山西省太岳林局好地方林场林业有害生物种类调查

采用访问调查、野外踏查、标准地调查相结合的方法,对山西省太岳山国有林管理局好地方林场辖区内的有害生物种类及为害情况进行调查。结果表明,好地方林场辖区内有害生物共计15种,其中,虫害4种、病害6种、有害动物1种、有害植物4种,记录外来林业有害生物1种。对辖区内森林资源构成中等强度危害的有害生物主要为落叶松鞘蛾、落叶松鳃扁叶蜂。林场辖区内发现的外来有害生物为强大小蠹,其寄主林木主要为油松。

山西太岳山小流域土壤水分空间异质性及其影响因子

以山西太岳山华北落叶松林地为主的小流域作为研究对象,采用地统计学方法结合地理信息系统(GIS)技术手段,研究了接石沟小流域土壤水分(0—60cm)的空间变异特征,以及植被分布和地形因子对其影响规律。结果表明:在时间稳定性的前提下,土壤水分含量和变异系数随土层加深逐渐降低。三层土壤水分半方差函数的最优拟合模型为球状模型,变程范围在1.1—1.4 km,均具有强烈的空间自相关性,其中0—20 cm和20—40 cm层土壤水分的空间异质性程度高于40—60 cm土层,以中间层的结构因素占总变异比例最大。自然结构因素(地形、母质、植被和土壤等)对不同土层土壤水分的总空间变异性起主导作用(81.4%—91.3%),而随机因素(取样误差、人为干扰等)的影响相对较小(8.7%—18.6%)。沿着集水线由西-东方向,从边缘的土壤水分高值斑块区逐渐过渡到明显的低值斑块区,梯度变化明显。研究发现,在植被覆盖异质性小的山地,土壤水分的空间异质性主要由地形因素引起,具体表现为其与坡向指数(TRASP)、坡度、海拔和土壤有机碳、全氮呈极显著相关关系(P<0.01),而与植被指数(NDVI)呈弱的负相关关系。叠加分析显示,在阴坡、坡度较缓(<15°)及高海拔叠合的区域土壤水分含量较高。研究结果可为山地人工林构建和植被恢复中土壤水资源的利用以及水分管理策略的制定提供理论依据。

华北落叶松人工林营养元素空间分布特征

以山西太岳山好地方林场33年生华北落叶松人工林为研究对象,采用样地调查、实测生物量和室内试验的方法,研究华北落叶松人工林的生物量和4种营养元素(C、N、P、K)的含量、积累量及空间分布规律,旨在为落叶松人工林的养分循环研究和合理经营提供理论支撑。结果表明:华北落叶松人工林林分平均生物量为155.03t·hm^(-2),其中乔木层为105.25t·hm^(-2),占林分总生物量的67.87%;华北落叶松同化器官的4种营养元素含量显著高于其他器官,干最低。乔木层各器官营养元素含量最高,凋落物层最低。土壤中4种营养元素除K外,都随着土层加深而逐渐减少;华北落叶松人工林生态系统养分积累量为24.85×10~4 kg·hm^(-2),各层次养分积累量的大小顺序为:土壤层>乔木层>凋落物层>草本层>灌木层,乔木层中树干的养分积累量显著高于其他器官。

山西太岳山华北落叶松人工林种内与种间关系

通过对山西省太岳山15年生华北落叶松人工林群落的调查,采用生态位理论和Hegyi单木竞争模型对华北落叶松林的种内及种间关系进行了分析。结果表明:(1)群落中华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)和白桦(Betula platyphylla)的生态位宽度较大,生态位相似性比例较高,但生态位重叠值较低,说明目前环境资源较充裕,群落内资源利用性竞争较弱;(2)通过Hegyi竞争指数计算发现,该地区华北落叶松竞争范围为6 m,竞争强度排序为白桦>华北落叶松(种内)>红皮云杉(Picea koraiensis)>黄花柳(Salix caprea),随着胸径的增大,华北落叶松受到的竞争强度逐渐减小;(3)幂函数对竞争模型的非线性拟合结果最为理想,所得的拟合模型能较为准确地预测不同径级华北落叶松的竞争强度情况,通过模型预测发现,华北落叶松在胸径生长达到60~70 cm之后,竞争强度变化不大,群落达到较稳定状态;(4)群落Godron稳定性指数为39/61,距离稳定点20/80较远,说明群落的稳定性较差,未来会产生较激烈的竞争;(5)提出一种新的竞争范围划定方法,采用竞争样圆内单位面积上每株树的平均竞争强度来计算竞争范围,结果更为直观、精确,可以准确地划分竞争的内圈和外圈。

山西太岳山好地方典型植被类型土壤理化特征

以山西太岳山好地方林场4种植被类型（草甸、灌丛、华北落叶松人工林、华北落叶松-白桦混交林）0-60 cm土层土壤为研究对象,采取野外定点取样和实验室分析的方法,研究不同植被类型土壤理化性质特征。结果表明：土壤容重和p H值随土层深度的增加而增加;土壤含水量随土层深度增加而减小;不同植被类型间,土壤含水量大小排序为华北落叶松-白桦混交林〉草甸〉华北落叶松人工林〉灌丛;容重为灌丛〉华北落叶松-白桦混交林〉华北落叶松人工林〉草甸;p H值变化规律为华北落叶松-白桦混交林〉华北落叶松人工林〉灌丛〉草甸;土壤有机质、全氮含量随土层深度增加而减小,各土层之间差异显著;全磷和全钾含量各土层间差异不显著;不同植被类型间,草甸土壤有机质、全氮、全磷含量都高于其他3种植被类型,灌丛土壤全钾含量高于其他3种植被类型;土壤有机质与全氮呈极显著正相关;容重与含水量、有机质、全氮呈极显著负相关;p H值与有机质、全氮、全磷呈极显著负相关。

山西太岳山典型植被类型土壤微生物量特征

以山西太岳山4种不同植被类型为对象,研究其土壤微生物量碳、氮(MBC、MBN)含量以及土壤和凋落物养分含量的变化特征,并利用通径分析模型,探讨土壤和凋落物养分含量对土壤微生物量的效应.结果显示:MBC、MBN和土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)含量随土层深度加深逐渐减小.各层土壤SOC、TN含量均表现为草甸>华北落叶松人工纯林>华北落叶松白桦混交林>灌木林;MBC和MBN含量分别为143-900 mg/kg和22-155 mg/kg,两者均在草甸和华北落叶松白桦混交林中显著高于华北落叶松人工纯林和灌木林;土壤微生物量碳氮比在A(0-10 cm)、B(10-20 cm)两层的变化范围为6-8,在C(20-30 cm)、D(30-40 cm)两层的变化范围为4-10.土壤微生物熵在华北落叶松白桦混交林和灌木林下达到较高水平,碳熵和氮熵的变化范围分别为0.6%-2.8%和1.4%-5.4%.通径分析结果表明,土壤理化性质、凋落物养分含量和土壤微生物量之间存在不同程度的相关性,凋落物N含量是影响土壤微生物量的直接因素之一.总体来说,不同植被类型对土壤微生物量有重要的影响,落叶松人工纯林和草甸对碳库的作用更大,有利于养分的积累.(图5表8参43)

不同林龄华北落叶松人工林生物量及营养元素分布特征

为揭示华北落叶松人工林的养分特征,以山西太岳山好地方林场3种林龄(15年生、26年生、40年生)华北落叶松人工林为研究对象,采用样地调查和实测生物量的方法,测定乔木层不同器官、林下植被层和凋落物层生物量、营养元素积累量和年存留量及土壤营养元素(C、N、P、K)含量.结果显示:1)华北落叶松人工林的总生物量由林龄从小到大的顺序分别为61.89、175.81、163.15/t/hm^2.各层生物量分配规律为乔木层>凋落物层>草本层>灌木层.2)华北落叶松人工林乔木层树皮中的C含量最高,树根最低;N、P、K含量中树叶最高,树干最低.随着林龄增加,土壤中有机质和全N含量逐渐减少,全P和全K逐渐增加.3)15年生、26年生和40年生华北落叶松人工林营养元素的总积累量分别为26.12×103、77.29×103、69.60×103 kg/hm^2;随着林龄增加,林下植被层的营养元素积累量先增加后减小,凋落物层逐渐增加.4)26年生华北落叶松人工林林木营养元素年存留量最高.各器官中年存留量最高为树干,最低为树叶和树皮.综上,与15年生和40年生相比,26年生华北落叶松人工林的生物量、营养元素积累量和年存留量较高,因此应定期对林龄较高的华北落叶松人工林进行间伐,使林下生境条件得到改善,林下植被多样性增加,达到维持华北落叶松人工林生态系统稳定和可持续经营的目的.