祁连山林区基于水源涵养能力的人工林近自然度评价体系建立

建立近自然度评价体系对于修复森林生态功能、保障森林可持续发展有着重要的意义,然而近自然度尚未有统一的评价体系。祁连山地区的森林系统承担着我国西部重要的水源涵养功能,对其现存的人工林客观地开展基于水源涵养能力的近自然评价是亟需解决的问题。以祁连山东部金禅沟、塔尔沟小流域40个不同林分起源的云杉纯林、白桦纯林、云杉白桦混交林为对比研究样地,对涉及近自然度和水源涵养能力的指标进行敏感性分析,筛选出中高敏感度指标,通过欧氏距离法结合熵权法定量评价人工林近自然度,通过模糊物元法定量评价森林水源涵养能力,然后采用6种方法对近自然度和水源涵养得分分布进行拟合(R~2>0.4),并利用K-means法建立了4个近自然度评价等级。研究表明祁连山东部地区大部分人工林近自然度评级处于半天然林阶段,通过改造纯林为针阔混交林可以同时提高其近自然度与水源涵养能力。研究旨在构建基于水源涵养能力的近自然度评价体系,为森林生态服务功能修复提供理论支持。

祁连山东部地区不同林分水源涵养能力综合评估

研究对比祁连山东部地区典型林分水源涵养能力变化规律及差异,以期为区域森林水源涵养能力提升和管理提供科学依据。以青海互助北山国家森林公园内的云杉纯林、白桦纯林、云杉白桦混交林、云杉青杨混交林、白桦青杨混交林和白桦落叶松混交林为研究对象,采用野外实测、称量、室内浸泡等方法对林地林冠层、枯落物层和土壤层的水文效应进行测定分析,通过敏感性分析和相关性分析选取林冠截留率、未分解层厚度、饱和导水率和土壤蓄水能力等8个指标,并采用熵权法和综合指数法对林地水源涵养能力进行评估。研究结果表明:祁连山东部地区6种典型林分林冠层、枯落物层和土壤层的水源涵养能力都受到林分类型的影响。(1)不同林分类型林冠层植被截留能力表现为针叶林>阔叶林,混交林>阔叶纯林;(2)枯落物的厚度和储量变化趋势一致,云杉纯林(针叶纯林)表现为未分解层>半分解层,其他林分类型(针阔混交林、阔叶混交林和阔叶纯林)均表现为未分解层<半分解层。(3)土壤孔隙度和饱和导水率整体上表现为混交林大于纯林,且针阔混交林更优。(4)6种典型林分水源涵养能力的综合评估结果表明:云杉白桦混交林(0.746)>白桦落叶松混交林(0.547)>云杉青杨混交林(0.504)>白桦青杨混交林(0.480)>白桦纯林(0.467)>云杉纯林(0.244)。综合来看,针阔混交林可以作为区域林分结构调整和营造新林的目标林分类型,特别是云杉白桦混交林和白桦落叶松混交林,同时,在新造林时,应避免直接营造云杉纯林。

东江水源涵养林不同混交组合林下植物多样性研究

为揭示东江水源涵养林5年生8种不同混交组合林下植物多样性的差异及其规律。对8种不同混交组合林分样地开展植物多样性调查,对每种混交组合林下的灌木、藤本、草本层进行植物多样性评价。结果表明,林下植物丰富度指数均不高,Simpson指数与种间相遇机率(PIE)在数值上相等,但其与Shannon-Wiener指数间则相差较大;从林下植物多样性指标的聚类分析看,混交组合楠木×锥栗、红苞木×枫香、火力楠×红锥、椆木×红锥、格木×海南红豆的植物多样性指数较高,而混交组合红锥×枫香的植物多样性指数较低。

张掖市人工林区域水源涵养能力与覆盖面积空间差异动态模拟分析

为明确张掖市人工林水源涵养能力和生态恢复效果,对张掖市人工林区域水源涵养能力计量及其空间差异动态进行模拟分析。采集当地水源涵养能力影响因素数据,计算水源涵养量,划分水源涵养能力等级。借助ArcGIS软件模拟分析空间差异动态,模拟得出张掖市2017—2021年的水源涵养能力空间分布特征。结果表明,2017年张掖市东部靠边缘区域水源涵养能力等级非常高,西北角和东部中间区域等级较高,等级一般区域主要分布在水源涵养能力等级较高地区的周边,等级较低区域主要分布在西部、东北部、中部以及南部等地区,等级非常低区域主要分布在南部区域。2018年水源涵养能力等级非常高区域覆盖面积存在零散扩大分布特征,等级较高区域覆盖面积向西南方向扩大且西北角与东部中间区域连通,其余等级覆盖面积则相应减少。2019—2020年水源涵养能力非常高、较高地区所占面积进一步扩大,其余等级覆盖面积则相应继续减少。2021年,具有非常高、较高水源涵养能力等级面积已覆盖当地人工林大部分区域并已延伸至西南部边缘,其余等级区域所占面积则继续缩小。研究表明,张掖市人工林区域具有提高水源涵养和生态恢复能力,据此提出提高灌木和草地种植量,在含水量较高区域种植经济林和针叶林等种植策略。

湿地公园景观型水源涵养林生态改造与景观优化

位于广西南宁市南部郊区28公里处的大王滩国家湿地公园,拥有一个总容量达6.38亿立方米的大型水库,它不仅为城乡居民提供饮用水,还具有农业灌溉、防洪以及发电等多重功能。该公园的西北部,也就是莲花岭区域(坐标大致在108°17′E,22°34′~22°35′N),担任着生态修复的重要职责,此区域覆盖了约56.08公顷的用地面积。这一片研究区域毗邻大沙田取水口,位于大王滩水库的饮用水源保护区内,归类为一级陆域保护区。

白盆珠水库水源涵养林改造设计

为在兼顾景观功能的基础上增强库区水源涵养能力,有效控制水土流失,保护和改善水库区域的生态环境,可通过一系列的生物措施,采取必要的林相改造。阐述了白盆珠水库水源涵养林改造设计基本原则和具体目标,在坚持生态功能优先的原则上,从项目分区、林地改造、树种选择和苗木种植等方面提出具体的林相改造措施,以期为此类项目的设计提供参考依据。

不同密度油松人工林土壤特性及水源涵养功能研究

为探讨不同密度油松人工林土壤特性及水源涵养功能的变化规律,以期为优化油松人工林经营管理和提高其水源涵养能力提供科学依据。通过系统调查与分析不同密度油松人工林的土壤理化性质、土壤持水量、枯落物持水量,结果表明,随着密度增加,土壤理化性质、土壤持水量、枯落物持水量均受到不同幅度的影响。其中,林分密度为2978株/hm^(2)的油松人工林与其他密度相比,林地土壤密度较低,为1.12 g/cm^(3);林地土壤有机质含量较高,为50.4 g/kg;毛管持水量属中等水平,为865.44 t/hm^(2);土壤的总体持水性能也属最佳。因此,建议在实际经营管理中,可根据当地气候、土壤等条件,适当增加油松人工林的密度,以提高其水源涵养功能。

密云水库水源涵养林的建设及管养要点

密云水库是北京重要的饮水源,周边的水源涵养林对保护水质和维持生态平衡起着基础作用。通过改善土壤的保水性、调整树木种植结构,可增强生态系统的服务功能,从而间接改善水质和稳定生态环境。密云水库周围的森林是北京水源的天然屏障,它们的存在对保持水质清洁非常重要。

绰尔河源头及两岸水源涵养林水源涵养状况简析

绰尔河是嫩江右岸一级支流,发源于内蒙古呼伦贝尔市大兴安岭顶部石门子附近,属大兴安岭森工集团绰源林业局施业区,流经兴安盟扎赉特旗境内,最后在黑龙江省江桥汇入嫩江,绰尔河源头及两岸的水源涵养林的水源涵养能力大小,直接关系到嫩江上游来水是否充足,同时,对嫩江流域的生态环境状况有着举足轻重的作用。文章从绰尔河源头及两岸的水源涵养林的林分状况入手,简析了绰尔河流域的生态环境状况,同时提出了具体保护经营意见。

浙江钦寸水库水源涵养林植被特征与优化策略

调查水源涵养林特征,分析水源涵养林存在的问题,探寻提升水源涵养林质量的策略。通过资料收集、踏查、实测的方法,调查统计浙江钦寸水库水源涵养林的植物资源和植被类型。结果表明:钦寸水库水源涵养林共有维管植物166科578属1003种,包含针叶林、阔叶林、竹林、灌丛、草甸5个植被型组,整体呈现出“山-水-林”模式水源涵养林的景观风貌。浙江钦寸水库水源涵养林存在植被类型占比不合理、森林景观利用率低等问题,并提出了定向抚育更新森林植被、依托自然属性协调景观建设等优化策略。

松花湖水源涵养林植被恢复模式探析

根据不同造林目的与方式,利用现有林型,分析松花湖生态区地带性植被现状与特点,探寻松花湖水源涵养林的植被恢复模式。结果表明:在试验地内存在3种稳定模式,即红松+水胡林混交模式、东北红豆杉+阔叶树下更新模式、蒙古栎+毛脉卫矛混交模式;2种过渡模式,即红松+白桦混交模式和云杉+大叶山杨混交模式。

祁连山水源涵养林组成结构及生长状况

祁连山水源涵养林受立地水热条件影响和自然、历史干扰 ,多世代演替林型共存 ,分布占祁连山三个垂直气候带 ,主要由干性灌丛林、青海云杉林、祁连圆柏林、湿性灌丛林四种类型 ,组成简单、结构单一 ,呈现高寒半干旱、半湿润气候特点 ;青海云杉林是祁连山水源涵养林的主体 ,相对其它森林类型其组成、层次结构复杂 ,生产力较高 ;干性灌丛林分布在立地条件较差的浅山地带 ,是祁连山水源涵养林的先锋林型 ;湿性灌丛林分布在山地森林草原带以上 ,是地带性顶极群落。

青海东部典型人工水源涵养林稳定性比较

青海作为中国的高原水塔,区域内森林能否稳定发挥其水源涵养功能至关重要。研究其林区人工水源涵养林的稳定性,明确限制林分稳定性的主要因子,可为林分结构调控与功能提升提供科学依据。于2019年5—9月在青海省大通县塔尔沟小流域选取6种典型林分作为研究对象,构建稳定性评价指标体系,结合层次分析法和模糊物元法计算各指标组合权重,采用综合评价法进行分析评价。结果表明:1)混交林稳定性整体大于纯林,青海云杉白桦混交林稳定性最好,青杨纯林稳定性最差。2)组合权重结果表明:林分密度、土壤水分和生物多样性是林分稳定的主要限制因子。青海云杉白桦混交林可以作为指导青海东部地区林分功能提升的理想林分。区域植被重建过程中,应通过调整林分结构和密度,增加灌木和草本层的生物多样性,营建复层异龄的针阔混交林,确立科学合理的人工林营建模式。

湿地公园景观型水源涵养林生态改造与景观优化

人工林改造是湿地公园生态修复和森林质量提升的重要措施,打造兼具水源涵养和景观特色的水源涵养林对湿地公园生态修复有重要意义。以大王滩国家湿地公园水源涵养林改造为例,通过分析立地和林分现状及其存在的问题,从生态功能和景观营造角度,提出大王滩国家湿地公园水源涵养林树种选择、构建和景观优化方法;通过系统分析法对营造效果进行评估。结果表明,本研究设计的水源涵养林改造方案可将目前树种和林相单一的人工林改造为多树种、多层次和多色彩的水源涵养林,可提升大王滩国家湿地公园水源涵养林的生态功能和景观质量。

不同密度油松人工林土壤特性及水源涵养功能研究

【目的】分析不同密度下油松人工林土壤特性及水源涵养功能变化,选择最佳的油松人工林种植密度,充分发挥油松人工林的生态功能。【方法】以辽宁省海城市30年油松人工林为研究对象,设置5种林分密度,分别为1367株·hm^(-2)、1861株·hm^(-2)、2617株·hm^(-2)、3012株·hm^(-2)、3683株·hm^(-2),分析不同密度对油松人工林土壤理化性质、土壤持水量以及枯落物持水特性的影响。【结果】油松人工林土壤理化性质、土壤持水量以及枯落物质持水特性受不同密度影响存在显著差异,其中林分密度为2167株·hm^(-2)林地与其它密度相比,林地土壤密度较小,为1.13 g·cm^(-3),林地土壤有机质含量是林分密度为1367株·hm^(-2)林地的1.63倍,且总孔隙度较大,为62.56%,土壤持水性能较好,为1251.3 t·hm^(-2)。【结论】林分密度为2617株·hm^(-2)林地土壤特性以及水源涵养功能最佳,可以优化土壤结构,提高土壤蓄水能力,促进油松人工林的生长。

金沙江流域不同林分类型的土壤特性及其水源涵养功能研究

对金沙江流域6种不同林分土壤物理性质、凋落物持水量以及林地土壤贮水性能等进行了研究。结果表明,不同林分的土壤物理性质及其水源涵养功能差异明显。在相同的立地条件下,圣诞树纯林和混交林具有更好的维持地力作用和更高的水源涵养功能。依据林地总贮水量的大小,6种林分最大蓄水量大小依次为圣诞树纯林(2 851.8 t/hm2)>华旱混交林(2 478.9 t/hm2)>云华混交林(2 432.4 t/hm2)>云南松纯林(2 142.8 t/hm2)>华山松纯林(1 851.8 t/hm2)>旱冬瓜纯林(1 620.3 t/hm2)。

渝北水源区水源涵养林构建模式对土壤渗透性的影响

土壤渗透性是评价土壤水源涵养作用重要指标之一,其受制于许多外在和内在因素的影响,与植被类型、土壤结构、土壤种类和降雨强度等关系密切。为探讨不同构建模式水源涵养林对土壤渗透性能的影响,以裸地为对照,以土壤初渗速率,稳渗速率,平均渗透速率和渗透总量表征土壤渗透性,对重庆北部水源区8种不同构建模式的水源涵养林地的土壤渗透性及其与理化性质的关系进行研究。结果表明:不同模式水源林地和同一模式林地不同层次土壤渗透性能存在较大差异,各林地土壤渗透性随土壤深度的增加而降低,母质层土壤渗透性受林分类型和林分结构等外界条件的干扰较小,差异不显著;8种林地土壤渗透性均好于裸地,各林地土壤渗透性能大小依次为:广东山胡椒×杉木混交林>马尾松×柳杉混交林(火烧迹地)>四川大头茶×四川山矾混交林>毛竹×四川山矾×马尾松混交林>马尾松×广东山胡椒混交林>马尾松×四川大头茶混交林>广东山胡椒×四川杨桐混交林>毛竹纯林>裸地,根据土壤渗透能力可将8种模式林分类型分为4类:第1类,广东山胡椒×杉木混交林和马尾松×柳杉混交林,土壤渗透性最好;第2类,四川大头茶×四川山矾混交林,土壤渗透能力较好;第3类,毛竹×四川山矾×马尾松混交林、马尾松×广东山胡椒混交林、广东山胡椒×四川杨桐混交林、马尾松×四川大头茶混交林,土壤渗透性好;第4类,毛竹林和裸露地,土壤渗透性最差。以广东山胡椒和杉木混交的林分模式的土壤渗透性最好,毛竹纯林地最差,毛竹纯林对提高土壤渗透性作用较差,营林时适当增加毛竹林中其他树种的混交比例可增强林地土壤渗透性能。通用经验方程对各林分土壤入渗过程的拟合效果最好,比较适用于描述本研究区域水源涵养林地土壤入渗特征的模型,Kostiakov方程拟合效果次之,Horton方程最差;结合相关分析,筛选出9个极显著或显著影响土壤渗透性能的土壤理化性质因子,通过主成分分析法,得到土壤渗透性能综合参数α及与其极显著相关因子的综合参数β,并构建土壤渗透性各指标及其综合参数α与β的线性回归模型,为重庆北部的水源涵养林建设和防治水土流失提供理论依据。

辽西半干旱区几种人工林生态系统涵养水源功能研究

从森林生态系统树冠截留降雨、枯落物持水及土壤蓄水 3个层次对辽西半干旱区 5种人工林生态系统的涵养水源功能进行了定量研究 .结果表明 ,各人工林生态系统树冠对降雨的平均截留率为1 4 5 8%～ 37 1 9% ,依次为沙棘林 >油松沙棘混交林 >杨树沙棘混交林 >油松纯林 >杨树纯林 ;枯落物层厚度为 1 6～ 4 1cm ,枯落物贮量为 1 890 4～ 6 4 2 5 2kg·hm-2 ,枯落物层厚度和贮量均为沙棘林 >油松沙棘混交林 >杨树沙棘混交林 >油松纯林 >杨树纯林 ,枯落物最大持水量取决于枯落物贮量及其最大持水率 ,枯落物最大持水量为 5 95 7 7～ 1 9332 9kg·hm-2 ,依次为沙棘林 >油松沙棘混交林 >杨树沙棘混交林 >油松纯林 >杨树纯林 ;各人工林生态系统 0～ 4 0cm土壤层非毛管蓄水量为 2 3 70～ 37 85mm ,依次为沙棘林 >杨树沙棘混交林 >油松沙棘混交林 >杨树纯林 >油松纯林 .在 5种人工林生态系统中 ,沙棘林的涵养水源功能最好 。

祁连山水源涵养林土壤水文特征研究

通过对祁连山水源涵养林区的苔藓-青海云杉林、亚高山灌丛、灌木-青海云杉林、中低山灌木林和祁连圆柏以及牧草地等6种植被土壤水分物理性质的测定与计算,比较分析了不同植被的水源涵养能力,建立了主要土壤类型的入渗模型、土壤水分消退方程,评价了不同植被土壤层水文特征及其与植被间的关系。祁连山区主要森林的平均土壤密度均小于1 g·cm-3,土壤的蓄水能力很强但各植被间差异较大。各种森林植被土壤均表现出较高的入渗性能,土壤初渗率、稳渗率及蓄水能力从大到小的次序均为:苔藓-青海云杉林、亚高山灌丛、灌木-青海云杉林、中低山灌木林、祁连圆柏林和牧草地。在相同的环境条件下,森林土壤(山地灰褐土)的保水能力较高,水势消退曲线呈凸形,而牧草地土壤(山地栗钙土)的保水能力相对较弱,水势消退曲线呈凹形。土壤含水量相同时,后者所持水分的有效性更大。

祁连山水源涵养林枯枝落叶层水文生态功能

通过对祁连山水源涵养林凋落物及其分解过程以及蓄积量随时间变化的分析 ,研究了枯枝落叶层的持水、截留作用和蓄水保土效益 ,认为祁连山水源涵养林枯枝落叶层的水文生态功能最终体现在水土保持和水源涵养效能上 。