海南热带海岸海防林植被恢复的探索与实践

文章分析了海南岛热带海岸存在植被生态退化问题,针对主要的退化问题钛锆砂矿废弃地的植被退化和单一树种的人工木麻黄海防林的缺陷,提出了分三步走恢复海岸海防林植被的学术思路,即恢复和巩固木麻黄海防林;建立引入乡土树种的混交林型海防林;促进混交林演替成具地带性植被特征的天然林型海防林。按照这个思路开展了近20年的海岸植被生态恢复的实证研究和应用实践,验证了其可行性,实现了初步构建乡土林型的海防林植被,达到了研究构想预期的效果。研究成果为海南岛以及华南沿海热带海岸的海防林生态恢复提供了可借鉴的范例。

广西合浦窿缘桉海防林生物量和生产力的研究

用空间代替时间与定点连续观测相结合的方法,对07～77a生窿缘桉海防林的生物量和生产力进行了研究。结果表明,窿缘桉林分的生物量是随着林分年龄的增长而增加,即由造林初期(07a生)的277thm2增加到主伐期(77a生)的70932thm2。不同年龄林分生物量的器官分配存在一定的变化,干材占总生物量的4253%～5634%,干皮1216%～1725%,光枝385%～530%,叶枝076%～449%,叶366%～692%,花果037%～059%,枯枝064%～242%,根2077%～2212%。在这些组份中,除了干材和光枝的比例随林分年龄的增长而增加外,其它组份均表现为递减趋势。平均而言,窿缘桉器官生物量分配的大小顺序为:干材>根系>树皮>叶>光枝>叶枝>枯枝>花果。窿缘桉林分的生产力,在不同年龄的林分中也存在较大的差异,变化在3693～12273t(hm2·a)之间。生产力的动态与生物量的动态规律明显不同,在造林初期,林分的生产力较低,只有3693t(hm2·a),3～4a生时生产力达到最大,为12273t(hm2·a),4a后林分的生产力出现下降,并保持在92～115t(hm2·a)的水平上。

山东半岛北部黑松海防林幼龄植株更新动态及其影响因素

海防林是人工林生态网络系统的重要组成部分,也是海岸带地区典型的生态系统类型。印度洋海啸发生后,中国更加重视沿海防护林体系建设,制定了《全国沿海防护林体系建设工程规划（2006—2015年）》,规划土地总面积为4 471万hm2,

沙岸黑松海防林防护成熟期及更新年龄的研究

在对山东省黑松海防林进行全面踏查的基础上 ,应用典型调查和定位观测相结合的方法 ,开展了沙质岸黑松海防林的调查研究。采用数量化理论Ⅰ的方法 ,对黑松海防林立地质量进行了数量化评价 ,划分出1 1种立地类型 ;并采用系统聚类法 ,将研究区的黑松海防林划分为 3种林分生长类型。其中生长类型Ⅰ的林分生长表现最好 ,生长类型Ⅱ的次之 ,生长类型Ⅲ的最差。在综合分析黑松海防林防护成熟和数量成熟的基础上 ,提出黑松海防林的防护成熟期 :生长类型Ⅰ为 1 5～ 5 7a,生长类型Ⅱ为 1 4～ 3 2a,生长类型Ⅲ为 1 3～ 2 8a;确定黑松海防林的更新期 :生长类型Ⅰ为 3 3～ 5 7a,生长类型Ⅱ为 2 3～ 3 2a ,生长类型Ⅲ为 2 1～ 2 8a;确定黑松海防林的合理更新年龄 :生长类型Ⅰ为 3 3a,生长类型Ⅱ为 3 2a ,生长类型Ⅲ为 2

基于相空间重构及GRNN的海防林害虫预测及效果检验

考虑到海防林环境气候、动植物组成的特殊性及林业害虫发生的非线性、复杂性、无规律性,通过重构非线性时间序列的相空间并将输出向量作为广义回归神经网络(GRNN,Generalized Regression Neural Network)的输入向量对海防林害虫的发生进行预测;并使用仙居县1983-2011年的马尾松毛虫(Dendrolimus punctatus)实测数据对该预测方法进行仿真检验:1983-2007年虫害数据用于重构相空间及训练神经网络,而2008-2011年的数据用于虫害发生的预测检验。结果表明,在将仙居县马尾松毛虫的危害程度划分为四个等级的前提下,预测方法预测精度较高,除了对2008年马尾松毛虫危害程度的预测出现一个数量级的偏差外,其余的预测准确率均为100%。

沙质岸黑松海防林更新改造技术的研究

应用典型调查与定位试验相结合的方法 ,探讨了黑松海防林低产低质低效的形成原因 ,据其成因将这些林分划分为 5种类型 ,提出了相应的改造意见 ,并编制出黑松海防林密度管理表。通过更新造林和抚育技术试验 ,提出了较合理的更新方式 ,主要有林冠下更新造林、留伐桩萌芽更新、隔行更新造林、人工促进天然更新、带状更新等 ,其中 ,带状更新适于在林分条件相对较好的情况下应用 ,其它几种更新方式较适于低效林的更新改造 ;采用稀疏林补植、林下种植灌木或绿肥压青、封禁保护枯落物等技术 ,可有效地改善林分状况。

基于应力波技术对海南岛海防林抗风树种的筛选

海南岛人工海防林树种多样性很低,主要造林树种仍然是木麻黄,因此筛选出适宜的更多海防林树种具有重要的生态意义。基于应力波传播技术,探究活立木弹性模量的影响因素,并基于25个树种木材密度和弹性模量的差异性筛选出抗风性能较强的树种。结果表明:1)较高弹性模量的树种有10个(5229.005~9503.209 MPa),从小到大的顺序依次为青皮、黄槿、马占相思、潺槁木姜子、柠檬桉、苦楝、榄仁树、大叶相思、银合欢和木麻黄。弹性模量中等的树种有6个,依次为莲叶桐、鹊肾树、凤凰木、橡胶树、湿地松和水黄皮(3183.930~4288.321 MPa)。弹性模量较低的树种有7个(539.702~3037.248 MPa),依次为火焰木、乌桕、海杧果、对叶榕、白楸、小叶榄仁和台湾相思。2)应力波速度和木材密度均与弹性模量呈显著正相关;胸径对弹性模量的影响较小;含水率对弹性模量的影响几乎可忽略不计。较高弹性模量的树种,木质坚硬,具有较强的抗风性能,可以作为海防林树种。弹性模量中等的树种也具有入选海防林树种的条件,不过可考虑将这些树种应用到风害较轻的区域。

海南不同类型木麻黄海防林森林肥力差异状况分析

以海南省林业科学研究所、海口市林业科学研究所营造木麻黄海防林纯林和混交林为试验材料,探讨不同类型木麻黄海防林森林土壤养分、凋落物养分差异状况,以此探求指导海南人工海防林的经营改造工作的依据。

海南省海防林研究

海南四面环海,海防林体系在防风和抵御海啸等方面作用巨大,加强海防林建设,构筑良好的生态屏障,是海南生态环境建设的重要内容,同时,海防林体系建设还能给海南提供巨大经济和社会效益,保护和建设海防林对海南省经济社会建设具重大意义。近年来,由于人们过于片面追求经济利益,海南省海防林屡遭破坏,保护和建设海防林已成为海南省当前的首要任务。

中国东南沿海混交海防林建设研究进展

综述了我国东南沿海混交海防林的现状,目前混交林型海防林主要是木麻黄与湿地松、相思类树种与桉属等树种混交形成的混交林。通过分析比较不同混交林型的生长效果、防护效能和改土效果,提出合理的混交类型。此外还提出采用乡土树种与木麻黄混交,为建设混交林型的海防林体系提供更多的混交树种选择,为我国沿海防护林的管理、低效林的改造以及提高海防林的生态功能提供参考。

海口市海防林带土壤肥力调查与评价

对海口市海防林带木麻黄林、景观林和无林空地的土壤容重、pH值、含盐量、含水量、有机质及N、P、K等理化指标进行测定,并采用内梅罗修正指数对土壤参测指标进行综合评价。结果表明,海口市沙质海岸防护林带土壤pH值为中性;有效氮含量处于中等水平;有效磷和有效钾含量偏低;有机质含量严重缺乏;景观林土壤理化指标远优于其他2种林地;土壤有机质、含水量等与其他指标间都存在极显著的相关关系;海口海岸防护林带整体土壤肥力属于贫瘠水平;影响防护林土壤肥力高低的主要因子是有机质。

海口地区混交海防林造林成效浅析

海南省林科所、海口市林科所经多年试验研究,在海口地区营造混交海防林取得成功。试验面积1020亩,推广面积3383亩,共4400亩,从中总结出"木麻黄、马占相思琼崖海棠"混交树种组合模式效果较佳。研究表明,混交林增加了森林景观,增加了生物量,增加了土壤肥力,增加了生物多样性。

浙江省海防林的概况及发展前景

浙江省海防林建设经过几十年的努力 ,目前已初见成效 ,但是还比较零散 .海防林树种组成简单 ,在北段多以刺槐、榆树为主 ,南段则有木麻黄、桉树等少数几种 .树种单一 ,多为纯林 .布局不够全面和合理 ,而且其结构形式也不够完善 ,因此须对现有海防林进行改造 .首先要改变它的结构形式 .在大面积的低山丘陵地区建设水土保持林、水源涵养林、用材林、薪炭林及经济林 ,在局部平原地区营造农田林网 ,风景林点缀其间 .全省海防林建成后 ,将成为一个贯穿南北的绿色长城 .对于改善沿海地区的生态环境 ,抵御各种自然灾害 ,发展沿海经济具有显著的作用 .

胶南市海防林不同植被梯度带物种多样性分析

利用物种丰富度指数、物种多样性指数（Simpson和Shannon--Wiener指数）、均匀度指数（Pielou和Alatalo指数）及生态优势度指数对胶南沿海防护林4种梯度带8种植被模式下的人工森林群落进行植物多样性分析。结果表明：各主要模式的多样性较低，不同梯度带的Simpson指数和Shannon—wiener指数变化范围为0．35～2．52和0．84～5．69。从沿海至内陆沿不同梯度带，多样性状况逐渐变好。灌草带中柽柳＋草本模式好于紫穗槐＋草本模式的多样性状况；基干林带中黑松＋刺槐＋火炬松＋白蜡混交林的多样性好于黑松纯林和刺槐纯林模式；丘陵水土保持林带的黑松纯林好于黑松＋麻栎混交林。

厦门海防林体系建设与树种选择的探讨

在对厦门市地理环境、海防林体系现状调查研究的基础上,分析厦门市海防林体系存在的问题,探讨了厦门市海防林体系建设方向以及适合厦门市不同地域、不同应用方式的最有应用价值的防护林优势树种。

海南岛木麻黄海防林天然更新特征及更新树种筛选

天然更新是森林资源再生产的一个重要的生态学过程,良好的天然更新可促进人工林向近自然林的方向转变。为了解海南木麻黄海防林天然更新现状和特征,筛选出自然条件下天然更新良好的树种。该研究在海南岛木麻黄海防林内共计设立临时样地73块,样地总面积为2.51 hm^2,采用典型抽样的调查方法对海南全岛木麻黄海防林天然更新状况进行系统调查,应用天然更新密度及物种丰富度等指标对干、湿不同气候区木麻黄天然更新特征进行比较分析,并应用更新密度、更新指数等指标对天然更新质量较好的树种进行筛选。结果表明:(1)海南岛木麻黄海防林下天然更新质量整体不佳,木麻黄自身虽无法实现天然更新,但局部其他树种天然更新良好,更新良好的比例为15.1%。(2)湿润区天然更新丰富度及物种多样性远优于半干旱区,其中湿润区样地更新树种为28科、50属、59种,半干旱区样地更新的树种为6科、6属、6种。(3)乔木更新情况优于灌木。(4)潺槁木姜子、鸦胆子、台湾相思、榄仁树等具有较强的天然更新性能,适合与木麻黄混交,可以作为木麻黄海防林的混交树种或伴生树种。

木麻黄海防林种子雨的时空动态

为了解木麻黄(Casuarina equisetifolia)种子雨的时空间分布格局和萌发性能对其天然更新的影响,对海口木麻黄海防林种子雨的时空分布特征和种子雨的萌发动态进行了研究。结果表明,木麻黄种子落雨时间始于7月中旬,结束于次年4月中旬,持续长达9个月,期间种子雨年际平均密度为1 764.63 grain m^-2a^-1;种子雨高峰期在12月上中旬,落种量占总散落量的43.38%;种子雨呈聚集分布,且种子雨密度与附近球果数量呈极显著正相关;种子雨萌发率较低,仅为11.31%,但由于种子雨密度较大,可萌发的种子雨密度仍然较大,为199.58grainm^-2a^-1。因此,种子数量和质量均不是制约木麻黄天然更新困难的主要障碍因子,但聚集分布特征使木麻黄种子在林内扩散能力十分有限。

木麻黄及2种相思海防林活立木应力波传播速度的影响因素分析

采用应力波技术分析海南岛海防林主要树种、胸径、不同气候分布区、活立木不同方位等因素对活立木应力波传播速度的影响。结果表明:(1)木麻黄应力波传播速度与胸径大小呈极显著正相关,其中S 型曲线和倒函数曲线的相关性远好于直线的相关性,但二者之间的相关性主要适用于中小径级范围内,胸径大于16 cm 后应力传播波速度基本稳定;(2)不同树种应力波传播速度具有一定的差异性,相同胸径条件下(DBH:12~16 cm),木麻黄Casuarina equisetifolia 的应力波传播速度最大(4211.90 m·s^-1),马占相思Acacia mangium 次之(4025.17 m·s^-1),大叶相思Acacia auriculiformis 最小(3543.75 m·s^-1),且DBH ≥ 18 cm 时,各径级木麻黄应力波传播速度也均大于马占相思,表明木麻黄的抗风性能良好;(3)不同气候分布区及活立木不同方位对木麻黄应力波传播速度无显著影响。研究结果对评价海防林不同树种的抗风性能具有重要意义。

半干旱区和湿润区木麻黄海防林凋落物、土壤主要养分特征及其影响因素

以海南岛木麻黄海防林为研究对象,采用典型抽样调查方法,通过设立71个临时样,对其进行凋落物、土壤养分空间分布特征及其影响因素的研究。结果表明:1)木麻黄凋落物现存量较大,平均值和最大值分别为2.74 kg·m^(-2)和10.09 kg·m^(-2),凋落物分解缓慢,半分解凋落物质量平均占比为72.2%;2)土壤pH、有机质含量、铵态氮、有效磷和速效钾变化范围均较大,分别为4.83~9.51、0.30%~3.61%和2.26~49.43、2.92~342.55、3.36~111.93 mg·kg^(-2);3)有机质、速效钾和碱解氮整体较为缺乏,其中缺乏样地占比均>88.7%;有效磷则较为丰富,中等以上样地占78.8%;4)土壤养分与凋落物、土壤pH和气候区有明显的相关性,其中速效钾与凋落物厚度和半分解凋落物质量都呈极显著负相关,铵态氮则与之呈现显著正相关;铵态氮与pH呈显著负相关,有效磷则与其呈显著正相关;湿润区土壤有机质和铵态氮均显著高于半干旱区,但有效磷和速效钾则无显著差异。这说明土壤养分虽然与凋落物现存量具有一定的相关性,但大量积累的凋落物并没有明显改善滨海沙土贫瘠土壤的状况,其原因可能与快速生长的木麻黄对土壤养分的利用大于凋落物的归还、沙土淋溶,包括凋落物分解缓慢等多项因素。

基于天然更新性能筛选海南岛木麻黄海防林混交树种

基于对海南木麻黄(Casuarina equisetifolia L.)海防林天然更新情况的实地调查,采用更新数量、更新分布范围和更新结构3项单目标评价方法和熵权综合评价方法,对不同树种在木麻黄林下的天然更新性能进行评价和排序,据此筛选出适宜在木麻黄林下天然更新的树种。结果显示,更新能力较强的树种有:乔木树种潺槁木姜子(Litsea glutinosa(Lour.)C.B.Rob.)、大叶相思(Acacia auriculiformis A.Cunn.ex Benth)、苦楝(Melia azedarace L.)和鹊肾树(Streblus asper Lour.);小乔木鸦胆子(Brucea javanica(Linn.)Merr.)、露兜树(Pandanus tectorius Sol.)和暗罗(Polyalthia suberosa(Roxb.)Thw.);灌木酒饼簕(Atalantia buxifolia(Poir.)Oliv.)、调料九里香(Murraya koenigii(L.)Spreng.)、刺篱木(Flacourtia indica(Burm.F.)Merr.)和基及树(Carmona microphylla(lam.)G.Don)。具有一定更新潜力的树种有:乔木树种榄仁树(Terminalia catappa L.)、红厚壳(Calophyllum inophyllum L.)等;小乔木粗糠柴(Mallotus philippensis(Lam.)Muell.Arg.)、八脉臭黄荆(Premna octonervia Merr.et Metc.)等;灌木苦郎树(Clerodendrum inerme(L.)Gaertn.)、九节(Psychotria rubra(Lour.)Poir.)等。小乔木和灌木是海防林的伴生树种,适当保留和种植可提高木麻黄林的物种多样性和层次结构。选用天然更新良好的树种与木麻黄混交,最终可实现海防林由人工林向“近自然”林的转化。