大兴安岭几种典型林分林冠层降水分配研究

对大兴安岭7种典型林分林冠层降水分配进行了研究,结果表明,2007年5-9月,大气总降水量为236.62 mm,平均每次降雨量11.27 mm;随着降雨量的增加,穿透雨量、茎流量和林冠截留量都增加,林冠截留率降低;7种林分穿透雨量分别为151.48 mm,156.16 mm,141.40 mm,162.11 mm,182.35 mm,148.69 mm,156.29mm,分别占林外降雨总量的64.02%,66.0%,59.76%,68.51%,77.06%,62.84%,66.05%;7种林分单株树干茎流量分别为4.99 mm,2.45 mm,0.82 mm,1.28 mm,3.30 mm,2.94 mm,1.67 mm,分别占降雨总量的2.11%,1.04%,0.35%,0.54%,1.39%,1.24%,0.71%;以线性回归方程来拟合穿透雨(y)和林外降雨(x)之间的关系最好;树干茎流与林外降雨的关系用线性回归方程拟合较好,但是树干径流与林外降雨之间关系不如穿透雨与林外降雨之间关系紧密;林冠截留量与降雨量之间存在紧密的正相关关系.     

冀北山地6种林分类型土壤水分-物理性质变化

为改善冀北山地林地生态功能,提高该地区森林涵养水源的能力,选取冀北山地6种典型林分为研究对象,采用环刀法对土壤物理性质进行了分析比较。结果表明:(1)土壤容重与土层深度呈正相关,土壤容重均值排序为:华北落叶松林(1.20g/cm~3)蒙古栎林(1.14g/cm3)油松林(1.12g/cm~3)黑桦林(1.03g/cm~3)白桦林(0.98g/cm~3)山杨林(0.81g/cm~3);(2)土壤总孔隙度与土层深度呈负相关,土壤总孔隙度均值排序为:山杨林(57.6%)白桦林(51.4%)黑桦林(51.1%)油松林(49.1%)华北落叶松林(45.9%)蒙古栎林(44.8%);土壤毛管孔隙度均值山杨林最大(48.9%),油松林最小(35.1%);非毛管孔隙度均值为油松林最大(14.0%),白桦林最小(3.6%);(3)土壤持水量与土层深度之间存在负相关关系,土壤最大持水量均值为山杨林最大,华北落叶松林最小;(4)土壤入渗速率与入渗时间呈明显幂函数关系,稳渗速率油松林最大(15.00mm/min),华北落叶松林最小(0.68mm/min)。研究结果可为森林土壤资源可持续利用提供依据。     

不同绿竹种源林冠层降水分配规律研究

应用分解林内降水方法，研究降水在不同绿竹种源林冠层内的分配规律。研究表明，永安和龙海试验点不同种源的林冠层穿透水量随降雨量增大而增大，近似直线关系；竹秆径流量，近似“S”型，中间一段时间迅速增加，当降雨量达到一定时，竹秆径流量保持恒量，两个试验点分别为22mm和26mm；永安试验点⑥③⑧号种源林冠层截流能力较弱、⑤①②号种源林冠层截流能力较强，龙海试验点④①号种源林冠层截流能力较弱、③⑤⑧号种源林冠层截流能力较强。该研究对评价绿竹环境适应性以及丰产栽培措施具有重要意义。     

山东石灰岩山地不同林分类型土壤入渗特征研究

为探索山东石灰岩山地不同林分类型对土壤入渗性能的改良作用,采用野外测定与室内分析相结合的方法研究了7种不同林分类型的土壤入渗过程。结果表明:(1)不同林分类型均具有显著改善土壤入渗性能的作用,其改善程度为侧柏五角枫混交林、侧柏皂角混交林、五角枫纯林的改良效果最好,皂角纯林、侧柏黑松混交林的改良效果次之,侧柏纯林、黑松纯林的改良效果相对较差;相对应的各林分类型初始入渗速率分别是对照地的1.86,1.80,1.79,1.65,1.63,1.48,1.42倍,稳定入渗速率分别是对照地的3.03,2.95,2.94,1.95,1.81,1.28,1.28倍。(2)经霍顿(Horton)模型、通用(幂函数)模型和菲利普(Philip)模型参数拟合得出,霍顿(Horton)入渗模型在山东石灰岩山地不同林分类型的土壤入渗过程具有较高的实用性。(3)土壤渗透性能与土壤容重呈显著负相关关系,与土壤总孔隙度、非毛管孔隙度均呈显著正相关关系,且与非毛管孔隙度的相关关系达极显著。     

冀北山地阔叶林对降雨再分配的影响

[目的]探讨冀北山地阔叶林林冠层的穿透降雨、冠层截留和树干径流对降雨再分配的影响,为该地区的森林建设、森林结构调整提供依据。[方法]利用SPSS专业统计分析软件对林地降雨的数据进行相关性分析和回归分析。[结果]林分的穿透雨占的比例是最大(占到总比例的70.22%),林冠截留其次(为28.20%),而树干径流占得比例最小(为1.58%);穿透雨量与林外降雨量有比较好的线性关系(R^2=0.997 9),林分在降雨比较小的时候是不会有穿透雨的,当林外降雨量达到0.78mm时开始出现穿透雨。林冠截留在降雨的再分配过程中占有很重要的作用,林冠截留量与林外降雨量有明显的幂函数关系,达到了极显著水平(p<0.01)。树干径流量与林外降雨量呈现正相关的关系(R^2=0.9703),阔叶树林在降雨达到4.88mm时才会出现树干径流,但是树干径流具有一定的时滞性,而时滞性的大小和林木本身及雨量的强弱都有很大的关系,当叶面积指数较小,并且枝干夹角成45%,林木表面光滑则形成比较容易。[结论]林冠层对降雨的再分配过程有重要影响,冀北山地阔叶林林冠层的水文效应与森林健康发展具有一定的关系。     

鲁中石质山地不同林分类型土壤结构特征

运用土壤粒径质量分布原理与分形理论,对淄川峨庄流域内7种林分和对照荒草地的土壤结构特征进行研究。结果表明:①各种林分的土壤结构明显好于荒草地,不同林分类型中混交林分明显优于单纯林。良好的林分结构能明显提高土壤粒径的分布均匀程度与范围,改善土壤孔隙状况;②分形维数和重量平均直径能比较客观地表征土壤结构特征,是较为理想的土壤结构测定指标。混交林分分形维数均低于单纯林与荒草地,土壤重量平均直径均高于单纯林与荒草坡,说明混交林土壤结构稳定性最好,土壤通透性较好,具有较高的水土保持功能;③不同林分类型之间,土壤总孔隙度与非毛管孔隙度差异较大,而毛管孔隙度的差别较小。表明具有良好结构的林分,可有效改善土壤非毛管孔隙度和滞留贮水功能,从而有效地提高对降雨的快速贮存以及蓄洪与涵养水源作用。     

冀北山地不同林分枯落物及土壤的水源涵养功能评价

以冀北山地6种典型林分为对象,对其凋落物及表层土壤的水源涵养功能进行了初步研究。结果表明,各林分枯落物有效拦蓄量排序为：山杨林（32.32 t/hm2）〉白桦林（28.59 t/hm2）〉蒙古栎林（20.26t/hm2）〉油松蒙古栎混交林（19.49 t/hm2）〉华北落叶松林（13.53 t/hm2）〉油松林（13.23 t/hm2）;各林分土壤最大持水量排序为：山杨林（1 709 t/hm2）〉油松蒙古栎混交林（1 551 t/hm2）〉白桦林（1 549 t/hm2）〉油松林（1 547 t/hm2）〉华北落叶松林（1 357 t/hm2）〉蒙古栎林（1 303 t/hm2）;各林分土壤渗透性能排序为：油松蒙古栎混交林〉山杨林〉白桦林〉油松林〉蒙古栎林〉华北落叶松林。采用层次分析法确定指标权重,对评价指标值进行计算分析,比较不同林分综合水源涵养功能,结果认为,油松蒙古栎混交林的综合水源涵养功能最好,其次为山杨林、白桦林、蒙古栎林、油松林,华北落叶松林最差。     

冀北山地杨桦低效林改造的效益分析

[目的]分析研究冀北山地杨桦低效林改造的成果,为该地区的森林健康经营理论提供参考。[方法]采用生态疏伐后人工林下更新的方式进行改造,并以定量计算的方式对改造后样地和未改造对照样地分别从林地生产力、固碳释氧功能、水源涵养功能3方面进行效益分析。[结果]改造后的样地较对应的对照样地在总体效益方面具备很大优势,具体高出值分别为25 008.89和14 802.17元/hm2,增长率分别为16.6%,14.6%。其中林地生产力价值分别高于对照样地44.9%,73.11%;固碳释氧价值分别高出13.4%,9.2%;涵养水源价值分别高出5.4%,2.6%。[结论]对杨桦低效林进行生态疏伐、人工林下更新改造后,林分质量得到显著改善,提高了林地生产力和林分生态功能的同时,带来了经济效益的增长。     

冀北山地不同海拔蒙古栎林枯落物和土壤水文效应

对冀北山地阳坡不同海拔蒙古栎天然林分枯落物层及土壤层进行了初步研究,结果表明：（1）样地二（海拔1 180 m）的枯落物总蓄积量最大为33.18 t/hm^2,其次为样地三（海拔1 260 m）,最小为样地一（海拔1 100 m）,为14.20 t/hm^2,即随海拔升高枯落物总蓄积量先增大后减小。最大持水率的变动范围为140.83%～229.81%,随海拔升高而降低。样地二的有效拦蓄力最强,为39.22 t/hm^2,样地三拦蓄能力最弱,为20.58 t/hm^2,即中海拔拦蓄能力最强,高海拔最弱。（2）枯落物吸水速度在开始1 h内较快,6 h后下降速度逐渐减慢。未分解层枯落物与半分解层枯落物持水量与浸泡时间呈明显对数关系（Q=aln（t）＋b）,吸水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系（V=ktn）。（3）土壤容重均值最大的为样地三（1.28 g/cm^3）,最小的为样地二（1.08 g/cm^3）,即随海拔升高先减小后达到最大。（4）样地三的土壤有效持水量最大,为98.75t/hm^2,样地二的最小,为53.38 t/hm^2,即高海拔土壤持水能力最强。利用幂函数对土壤入渗速率与入渗时间进行拟合,结果显示相关系数都在0.97以上。     

冀北山地森林土壤水文效应研究

森林土壤水文效应是森林生态水文功能的基础.从森林土壤的容重、孔隙度、持水能力和入渗能力等方面,研究了冀北山地6种典型森林的土壤水文效应.结果表明:土壤容重方面,落叶松纯林最大(1.21 g/cm3),白桦纯林最小(1.00 g/cm3);土壤孔隙度方面,白桦纯林总孔隙度最大(50.75％),油松蒙古栎混交林总孔隙度最小(42.58％);土壤持水能力方面,油松纯林的有效持水量最大(241.00 t/hm2),落叶松纯林的最小(57.75 t/hm2).土壤入渗能力方面,油松纯林的稳渗速率最大(15.00 mm/min),落叶松纯林的稳渗速率最小(0.68 mm/min).     

冀北山地阴坡枯落物层和土壤层水文效应研究

对冀北山地阴坡6种不同天然林分枯落物层及土壤层进行了初步研究,结果表明:(1)枯落物总蓄积量和最大持水量的顺序一致:华北落叶松-白桦-黑桦混交林>白桦-华北落叶松混交林>白桦-黑桦-华北落叶松混交林>蒙古栎-黑桦混交林>山杨-黑桦-蒙古栎混交林>白桦-黑桦混交林,枯落物的蓄积量为10.15~30.47 t/hm2,最大持水量的变化范围为24.33~63.57 t/hm2。华北落叶松-白桦-黑桦混交林的有效拦蓄能力最强,为48.60 t/hm2,山杨-黑桦-蒙古栎混交林的有效拦蓄能力最弱,为16.47 t/hm2;(2)未分解层枯落物与半分解层枯落物持水量与浸泡时间呈明显对数关系,吸水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系;(3)土壤容重均值的变化范围为0.89~1.18 g/cm3,总孔隙度的变动范围为49.93%~63.08%。随着土壤厚度加深,土壤容重逐渐增大,总孔隙度逐渐减小;(4)山杨-黑桦-蒙古栎混交林有效持水能力最强,为65.43 t/hm2,华北落叶松-白桦-黑桦混交林持水能力最弱,为37.92t/hm2,土壤入渗速率与入渗时间呈明显幂函数关系,相关系数都在0.95以上。     

河北省太行山区域耕地资源空间分布特征研究

文根据遥感影像资料, 在对河北省境内太行山区域耕地资源进行解译的基础上, 应用GIS技术和空间分析方法, 对其空间分布特征从海拔高度、坡度及地形类型3个方面进行了分析研究。结果表明, 河北省太行山区域耕地的80.9%分布于海拔500 m以下, 93.7%分布于坡度15°以下, 70.3%分布于平地和U型谷地。由此可以看出, 目前河北省太行山区域耕地资源开发利用比较合理。本文对河北省太行山区域耕地资源空间分布特征的分析可为太行山区域耕地质量评估和合理利用提供科学依据和支持。     

冀北山地典型森林土壤颗粒分形特征

采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究冀北山地典型森林土壤颗粒的分形特征与土壤物理化学性质的关系。结果表明:冀北山地7个典型森林土壤颗粒的分形维数介于2.057 0～2.379 3之间,分形维数随土层深度增加而呈减小趋势。土壤颗粒分形维数与细黏粒、细粉粒和中粉粒含量呈极显著正相关关系,与粗粉粒含量呈负相关关系,与黏粒含量相关性不显著;土壤分形维数与土壤容重呈线性正相关关系,与最大持水量、总孔隙度呈现线性负相关关系,与田间持水量相关性不明显。与速效氮和有机质呈显著负相关,与全氮、速效钾呈负相关,与pH无相关性。     

冀北山地油松蒙古栎混交林水化学特征

对冀北山地油松蒙古栎混交林穿透雨、树干茎流和枯透水中的Ca、Fe、K、Mg、Mn、Zn共6种养分元素进行测定。结果表明:(1)大气降水经过林冠层后化学元素含量均有不同程度增加,化学元素含量排序为Ca>K>Mg>Fe>Mn>Zn,树干茎流各项指标均增长较多,化学元素含量排序为Ca>K>Mg>Fe>Zn>Mn,枯落物水中K和Ca元素浓度增加最大。(2)大气降雨中Zn的变异系数最大,达2.853;K和Ca元素的变异系数最小,分别为0.158,0.163。穿透雨中变异系数最大的为Fe元素,其值为0.692;树干茎流中变异系数最大的为Zn元素,其值为0.594;枯透水中变异系数最大的为Fe元素,其值为1.164。(3)经过淋洗后水样中各元素的浓度均有所增加,穿透水、树干茎流和枯透水中Ca、K增加较多,Fe、Mn、Zn的淋溶量较少。     

冀北山区三种典型森林类型枯落物水文效应研究

枯落物层在森林生态功能中具有十分重要的作用。在冀北山区北沟林场搜集了3种典型森林群落枯落物,研究其储量和持水特性。结果表明：3种林分类型枯落物半分解层的储量均大于未分解层;枯落物最大持水量总和为：油松蒙古栎混交林（155.31t/hm2）〉山杨桦树混交林（105.62t/hm2）〉落叶松桦树混交林（88.17t/hm2）;枯落物有效拦蓄量半分解层均大于未分解层,排序为：油松蒙古栎混交林（128.15t/hm2）〉山杨桦树混交林（82.27t/hm2）〉落叶松桦树混交林（69.22t/hm2）;总的有效持水量为：油松蒙古栎混交林（132.01t/hm2）〉山杨桦树混交林（89.39t/hm2）〉落叶松桦树混交林（74.95t/hm2）;枯落物各层持水量与浸泡时间呈很好的对数关系。总之,油松蒙古栎混交林保持水土效果最佳。