基于最小数据集的典型黑土区不同林龄小黑杨土壤质量差异

东北作为我国重要农产品基地,其黑土有机质含量可达普通土壤的十倍。近年来由于过度的开发与利用,导致黑土质量下降,因此研究农田防护林对土壤质量的改善具有战略意义。为探讨农田防护林对黑土质量的改善效果,以不同林龄(Y1:林龄是1 a的小黑杨;Y5:林龄是5 a的小黑杨;Y6:林龄是6 a的小黑杨;Y8:林龄是8 a的小黑杨)小黑杨林下土壤为研究对象,通过测定小黑杨防护林样地的土壤理化性质,分析不同林龄小黑杨林下土壤理化性质的差异,并通过最小数据集方法对林下土壤质量进行评价。结果显示:(1)不同林龄土壤质地为:Y1:砂质土壤;Y5:壤土;Y6:粉砂质土壤;Y8:粉砂质土壤。(2)土壤透气保水性随林龄增长向良性方向演化,表层土壤容重由1.33 g/cm^(3)减小到1.17 g/cm^(3),不同土层间差异不显著,且土壤物理指标与树木生长量及其他土壤因子具有较强的相关性。(3)土壤pH随林龄减小,随土层呈波动性变化,范围在6.19—6.58之间。土壤养分随林龄呈波动性变化,垂直变化差异显著,除速效钾外均富集在表层,各土壤养分元素之间相关性较弱。(4)土壤微量元素有效态含量在不同林龄及土层均差异显著,且各元素之间相关性较强。(5)基于最小数据集的构建发现,影响不同林龄小黑杨土壤质量的最小数据集指标包括全氮、全钾、饱和持水量、速效磷、钙、锰,经总数据集验证所构建的最小数据集可体现小黑杨林下土壤质量有效信息。(6)小黑杨不同林龄土壤质量指数介于0.358—0.667,土壤质量综合得分排名为Y8>Y6>Y5>Y1。基于以上发现,小黑杨作为农田防护林对黑土区土壤质量改善效果明显,土壤保水透气性显著提升,土壤化学养分及微量元素含量部分提高,且不同林龄小黑杨对养分的循环利用效果差异显著。为实现黑土资源的合理利用,本研究建议随防护林林龄增加,更改林下套种作物以提高土壤质量及作物产量,为幼龄防护林对黑土区耕地的可持续利用提供科学依据。

徐淮平原农田防护林系统土壤水分动态

对小麦不同物候期农田防护林系统土壤含水量动态变化的测定结果表明:小麦不同物候期田间平均含水量的变化规律为幼苗期>返青期>拔节期>灌浆期,幼苗期和返青期杨树防护林对小麦的胁地影响不大,灌浆期是农田防护林与小麦争夺水分最为激烈的时期;幼龄防护林带能有效增加农田土壤含水量,对小麦生长有利,成熟林与农作物争夺水分的能力比幼龄林强,且对农作物的水分竞争主要集中在0.2倍树高范围内,造成此范围内土壤含水量明显不足。

徐淮平原杨树农田防护林的成熟龄与更新龄

调查了江苏省铜山县大庙镇和新沂市邵店镇的23个杨树农田防护林标准地,分别研究了不同生长类型农田防护林的防护成熟龄、数量成熟龄以及经济成熟龄,确定了不同生长类型的更新龄。结果表明:生长类型 I的数量成熟龄、经济成熟龄和更新龄分别是14.0,18.0和19.0 a;生长类型 II的数量成熟龄、经济成熟龄和更新龄分别是15.5,21.0和22.0 a;生长类型III的数量成熟龄和经济成熟龄分别为17.5和24.0 a,更新龄为25.0 a;生长类型 IV的数量成熟龄≥20.0 a,经济成熟龄为24.0 a,更新龄为26.0 a。

宁夏地区农田防护林结构与小气候效应

为研究宁夏地区农田防护林体系的生态效益 ,于 2 0 0 2年和 2 0 0 3年 8月 ,对宁夏地区农田防护林体系的疏透度、林网内风速、温度、湿度、农作物增产量等多项生态因子 ,进行了全面调查。采用综合疏透度和农作物增产量的综合权重指标分析表明 :大林网、多林带、多树种混交 ,利于防护林体系综合效益的提高 ,应是今后防护林建设的重点。对该地区农田防护林体系的生态效益研究表明 :农田防护林的防风效能在 35 %～ 4 5 %时较高 ,偏高或偏低时 ,防护效能都将下降 ,农田防护林体系特征 ,决定了林网内风速变化规律 ;农田防护林体系通过对太阳辐射的再分配 ,在地面、树体、树叶及作物表面使温度下降 4 0 %～ 6 0 % ,这种温度效益在宁夏地区具有防止作物被灼伤的作用 ;农田防护林网具有增加空气相对湿度和土壤含水量的生态效益 。

徐淮平原农田防护林带杨树根系特征研究

主要研究徐淮平原农田防护林带林木根系分布特征,结论如下:①在道路和沟坡上,随着离根株距离的增加,根系生物量和长度急剧下降;根株附近大根所占比率较高,而较远处细根所占比率较高。②道路土壤中细根相对较少,而农田中较多。③无论在农田还是在道路中,根系主要分布在0～40cm土层内;但路边大根分布深。

农田林网主林带透风系数和疏透度关系探讨

根据测定农田林网主林带透风系数(o_o)和疏透度(p)35组数据,经统计分析并建立7个数学模型,其中最优数学模型为::o=0.5025—1.6964自+8.4139日~2—8.07089~3。

干旱区农户农田防护林承包意愿及其影响因素分析——基于新疆8县(乡)529个农户的调研数据

文章基于新疆529份农户的调研数据,首先运用农户行为理论和期望效用理论探究当前干旱区农户承包农田防护林的意愿和影响因素;然后利用实证模型对承包意愿影响因素的作用性状进行验证,分析得出关键因素与农户承包农田防护林意愿的相关性;最后结合理论与实证分析的结果,提出促进干旱区农田防护林可持续经营及其效能持久发挥的对策建议。

护田林带树种配置评价与优化模式选择

本文应用技术经济学和多目标灰色局势决策的原理与方法,对江苏省丰县旱作农区护田林带的8种树种配置模式,从定量角度进行了评价和优化选择,结果表明:1)黄淮平原旱作农区,以“欧美杨树为主,泡桐镶边,杨树和刺槐混交”等树种配置模式,技术经济效果优于原存的泰山青杨树林带,优于种植农作物和多种林业项目。2)选出的树种配置优化模式,主林带是在林带两侧各栽植一行泡桐,中间杨树和刺槐株间混交,并以杨树为主要树种组成的窄林带;副林带是欧美杨树行道式林带。3)现存林带的生产要素投入,应继续增加物化劳动投入,减少活劳动投入,以提高技术经济效益;但以较高的活劳动代价来减少物化劳动消耗,在资金短缺和劳动力剩余的地区,仍有其现实意义。

河北省平原农田防护林网增产节水效益评估

通过对现有资料分析,计算出河北省平原农田防护林网平均可使粮食作物增产14.9％、棉花4.6％,可减少农田水分蒸散16.0％。通过不同计算方法得出河北省平原农田防护林网有效控制农田面积为农田总面积的34.7％,从而得出河北省平原农田防护林网对农田的增产效益为11.09亿元/α,水文效益为2.86～3.27亿元/α,总生态经济效益为13.95～14.36亿元/α。

江汉平原湖区农田防护林小气候效应研究

江汉平原湖区农田防护林的小气候效应主要表现在降低风速、缩小温差、增大湿度、减少径流、防洪护堤等 5个方面。不同结构的林带其小气候效应也不同 。

吉林省农田防护林更新的研究

本文通过对吉林省德惠、榆树两市农防林更新方式的调查与吉林省农田防护林更新比较找出适合吉林省农田防护林更新的方式。通过对林况的变化和林带效益的分析,得到农防林适宜更新采伐时间为29a生之前,在实践中具有一定的可操作性。

农田防护林带盐渍化改良与增产效应的研究

农田防护林带对农田具有防护作用,可使平均风速降低51.6%,气温下降0.6℃,相对湿度提高5.9%,水面蒸发减少33.7%。随林地面积扩大和树体的增长,还可以减少夏季干热风发生频率和降低地下水位。林带防护范围内,土壤含水率较高,土壤盐分含量较低。距林带一倍树高范围内,农作物受胁地遮阴影响有所减产,但距林带树高20倍范围内,和对照点(林带25倍处)相比,小麦平均增产31%,千粒重增加6.9%;玉米平均增长22.9%,千粒重增加3.6%,含盐量平均降低0.03%左右。

黑土区不同林龄杨树农田防护林土壤养分变化

为探究不同林龄农田防护林土壤水分养分状况的变化,评价农田防护林对土壤质量的影响。以齐齐哈尔市拜泉县不同林龄LA(26 a)、MA(31 a)、HA(36 a)杨树农田防护林带为研究对象,以弃耕地(KY)为对照,分析不同林龄杨树农田防护林土壤理化性质的变化。结果表明:杨树防护林带的建设增加了土壤养分质量分数,降低了土壤含水量,加大了土壤密度,提高了土壤p H;各杨树农田防护林带土壤有机碳质量分数均高于对照;随着防护林林龄的增加土壤质量越好。

黑土区杨树农田防护林土壤团聚体的稳定性

[目的]探究黑土区不同密度下杨树农田防护林带对林下土壤结构的影响,为合理配置当地农田防护林的栽植密度提供参考。[方法]以黑龙江省拜泉县株行距分别为1.5m×1m,2m×1.5m,3m×1.5m的不同密度杨树农田防护林带为研究对象,弃耕地作为对照,分析不同密度下不同径级团聚体的百分含量、团聚体破坏率(PAD)、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)以及分形维数(D)。[结果](1)各样地均表现为表层团聚体破坏率(PAD)最低,林带的存在降低了深层土壤的团聚体破坏率(PAD)。随着林带密度的降低,团聚体破坏率(PAD)整体呈现下降趋势。(2)平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)均随密度的降低而降低,随土层深度的增加而降低,各林带与对照之间差异显著(p<0.01)。(3)非水稳性团聚体分形维数和水稳性团聚体分形维数在0—20cm土层随密度的减小而减小,在20—60cm土层随密度的减小而增大。[结论]林带下土壤结构总体优于弃耕地,林带增加了土壤黏粒含量,增强了深层土壤稳定性。林带密度越大,对土壤的改良作用越明显,但会增大表层土壤的团聚体破坏度。

河套灌区农田防护林网内土壤季节性冻融过程及水盐运移

为了解内蒙古河套灌区农田防护林内冻融期土壤水盐状况及运移规律,在2020年10月至2021年4月实测土壤水分、盐分、温度及相关气象数据,并进行相关分析。结果表明:土体表层温度波动较大,随土层深度加深土体温度变化逐渐平缓。冻结期气温下降速率低于消融期气温回升速率,加之土壤温度变化的滞后性,冻结期比消融期长10天左右。季节性冻融冻结作用导致表层土壤含水量升高、深层含水量降低,消融解冻时期,土壤含水量逐渐降低。两侧林带农田边缘(0.3 H、4 H)土壤表层含水量相比农田内部(1 H、2 H、3 H)含水量低,近林带土壤含水率较小的现象随土层加深逐渐消失,在100 cm土层距离林带不同距离土壤含水率几乎没有差别。经过冻融过程土体盐分含量呈现增高态势,土壤冻结导致盐分在各个土层出现聚积,且不断积累,消融时融解层土壤盐分向地表汇聚,同时深层土壤出现一定程度盐分流失现象。近林带农田土壤盐分积聚程度强于远林带。土壤水盐运移基本呈显著相关,同时土壤盐分变异性大于土壤水分变异性,说明土壤盐分的运移过程更为复杂。研究结果揭示了冻融期防护林网内农田土壤水盐运移规律,为灌区防护林内农业发展提供了基础理论依据。

黑龙江垦区农田防护林生态效益评价

通过定点观测和气象资料分析,得出农田防护林在防风、调温、增湿,改善区域生态环境方面的明显效果。

晋中农田防护林建设现状及其效益评述

农田防护林是林业生态体系的重要组成部分 ,该文通过对晋中地区农田防护林的调查、分析、研究 ,提出了科学建设农田防护林的对策 。

不同带距防护林网及林网中不同植被防风效能的风洞模拟

为揭示不同带距林网和林网内植被对防护林网内风速分布及防风效能的影响,选取3种带距林带、3种不同植被和裸地(对照)林网模型,对其防风效能进行了风洞模拟试验。结果表明,在同一风速下,3种带距林网最低风速基本都出现在5.5~7.5 H(树高),3种带距林网平均防护效能排序为200 m带距林网(70.9%)>300 m带距林网(64.1%)>150 m带距林网(60.7%);林带有效防护距离分别为150 m带距林网4 H至第2道林带,200 m带距和300 m带距林网3 H至第2道林带。3组试验风速下,300 m带距林网1 cm高度处平均防风效能排序为果树模式>小麦模式>对照;种植果树模式整个林网受到有效防护,小麦模式有效防护距离为2 H至第2道林带。随着集约化和精准农业推进,进行农田防护林网配置时,应充分考虑林网所处地理位置,绿洲内部采用300 m带距防护林,绿洲外围考虑带距较小的防护林。如对高大果树类作物进行农田防护林网配置时,可适当调整林网大小,合理配置林带结构,增加作物种植面积,减少林带用地,从而提高经济效益。

衢县盆地农田防护林生态建设模式探讨

结合国家农业综合开发项目，开展了农田防护林生态建设模式示范试验，提出在农田区内建设柑桔、椪柑、桧柏等防护林带模式，为改善农田生态环境及粮区产业结构调整探索新途径。