是我国北方重要的经济林木,它们的人工林广泛种植。本研究选取不同林龄的华北落叶松和樟子松人工林,研究了不同林龄人工林的物种多样性差异。结果表明,华北落叶松人工林的物种多样性随着林龄的增加而增加;而樟子松人工林的物种多样性随着林龄的增加而减少。这些结果对于人工林的管理和生态环境保护具有重要意义。

孝文山林场华北落叶松人工林凋落物及土壤养分含量分析

在山西省关帝山国有林管理局孝文山林场以4种不同林分密度的华北落叶松人工林为研究对象,对其凋落物和土壤养分含量进行测定分析。结果表明,除林分密度为2250株/hm^(2)外,其他林分密度凋落物的全磷、全碳、全氮含量均随分解程度的增加而减少。不同林分密度下,土壤全磷、全碳、全氮、有机质含量随土层深度的变化规律不同。除全磷含量外,各林分密度的凋落物养分含量均高于土壤养分含量。土壤全碳含量和凋落物全磷含量,土壤全氮含量和凋落物全碳含量、全磷含量极显著相关;土壤和凋落物的全碳含量显著相关;凋落物和土壤其他养分含量间不存在显著相关性。

华北落叶松人工林土壤CH_(4)和N_(2)O通量变化及其对土壤温度响应

文章研究了大青山华北落叶松人工林土壤CH_(4)和N_(2)O通量变化特征。华北落叶松人工林5~9月土壤是大气CH_(4)汇(吸收)和大气N_(2)O源(排放)。CH_(4)通量范围为-132.11~-12.64μg·m^(-2)·h^(-1),平均值为-79.10μg·m^(-2)·h^(-1)。N_(2)O通量范围为1.59~22.83μg·m^(-2)·h^(-1),平均值为8.10μg·m^(-2)·h^(-1)。华北落叶松人工林5~9月土壤月均CH_(4)通量大小顺序为7月>5月>8月>9月>6月;土壤月均N_(2)O通量值大小顺序为8月>6月>5月>7月>9月。CH_(4)通量变化与土壤温度呈显著负相关(P<0.05);土壤CH_(4)通量Q_(10)范围为1.83~2.81。N_(2)O通量变化与土壤温度未表现出显著相关性,土壤N_(2)O通量Q_(10)范围为1.06~1.53。土壤CH_(4)通量对土壤温度的变化敏感性高于土壤N_(2)O通量。CH_(4)通量和N_(2)O通量的相关性未达显著水平。

关帝山华北落叶松林林分因子及其对林下草本多样性的影响

以关帝山华北落叶松林为研究对象,采用典型抽样方法,调查其林分密度、平均树高、平均胸径、平均冠幅、平均林龄和平均枝下高6个林分因子和林下草本层物种多样性指数,探究林分因子对林下草本物种多样性指数和林分结构的影响。结果显示:(1)除林分密度、平均冠幅和平均胸径外,其他林分因子都有显著性差异;林分密度的变异程度最高,平均林龄变异程度最低。(2)4种草本多样性指数在各样地之间均存在显著性差异,其中物种丰富度指数变异性最大,Simpson指数变异程度最低。(3)物种丰富度指数在6个林分因子的影响下有较明显波动,整体上呈减小的趋势,而其余3种指数无明显变化。(4)由相关性和线性拟合分析得出林分密度主要影响林下草本层物种丰富度指数和Shannon指数,平均树高和平均枝下高主要影响林下草本层物种丰富度指数,各林分因子对Simpson指数和Pielou指数均无显著影响。(5)林分密度为150株/hm^(2),平均树高为17.34 m,平均胸径为30.53 cm,平均枝下高为2.95 m,平均冠幅为5.68 m,平均年龄为53年时,华北落叶松林林下草本层物种多样性达到最大。结果表明:适当对华北落叶松进行间伐和修枝,栽植其他树种和灌木,可以提高华北落叶松人工林林下草本层物种多样性。

华北落叶松低质低效人工林改造示范技术应用

通过近5年对河北省木兰林管局龙头山林场道坝梁华北落叶松低质低效人工林改造示范技术研究,探索应用可行的恢复手段,对退化的华北落叶松人工纯林进行科学经营,转变经营思路,减少皆伐改造。按照近自然育林法则,采取围栏封禁、开窗引灌、群团状择伐、带状皆伐、人工补造及人工促进天然更新等一系列科学经营措施,改善森林的生态环境及森林自我恢复能力,提高林地、林木生产力,努力打造健康、优质、高效的复层、混交、异龄林,实现森林的可持续经营。

塞罕坝华北落叶松人工林天然更新影响因子

为了探讨影响塞罕坝地区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林天然更新的关键因子,基于两个龄级(Ⅲ龄级,20—30a、Ⅳ龄级,30—40a)共计18块(50m×50m)华北落叶松人工林标准地的调查资料,采用冗余度分析法(RDA)对标准地中不同高度等级华北落叶松更新苗密度与环境因子之间的关系进行了分析,并运用偏冗余度分析法(partial RDA)对影响林分更新的土壤-枯落物因子、林分结构因子进行了定量分解。结果表明:(1)土壤-枯落物因子是影响该地区华北落叶松人工林林分更新的关键因子。(2)Ⅲ龄级林分更新主要影响因子有林分密度、土壤有机质含量、土壤速效磷、土壤碱解氮含量和枯落物厚度;Ⅳ龄级林分更新主要影响因子有枯落物厚度、土壤全钾、林分密度、土壤p H值和基面积。两个龄级林分更新都表现出高个体数,低成活率的现象,枯落物厚度是造成这种现象的主要因素。(3)Ⅲ龄级林分更新苗在早期生长中受土壤-枯落物因子限制比较大,而后林分结构因子逐渐成为主要的限制性因子;在Ⅳ龄级林分中,除基面积外的林分结构因子与5个高度等级更新苗密度呈正相关。

间伐强度对塞罕坝华北落叶松人工林生长进程和生物量的影响

根据塞罕坝机械林场总场阴河林场生产经营现有的间伐强度(24.0%、25.9%、38.6%),设置标准地9块并制作解析木9株,对不同间伐强度条件下的华北落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr.)人工林生长状况、生物量及生产力进行了调查研究。结果表明:随着间伐强度的增加,胸径、树高、材积生长量均有明显增加;相同龄组不同间伐强度条件下,林木树干、树皮、树枝、树叶、树根生物量及总生物量有随间伐强度增大而增加的趋势。间伐强度为38.6%的林分树干的含碳量为48.20 t.hm-2,比间伐强度24.0%、25.9%的林分分别大2.81、1.08 t.hm-2,林木碳储量的积累主要在树干部分,大约占总碳储量的50%左右。从生产实际来说间伐强度为38.6%条件下林分平均生产力比24.0%、25.9%间伐林分分别高出4%、5%。针对林场生产经营现有的3种间伐措施来讲,最适间伐强度为38.6%。

华北落叶松人工幼、中龄林土壤肥力变化

2005年以北京市营盘附近中山20年生和28年生华北落叶松人工林为对象,通过测定土壤表层0-20 cm土壤物理性质、化学性质和土壤酶的季节动态,用主成分分析法探讨华北落叶松幼、中龄林土壤肥力的变化。结果表明：28年生华北落叶松人工林土壤含水量、最大持水量、毛管持水量和非毛管孔隙度等低于20年生华北落叶松,而土壤容重和毛管孔隙度高于后者;随林龄增大,华北落叶松土壤pH下降0.10个单位,土壤全氮、速效钾含量不同程度降低,而有效磷含量有一定升高;相对于20年生华北落叶松,除多酚氧化酶外,28年生华北落叶松土壤过氧化氢酶、转化酶、脲酶和碱性磷酸酶活性降低。土壤脲酶、过氧化氢酶、最大持水量、非毛管孔隙度是评价华北落叶松土壤肥力的重要指标。20年生华北落叶松林分土壤肥力对密度较敏感,应及时适量间伐。20、28年生土壤综合得分IFI分别为0.358和-0.358,营盘附近中山大面积栽植华北落叶松需持慎重态度。

华北落叶松人工林生物量及其分配模式

植物生物量及其分配模式是全球碳循环研究的重要内容之一。为提高我国不同尺度森林生物量碳的估算和模型模拟等的准确性,该文采用标准木法研究了华北落叶松人工林典型分布区(关帝山、五台山中山和亚高山、五台山山间盆地、塞罕坝林区)的单木生物量相对生长模型、林分生物量及其分配模式的动态变化。结果表明:①林分生物量随林龄的增加而增加,但不同分布区林分生物量的生长过程存在有一定的差异。林龄较小时各区林分生物量的差别很小,但随着林龄的增加各区之间的差异逐渐变大。在五台山中山和亚高山,林分生物量在林龄25年左右时基本达到稳定,而五台山山间盆地则在林龄35年左右时才基本达到稳定,并且这两个分布区的最大林分生物量都小于关帝山和塞罕坝。②不同分布区生物量的分配模式存在一定的差异。干生物量的比例在关帝山和塞罕坝间无显著性差异(P>0.05),都明显大于五台山(P<0.05),其中五台山中山和亚高山干生物量所占的比例最小。各区枝生物量所占的比例均有显著差异(P<0.05),叶生物量所占的比例却无明显差异(P>0.05)。除五台山山间盆地外,其余3个分布区干生物量的比例与林龄、胸径和蓄积量等林分指标呈极显著正相关(P<0.01),枝和叶生物量的比例与这些指标呈极显著负相关(P<0.01),而且都以指数形式趋于稳定值,但根生物量的比例却与这些指标大多无明显相关性(P>0.05)。

六盘山南部华北落叶松人工林土壤有机碳含量

研究造林措施和林龄对宁夏六盘山南部不同坡向华北落叶松人工林土壤有机碳的影响。结果表明:造林后,各坡向的土壤有机碳含量均呈现先下降、后上升的变化过程,其对造林干扰的敏感程度随土层加深而减弱;在阳坡半阳坡,造林10年后的幼龄林0～45cm土层土壤有机碳密度(96.33t·hm-2)仍低于灌丛(122.12t·hm-2),造林20年后的中龄林(189.27t·hm-2)已高于灌丛,说明土壤碳库已得到恢复;在阴坡半阴坡,幼龄林和中龄林的土壤碳密度分别为192.37和222.03t·hm-2,均低于天然次生林(256.64t·hm-2),说明造林20年后土壤碳库仍未恢复;阳坡半阳坡林地在造林后第8年0～45cm土层有机碳含量降至最低,相对阳坡灌丛(32.13g·kg-1)的降幅为3.72g·kg-1,需在造林后第16年才能恢复到造林前的灌丛水平;阴坡半阴坡林地在造林后第16年降至最低,相对阴坡次生林(66.30g·kg-1)的降幅为22.77g·kg-1,需在造林后第32年才能恢复到造林前次生林水平;阴坡造林后,其土壤有机碳比阳坡损失量大,损失期长,恢复较慢,但阴坡土壤碳库的绝对值在任何林龄阶段都高于阳坡,说明阴坡森林土壤的碳储存能力高于阳坡;在阳坡半阳坡灌丛采用扰动较弱的稀植造林时,造林后第10年0～45cm土层有机碳含量平均为31.05g·kg-1,虽仍低于灌丛(35.55g·kg-1),但却远高于扰动较强的全面整地后常规密度造林(23.17g·kg-1)。