近自然化改造对马尾松人工林土壤团聚体有机磷组分含量变化的影响

有机磷(Po)是土壤磷库的重要组成部分。为探究马尾松人工林近自然化改造对土壤团聚体Po分布特征的影响,该研究以南亚热带的马尾松纯林(PP)和近自然化改造后的马尾松-阔叶树种混交林(CP)为对象,采集0~10 cm土样后利用干筛法将其筛分为>2 mm、0.25~2 mm和<0.25 mm三部分粒径团聚体,并测定原土及各粒径团聚体中各Po组分、微生物生物量磷(MBP)含量和酸性磷酸酶(ACP)活性。结果表明:(1)CP的土壤Po组分与PP相比发生了变化,高稳定性有机磷(HRO-P)和中度活性有机磷(MLO-P)在原土以及各团聚体径级中均显著高于PP(P<0.05),而活性有机磷(LO-P)和中度稳定性有机磷(MRO-P)在CP和PP中并无显著差异,PP和CP各组分Po在原土和各团聚体径级中无明显变化规律。(2)各形态Po在PP中占比大小为HRO-P>MRO-P>MLO-P>LO-P,而在CP中为HRO-P>MLO-P>MRO-P>LO-P。(3)CP中的MBP含量和ACP活性在原土及各团聚体径级中均显著高于PP,并且随着团聚体径级的减小,ACP活性上升。(4)冗余分析发现,土壤有效磷(AP)、土壤团聚体平均重量直径(MWD)、MBP和全氮(TN)为土壤Po组分的主要驱动因子。综上认为,近自然化改造有利于马尾松人工林土壤中磷的积累与转化,该研究结果为马尾松人工林土壤质量和生产力的提升提供了理论依据。

云杉人工纯林近自然化经营模式关键技术研究

临江林业有限公司的云杉林均是在皆伐迹地进行人工更新形成的人工林,初植密度为3300株/hm2。由于树种单一,密度过大,郁闭度均为0.9以上,造成土壤板结,林冠下没有天然树种更新,不利于病虫害防治和防火工作的开展,导致森林的生态防护功能缺失。本实验通过长期在经营过程中对云杉人工林进行科学的诱导培育,通过二次抚育伐,林冠下补植红松、水曲柳、黄菠萝等阔叶珍贵树种,使林分结构较差、地力退化、生态系统稳定性差的人工纯林初步形成生产力高、稳定性强、结构合理的近自然化的云杉复层异龄混交林。

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。

2016-2021年南亚热带近自然化改造马尾松人工林土壤水热动态数据集

本研究依托崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站,在中国林业科学研究院热带林业实验中心林区,利用南亚热带近自然化改造马尾松(Pinus massoniana)人工林内的自动气象观测站,开展土壤水热动态监测和研究,样地布设、指标监测和数据质量控制均按照规范进行。本数据集对2016–2021年近自然化改造马尾松人工林的土壤温度、土壤体积含水量、土壤热通量、空气温度和空气相对湿度等观测数据,经过异常值剔除、数据插补等标准数据处理,统计得到马尾松人工林日尺度的土壤水热动态数据,并对数据集的构建进行了说明。建立和共享本数据集对于理解近自然化改造马尾松人工林的土壤水热特征有重要价值,同时可为深入研究针阔叶混交林对全球气候变化的响应提供基础数据,也为南亚热带森林资源的可持续经营和管理提供数据基础支撑。

基于近自然化和海绵城市理念下的城市河道生态修复

随着我国工业化和城镇化快速发展,未经处理的生活污水、工业污水以及雨季地表径流中污染物排入河道水系,导致城市水体污染加重。由于城市污染水体来源和环境条件等因素复杂多变,当前河道修复思路仅仅注重水体水质快速恢复,没有从河流水体生态系统受损恢复角度去考虑,导致水体自我净化能力较差、生态系统不稳定,水体水质难以维持与持续改善,生物多样性水平较低。文章系统阐述了近自然化修复和城市海绵城市的理念发展历程和内在科学性,分析了其在城市河流生态修复过程中的应用效果和优势。由于二者特点与属性都与河道生态修复存在共性,其理念及其应用措施可作为未来城市河道生态修复发展方向。结合在安徽省阜阳市所做城市河道修复工程和效果,对工程实施过程中的近自然化和海绵城市理念进行了提炼。最后,基于国内外先进城市环境修复和管理经验,总结了近自然化和海绵城市理念下的城市河道修复原则、主要措施和未来发展方向,可为保障未来城市水生态系统的良性循环与可持续发展提供研究基础和理论参考。

近自然化改造在甘肃省马尾松和杉木人工纯林中的应用效果探析

为提高人工林地培育树种的质量,研究自然化改造对林分结构的影响,以甘肃省小陇山林区对马尾松和杉木人工纯林的近自然化改造为论述对象,分析了近自然化改造后的林分结构变化情况。结果表明,通过对马尾松林进行近自然改造,在弱、中等、强、极强混交4个级别上,林分个体数量的比重均有所提高,尤其是极强混交所占比重为25%,平均混交度由改造前的0提高至0.82。林分角尺度上,马尾松林中随机性个体数目所占的比重较大,但在近自然化改造后,随机性个体数目所占的比重降低至41.67%,而团状分布则上升至8.33%。林分大小比数方面,杉木对照林分近自然化改造后优势木与中等木所占比重分别增长了28.00%与20.00%,而其他种类木所占比重则呈下降趋势,林分的平均大小比数也从改造前的0.52下降到0.46。近自然改造可以改善林分结构和林地土壤肥力,增加林间物种多样性。但过度择伐也会产生反作用,导致土壤质量下降。

近自然化改造对杉木人工林物种多样性的影响

在广西凭祥市热林中心青山实验场设置杉木人工林近自然化改造样地,进行3种间伐强度处理(75%、55%、35%),均匀套种4种阔叶树。改造5年后,研究不同间伐强度近自然经营对群落组成、物种多样性和林分生长状况的影响。结果表明:近自然化改造5年后,乔、灌、草3层的物种数明显增加,灌草层的优势种有所变化,但各间伐处理的优势物种大致相同;各间伐处理的灌木层物种多样性指数无显著差异;改造后各处理草本层物种多样性指数均高于未改造的纯林,各处理草本层的Simpon指数和均匀度指数均显著高于改造前的纯林。杉木胸径随间伐强度的增大而增加且差异显著,但各处理间树高无显著差异;套种的4种阔叶树的胸径、树高随间伐强度的增大而增加,大叶栎、红椎的胸径、树高生长量在不同间伐处理林分中有显著差异;高间伐强度改造的杉木人工林适合套种阳性树种大叶栎、米老排和中性树种红椎,中等间伐强度改造的杉木人工林适合套种耐阴性树种润楠。

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。

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。

云南松纯林近自然化改造的探讨

长期以来,云南松的纯林经营使得生物多样性降低、林分稳定性变差、遗传品质退化、林分生产力下降,从而导致生态系统功能衰退。针对这些实际情况,本文依据国内外研究成果对云南松纯林近自然化改造的技术和理论进行了探讨,为恢复云南松群落的生态功能和经济功能提供依据。

马尾松人工林近自然化改造对林分生长的影响

【目的】研究和阐明马尾松(Pinus massoniana Lamb.)人工林近自然化改造对林分保留木、套种树种和自然更新树种生长的影响。【方法】2005年1月,采用随机区组设计对中国林业科学研究院热带林业实验中心12年生马尾松人工林进行5种不同强度(0%,20%,30%,40%和50%)间伐后,套种米老排(Mytilaria laosensis)、红锥(Castanopsis hystrix)和润楠(Machilus pingii)3个乡土阔叶树种,每种强度设3次重复,每个套种树种密度均为120株/hm2,2013年8月对所有样地(共15个,每个样地面积为600m2)的马尾松保留木、套种树种和自然更新至乔木层的树种进行每木调查,记录种名、胸径和树高等。【结果】间伐处理8年后,不同间伐处理间林分保留木的平均胸径、树高和蓄积量均存在极显著差异(胸径:P<0.001,树高:P=0.001,蓄积量:P=0.008);林分平均胸径和树高随着间伐强度的增加而增加,林分蓄积量随间伐强度的增大而减少。间伐促进了3个套种树种幼树的生长,但不同树种间存在差异;米老排在50%间伐林分下生长最优,而红锥和润楠以40%间伐林分较优,前者的生长速率明显高于后者。间伐显著的提高了自然更新至乔木层的林木株数,与对照处理(100±25株/hm2)相比,20%,30%,40%和50%间伐林分分别是对照处理的8.72倍、11.22倍、11.06倍和13.78倍;间伐显著提高了自然更新林木的树高生长,而胸径生长差异不显著。【结论】从人工林木材生产、套种树种生长和自然更新树种生长情况分析,采用30%或40%的间伐强度和套种优质乡土阔叶树是马尾松纯林近自然化改造的最佳选择。

河段尺度下的城市渠化河道近自然化策略研究

河流近自然化治理的理念正在逐步拓展和实现,对于仍在高速发展的中国来说,预示着传统的技术手段到了需要革新的时代。河流系统是多重等级系统,本文选取河段尺度的城市渠化河流作为研究对象,确定渠化河流的形态特征、功能特征和空间特征,并以此将渠化河流分为3类,即空间紧缩的、有弹性余地的和有较大空间拓展的河道。论文基于大量的基础研究和工程考察,对应3类河道,创新的提出城市紧缩型河道策略、城市弹性型河道策略和城市开拓型河道策略。该策略体系的总结是应对未来中国城市渠化河流改造趋势的一个重要的探索与努力。

美国河流近自然化综合治理措施初探及其借鉴

美国的河流近自然化综合治理相关研究在20世纪40年代就开始被重视,经历了大半个世纪的发展,不断成熟完善,成效显著,其技术和水平在世界处于前列,主要介绍了新泽西州基于生态理念,在河流健康评估的基础上,结合水资源综合管理措施,对河流采用近自然化工程措施,进行综合治理的相关技术及经验。

人工成过熟纯林近自然化改造培育技术

人工成过熟纯林具有林分组成单一、群落结构简单、综合效益低下等弊端。可通过渐伐、群团状皆伐、带状皆伐,人工补植珍贵树种等方法将其改造培育为近自然林。

城市森林近自然化经营技术与对策研究——以樟树市城市森林建设为例

城市森林是有生命的城市基础设施,是衡量一个城市文明程度和可持续发展能力的重要指标,建设完善的城市森林生态体系,合理高效地进行城市森林近自然化经营,对城市森林的创建具有重要作用。本文探讨了城市森林近自然化经营的概念、意义、指导理论与原则、技术范围、内容、步骤和措施,并着重讨论了樟树市城市森林近自然化经营中的目标、措施及经营对策,旨在运用先进理念经营城市森林建设。

丹江口库区水源涵养林的近自然化改造——以龙口林场为例

丹江口库区水源涵养林林分质量和生态功能的高低严重制约着我国南水北调中线工程建设成效。笔者通过对丹江口库区水源涵养林不同典型林分调查和研究,针对各类型林分现状和所存在的问题,基于近自然经营的理念和方法,提出了相应林分近自然改造措施,为丹江口库区水源涵养林的可持续经营提供依据。

杉木人工林近自然化改造对林下植被多样性和土壤理化性质的影响

【目的】研究近自然化改造下杉木人工林物种多样性和土壤理化性质的相关关系及其动态变化,探究改造后林下植被—土壤系统之间的相互影响关系,评估人工经营措施对杉木人工林群落的生态影响,为该区未来杉木人工林可持续经营提供科学依据。【方法】以中国林业科学研究院热带林业实验中心3种不同经营模式的杉木近自然改造林分和未经改造的杉木人工纯林作为对照,分析林下灌木和草本群落物种组成、植物多样性水平和土壤理化性质差异及其之间的相关性。【结果】改造后灌木层和草本层的丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和均匀度指数均高于未改造纯林。土壤理化指标在不同经营模式下变化特征不同,土壤含水量、有机质、全氮、全钾和速效钾含量受采伐影响明显(P <0.05),均为改造样地大于对照样地,其中有机质含量最高,达56.68 g/kg。土壤含水量、土壤密度与草本植物多样性表现出一定的相关性,而与灌木层多样性指数无显著相关性;有机质与灌木层的Shannon-Wiener指数和丰富度指数均呈现显著正相关(P <0.05),与草本无显著相关性;pH值与灌草层多样性指数均无显著相关性。【结论】改造后杉木人工林土壤全氮、全磷、全钾、速效钾有机质和含水量与林下灌草多样性指数的相关性最为密切,建议采伐后保留450～600株/hm^2配合林下30～40株阔叶树种补植作为该区域经营指标参考,并重视经营措施下的人工林林下植被多样性与土壤理化性质产生的相互关系。

文昌市低效木麻黄林近自然化改造对土壤理化性质的影响

对文昌市岛东林场东风作业区低效木麻黄纯林实施套种多树种的近自然化改造,并以低效木麻黄纯林为对照,采用对比分析方法,研究近自然化改造对土壤理化性质的影响。结果表明:(1)0～20cm,各套种模式均比对照模式土壤容重降低,土壤持水量上升,土壤保水能力增强,孔隙度增多,土壤渗透性和透气性得到改善;20～40cm,各套种模式土壤物理性质指标与对照模式无明显差异变化,说明在短期内套种对土壤(0～20cm)物理性质影响效果较好,尤其模式T2土壤物理性质表现最好。(2)各套种模式土壤pH值均呈碱性,土壤有机质、土壤全量养分含量在短期内随不同模式土层变化不同,多数呈现上升趋势,与对照模式差异不明显;林木生长土壤速效养分能力在不同土层均比对照模式差,说明短期内套种对土壤化学性质的影响较弱。因此建议继续跟踪土壤理化性质调查,为低效木麻黄林分经营措施提供参考。

云南松林近自然化采伐的改造效果

以云南松林近自然化采伐样地的调查资料为依据,分析了改造措施对云南松群落特征的影响。结果表明,通过近自然化采伐降低了云南松在林冠层的地位和作用而提高了阔叶树在林冠层的地位和作用,并使云南松种群的树干通直度结构得到明显改善,更新层和草本层物种多样性也显著提高。而且,近自然化采伐在经济上具有可行性。