3种植被恢复过程中水土流失规律的研究

水土流失是人工林植被恢复过程中生态效益评价的重要指标。2002—2006年,在广西南宁市郊丘陵地带的杉木林采伐迹地上,建立厚荚相思人工林和尾巨桉人工林以及灌草坡自然恢复植被3个径流小区,分别对水土及其养分流失量进行连续观测研究。结果表明:(1)3种植被的年平均地表径流量由小至大依次为厚荚相思林(39.60t/hm2)、尾巨桉林(45.03t/hm2)、灌草坡(64.30t/hm2);(2)年平均土壤侵蚀量由小至大依次为厚荚相思林(0.26t/hm2)、尾巨桉林(0.29t/hm2)、灌草坡(0.32t/hm2);(3)年平均水土养分(N、P、K)流失量由小至大依次为厚荚相思林(0.036kg/hm2)、尾巨桉林(0.039kg/hm2)、灌草坡(0.054kg/hm2);(4)水土及其养分流失量在各植被类型之间的差异不显著,而在不同年份之间的差异极显著。根据5a各植被恢复过程中水土流失量的大小,可划分为流失高峰期(造林当年)、流失减缓期(造林后2～3a)和流失稳定期(造林后4～5a)3个阶段;(5)水土流失量的季节变化程度由大至小依次为夏季(48.6%～72.5%)、春季(20.8%～48.2%)、秋季(2.5%～3.9%)、冬季(0.7%～2.8%),分别与同期降雨量的季节分配相吻合;(6)在广西营造短周期工业用材林,对于保持水土、减少养分流失、维护生态安全具有重要作用。

东南滨海沙地主要造林树种的生物量与能量

应用GR-3500型氧弹式热值仪测定了福建省东山县赤山林场木麻黄林、厚荚相思林和湿地松林的能量现存量，结果表明：木麻黄林现存生物量为156．82t／hm^2，各组分热值（总能量与总生物量的比值）处于19．84～21．70kJ／g，整个林分平均热值为20．26kJ／g，能量现存量为3177．95GJ／hm^2，干的能量最大占总量38．09％，果的能量最小占总量0．77％；厚荚相思林现存生物量为149．51t／hm^2，各组分干重热值为19．98～23．48kJ／g，整个林分平均热值为20．59kJ／g，能量现存量3079．16GJ／hm^2，干的能量最大占总量57．67％，果的能量最小占总量3．06％；湿地松林现存生物量142．22t／hm^2，各组分干重热值处于20．53～21．54kJ／g，整个林分平均热值为21．00kJ／g，能量现存量为2986．28GJ／hm^2，其中干的能量最大占总量35．08％，枯枝的最小。3树种林分具有较高的现存生物量、能量现存量、各组分热值和整体平均热值，体现出较高的太阳能利用率。可见从热值与生物量的角度看，木麻黄、厚荚相思和湿地松是海岸沙地造林的良好树种。

福建东山县赤山滨海沙地厚荚相思林与湿地松林生物量和能量的研究

对滨海沙土的厚荚相思林与湿地松林生物量和能量进行了研究,结果表明:1)厚荚相思林现存生物量为 149.51t/hm2,其中干占总量的57.83%,根系占总量的12.82%,地上部分生物量是地下部分生物量的 6.81 倍;各组分干质量热值在19.98~23.48 kJ/g之间,整个林分平均干质量热值为20.59 kJ/g,能量现存量为3 079.16×106 kJ/hm2;2)湿地松林现存生物量为142.22 t/hm2,干占总量的35.35%,根占总量的32.88%,地上部分生物量是地下部分生物量的2.04倍;各组分干质量热值在20.53~21.54 kJ/g,整个林分平均干质量热值为21.00 kJ/g,能量现存量为2 986.28×106 kJ/hm2.3)厚荚相思和湿地松根系发达,可以克服沙地养分贫瘠,树干所占比例大,起着很好的防风效果,总体上有着较高的现存生物量;整个林分的平均热值高,反映厚荚相思和湿地松高的太阳能利用率,从这些特性可知它们对沿海沙地有很好的适应性,并起着很好的改善沿海沙地生态环境和提高生物多样性的作用.

2种短周期工业用材林种植恢复过程对林内小气候的影响

在广西南宁市北郊的杉木林采伐迹地上,经过炼山清理,营造厚荚相思林和尾巨桉林以及灌草坡自然恢复3种植被类型,分别对主要气象要素进行连续4a的对比观测。结果表明:(1)厚荚相思林和尾巨桉林内太阳辐[射]照度日平均值分别为126.6和90.8W.m-2,分别占灌草坡植被的50.4%和36.1%;并随着林龄增大林内太阳辐[射]照度呈波浪式下降趋势。(2)厚荚相思林和尾巨桉林内年平均空气温度和地面温度分别比灌草坡植被降低0.7～0.8和1.8～2.7℃,并随着林龄增大温度逐渐降低。2种林分各年份空气相对湿度比灌草坡植被提高1～3百分点;并随着林龄增大而使林分内的增湿作用越明显。(3)2种短周期工业用材林种植恢复到5年生时,对林内小气候的调节作用已达到了成熟林分的水平,且厚荚相思林优于尾巨桉林。

杉木采伐迹地改植尾巨桉后对土壤水分及物理性质的影响

以厚荚相思林和灌草坡自然恢复植被为对照,研究了尾巨桉人工林随着植被恢复过程对土壤水分及物理性质的影响。结果表明:(1)尾巨桉林地在连续晴天和连续雨天情况下土壤(0～80cm土层)平均含水率依次为18.33%～22.69%和22.29%～26.66%,分别比厚荚相思林和灌草坡减少1.0%～18.1%;(2)尾巨桉林地(0-1m)平均土壤渗透速度为2.72～10.56mm·min-1,比灌草坡增加2.5%～7.1%,而比厚荚相思林减少6.5%～25.4%;(3)尾巨桉林地(0～1m)平均土壤容重为1.219～1.499g·cm-3,比灌草坡下降0.6%～2.6%,而比厚荚相思林增大0.8%～2.5%;(4)尾巨桉林地((0～1m)土壤非毛管孔隙度、毛管孔隙度和总孔隙度依次为8.3%～12.8%、33.2%～36.0%和43.2%～46.0%,比灌草坡提高1.6%～2.4%,而比厚荚相思林降低1.5%～3.2%;(5)尾巨桉林地(0-1m)土壤最大持水量、毛管持水量及最小持水量依次为433.30mm、347.44mm和253.14mm,分别比灌草坡和厚荚相思林降低1.5%～3.3%;(6)尾巨桉林地(0～1m)土壤有效贮水量为265.6mm,比灌草坡和厚荚相思林降低1.5%～3.3%。

厚荚相思木麻黄混交林分结构和生物量的研究

对厚荚相思木麻黄混交林、湿地松木麻黄混交林、厚荚相思纯林、湿地松纯林和木麻黄纯林的林分结构和生物量进行研究.结果表明:厚荚相思比木麻黄、湿地松生长更快.厚荚相思木麻黄混交林的生产力最高,林分总蓄积量达到217.17m3·hm-2,总生物量151.85t·hm-2,分别比湿地松木麻黄混交林、厚荚相思纯林、湿地松纯林和木麻黄纯林增加182.19%、40.16%;9.77%、1.98%;248.03%、41.93%;430.98%、188.41%.厚荚相思木麻黄混交林分结构成层性明显,有利于林分生物量的积累和生态防护效能的发挥.因此,可以把厚荚相思木麻黄混交林作为沿海防护林主要造林方式加以推广.

厚荚相思对风沙地土壤性状的改良

在滨海风沙地对厚荚相思 (A.crassicarpa)的生长情况、土壤性状进行研究 ,研究结果表明 :厚荚相思树能够适应沿海风沙地的恶劣环境条件 ,与木麻黄 (Casuarina equisetfolia)相比 ,厚荚相思树生长迅速 ,干形较通直 ,其土壤养分贮量及供应能力较强 .可望成为继木麻黄 ,湿地松 (P.elliotlii)之后 ,营造沿海海防林 。