陕西黄土高原油松生长状况及其影响因子分析

选择黄土高原榆林、延安、铜川、渭南、咸阳、宝鸡等地(市)269块标准地332株油松解析木数据,运用方差分析、多重比较、通径分析等方法,以分析陕西黄土高原地区油松的生长状况及其主要影响因子.结果显示:(1)陕西黄土高原油松20年时树高、胸径、材积平均值分别为(6.51±0.18) m、(7.56±0.28) cm、(0.020 4±0.001 8) m3;该地区油松树高、胸径分别在20年和45年后进入稳定生长时期,而材积在100年时仍处于旺盛生长阶段.(2)海拔、坡位、坡向及林分密度直接或间接地对油松生长产生显著影响,不同立地因子、林分密度条件下,油松生长状况差异显著.其中,海拔1 000～1 200 m的立地条件下油松生长表现良好且优于其他海拔区域,阴坡的油松生长状况优于其他坡位,密度以3 300～6 600株·hm-2之间最适宜油松生长.研究表明,黄土高原地区营造油松林应选择海拔1 000～1 200 m、阴坡下部、密度一般控制在3 300～6 600株·hm-2之间,并且在造林过程中以东南部密度大,西北部密度小;阴坡、半阴坡密度大,半阳坡、阳坡密度小;坡中下部密度大、坡中上部密度小为原则.     

陕西子午岭林区人工油松幼树的表型多样性

为研究陕西子午岭马栏林区人工油松(Pinus tabuliformis)幼树的表型变异特征,选取种植于草地、灌木丛、白桦(Betula platyphylla)林、辽东栎(Quercus wutaishanica)林的4种人工油松幼树种群,对其针叶及枝条的表型性状进行分析。结果表明:人工油松幼树种群的7个表型性状(针叶长度、宽度、厚度、长宽比及当年生枝条的长度、基径、着生针叶数)在种群内及种群间都存在极显著差异;种群间平均表型分化系数为72.88%,大于种群内的27.12%,表明种群间变异是油松幼树表型变异的主要部分,不同种群所处的环境差异是油松幼树表型变异的主要原因;表型性状的平均变异系数为19.74%,性状离散程度居中;相关性分析表明,叶长与叶宽不相关,其他性状间均存在显著的相关关系;表型性状的聚类分析将4种人工油松幼树种群划分为3类。     

黄土高原子午岭人工油松林冠层特性研究

用植物冠层半球影像系统分析测定了黄土高原腹地子下岭林区4个小同龄级油松林的,冠层特征和林下光立地系数,并应用α多样性指数对不同龄级人工油松林群落的生物多样性进行了初步研究。结果显示,该地区人工油松林叶面积指数(LAI)在林木生长20a以后达到稳定值;平均叶倾角(MLA)但40a内变化不大;冠型参数(ELADP)的数值作40a内呈U型波动;综合光立地系数(GSF)、直射光立地系数(DSF)、散射光直：地系数(ISF)等参数显示,该地区人工油松林在发育过程中,林下光照明显下降．40a林下光照条件各项指标仅约为10a林的1／3。群落内的生物多样性指数有随年份增长而降低的趋势。     

黄土高原人工油松林地土壤微生物的分布特征

研究了黄土高原不同树龄的油松人工林地土壤微生物的分布特征.结果表明：土壤细菌、放线菌和真菌的数量随树龄的变化不显著,而随土壤深度的变化极为显著;细菌数量随土壤深度的变化规律符合Quadratics Ratio模型,放线菌和真菌数量则随土壤深度呈现指数衰减变化.与油松＋紫穗槐混交林、撂荒地相比,油松人工林地土壤细菌含量小于混交林,而大于撂荒地,这为黄土高原地区营造混交林提供了依据.     

铁杆蒿灌丛对黄土高原草地碳交换特征的影响

用静态箱法于2012年生长季(5~10月)对黄土高原围封草地常见半灌木铁杆蒿(Artemisia gmelinii)灌丛内外土壤呼吸速率和净生态系统CO2交换速率及其主要环境因子进行实地观测,并对草地土壤基本理化性质进行分析,以揭示铁杆蒿灌丛内外碳交换变化规律及其影响因素。结果显示:(1)铁杆蒿灌丛内的土壤呼吸和净生态系统CO2交换的日交换速率均显著高于灌丛外;灌丛内外土壤呼吸速率和净生态系统CO2交换速率的峰值出现时间一致,且灌丛内显著高于灌丛外;土壤呼吸速率的峰值出现在8月份,净生态系统CO2交换速率的峰值出现在9月份。(2)灌丛内外土壤呼吸速率日动态均呈"单峰型"变化趋势,生长季平均值都接近5月份观测值,分别为(5.49±0.18)和(2.93±0.04)g·m-2·d-1;灌丛内外净生态系统CO2交换速率日动态均以"S"型变化趋势为主,在水分亏缺时期表现为微弱的"双峰"型趋势。(3)灌丛内生长季净生态系统CO2交换速率平均值为(-3.86±0.09)g·m-2·d-1,是灌丛外草地(-1.19±0.07)g·m-2·d-1的3.2倍,灌丛内外均表现为碳汇。研究表明,铁杆蒿灌丛存在"肥岛"现象,有助于该区草地生态系统有机碳的积累,土壤水分和土壤温度是影响灌丛内外土壤呼吸速率的主要因素,而灌丛内外净生态系统CO2交换速率主要受土壤水分的影响。     

灌丛化对黄土高原草地植物群落结构和地上生物量的影响

中国北方草地普遍出现灌丛化现象,灌丛化改变植物群落结构、植物多样性和生产力,直接影响着草地生态保护与可持续利用.该研究以黄土高原灌丛化草地为研究对象,通过植被调查,分析比较不同坡向的灌丛斑块与禾草斑块植物群落结构(物种组成、优势种及物种多样性)和地上生物量的差异.结果发现:(1)灌丛化草地不同坡向对物种多样性及地上生物...     

抚育对黄土高原油松人工林林下植被功能多样性的影响

林下植被是森林生态系统的重要组成部分,恢复林下生物多样性是森林经营管理的重要目标之一。黄土高原地区地理环境特殊,抚育措施有限,以往对抚育后林下植被多样性变化的研究也多是从物种多样性的角度来探讨,从功能多样性的角度进行探讨的研究较少。本文以黄土高原抚育和未抚育油松(Pinus tabuliformis)人工林为研究对象,比较研究了林下草本层和灌木层功能多样性(功能丰富度、功能均匀度、功能离散度)的差异。结果显示:(1)抚育林下土壤温度、湿度、盐分以及散射光立地系数(ISF)显著提高;(2)抚育林草本层的叶面积(LA)、叶干物质含量(LDMC)和叶片厚度(Lth)显著大于未抚育林,比叶面积(SLA)显著小于未抚育林;灌木层Lth显著大于未抚育林;(3)一元功能多样性指数中,抚育林草本层LA、SLA和Lth的功能丰富度指数(FRci)显著大于未抚育林,SLA和LDMC的功能均匀度指数(FRO)显著小于未抚育林;灌木层SLA的功能离散度指数(FDvar)和Lth的FRci显著大于未抚育林;(4)多元功能多样性指数中,抚育林草本层功能丰富度指数(FRic)显著大于未抚育林,功能均匀度指数(FEve)和功能离散度指数(FDiv)显著小于未抚育林;抚育林灌木层FEve显著大于未抚育林。研究结果暗示了黄土高原进行林下卫生伐这种抚育方式在一定程度上改善了林下的环境条件,对林下草本层影响较大,但对灌木层影响效果较小,适当提高抚育力度可能会进一步提高林下植被的功能多样性。     

人为干扰对黄土高原子午岭油松人工林土壤物理性质的影响

研究了放牧、收集枯落物及清灌等人为干扰活动对黄土高原于午岭油松林土壤结构及抗蚀性的影响。结果表明,随人为干扰强度的增加,0～50cm土壤中砂粒含量比无干扰时分别增加了11.83％、37．80％和51．60％;粉粒下降了8．16％、11．83％和15．55％;粘粒下降了8．10％、20．84％和30．72％,土壤表现出粗骨化趋势;〉0.25mm水稳性团聚体含量比无干扰林地分别下降了16．59％、43.12％和61．13％。〉1．0mm的团聚体含量仅为无干扰林地土壤的27．78％和24．34％,1．0—0．25mmm的团聚体下降幅度较小;〉0．05mm微团聚体的比例分别下降了19．39％、32．62％和33．47％。而〈0．05mm微团聚体所占比例随干扰程度的增加而大幅度上升。土壤容重增加了0．11-0．41g／cm^3。土壤总孔隙度分别降低了13．64％、25．47％和39．14％,毛管孔隙下降了7．79％、11．54％和29．32％,非毛管孔隙下降了28．47％、60．79％和64．08％。说明表层土壤非毛管孔隙对人为干扰更为敏感。最大持水量分别下降23．42％、37．15％和52．92％;毛管持水量下降33．79％、43．01％和52．22％;自然含水量下降31．03％、39．34％和46．28％。饱和持水量下降16．14％、28．80％和49．68％;田间持水量下降了12．39％、33．92％和47．47％;土壤有效水含量下降了9．55％、20．55％和58．91％。土壤前3min初渗率下降了38．74％、51．45％和63．23％;稳渗速率下降了54．06％、71．63％和84．10％,相应地受人为干扰林地前30min累计人渗量也较未受人为干扰林地土壤分别低48．15％、65．93％和73．35％。饱和导水率较对照下降了8．73％、33．33％和51．00％。土壤的结构系数。由79．12％下降到27．32％。团聚度由59．48％下降到11．11％,分散率上升了l倍多,分散系数上升了4倍多。土壤枯落物层及有机质的减少是引起土壤物理性质恶化的主要原因,其次是放牧和踏实等活动。     

人工油松种群生长与生殖分配关系的研究

植物种群营养生长和生殖生长的关系是植物生殖生态学研究的重要内容之一,自本世纪７０年代,国外已有大量报道,但国内的研究报道很少。本在种群水平上研究了人工油松种群一年生雌性枝条和雄性枝条在枝长、直径、叶数、叶生物量、枝生物量及新生枝条在大小孢子球生物量、雌雄枝条长度和生物量等方面的差异,结果表明,一年生枝条除在西方向上雌雄枝条直径差异显和在东、西方向上雌雄枝条生物量差异显外,其它处理条件下雌雄枝     

人工油松种群生长与生殖分配关系的研究

植物种群营养生长和生殖生长的关系是植物生殖生态学研究的重要内容之一,自本世纪70年代,国外已有大量报道,但国内的研究报道很少。本文在种群水平上研究了人工油松种群一年生雌性枝条和雄性枝条在枝长、直径、叶数、叶生物量、枝生物量及新生枝条在大小孢子球生物量、雌雄枝条长度和生物量等方面的差异,结果表明,一年生枝条除在西方向上雌雄枝条直径差异显著和在东、西方向上雌雄枝条生物量差异显著外,其它处理条件下雌雄枝条在长度、直径、叶数、叶生物量和枝生物量等方面差异均不显著;而对新生枝条的取样分析表明同方向上雌雄枝条在大小孢子球生物量、雌雄枝条长度、雌雄枝条生物量等方面差异均显著或极显著。无论是一年生枝条,还是新生枝条,在东、西、南、北四个方向上其各项指标差异显著或极显著。     

生长延缓剂对中华猕猴桃幼树的影响

引言中华猕猴桃(Actinidia chinensis)系藤本果树,幼树生长旺盛,枝条年生长量大,往往形成很多徒长枝,使树冠郁闭,如通风透光不良,则花芽形成受阻,结果晚,品质差。因此,调节控制营养生长,促进幼树早成花,多结果是丰产栽培的一个重要问题。     

黄土高原不同生长阶段油松人工林土壤微生物生物量碳的变化及其影响因素

以撂荒地为对照,油松人工幼龄林(13～15 a)、中龄林(25～27 a)和成熟林(41～43 a)为研究对象,分析了黄土高原典型油松人工林不同生长阶段土壤微生物生物量碳的变化特征及其影响因素.结果表明: 油松幼龄林、中龄林和成熟林土壤微生物生物量碳分别为93.08、122.64和191.34 mg·kg^-1,随发育阶段呈显著增加趋势,且显著高于撂荒地(42.93 mg·kg^-1).土壤微生物生物量碳随土层深度呈逐渐降低的趋势,在0～20 cm土层油松幼龄林、中龄林和成熟林较撂荒地分别提高了134.2%、221.7%和375.7%,在20～40 cm土层分别提高了101.3%、164.3%和337.5%,在40～60 cm土层分别提高了103.1%、146.2%和303.0%.油松胸径、高度、根系生物量以及枯落物的厚度、生物量、全氮含量与土壤微生物生物量碳呈显著正相关;土壤有机碳、全氮含量及土壤含水量与土壤微生物生物量碳呈显著正相关.主成分分析表明,油松根系生物量、枯落物生物量和土壤有机碳含量是影响黄土高原油松人工林微生物特征的主要因子.油松生长过程中,枯落物和根系凋落物显著影响了土壤有机碳含量,提高了土壤微生物生物量碳.     

水肥耦合对油松生态林林木生长的影响

为减少油松定植后的死亡率,在控制成本的基础上促进油松良好生长,该研究采用裂区实验设计方法,选取三个灌溉水平与三个园林废弃物有机肥施用量进行比较试验,通过测定油松树高、胸径、叶绿素及叶片养分含量指标探究灌溉和施用有机肥对油松林木生长的影响。结果表明:灌溉可以显著提高油松在胸径、树高、生理等方面的生长指标,树高和胸径在中水灌溉(A2)下的促进效果甚至高于高水灌溉(A3);试验处理1 a后,施肥对油松的生长影响显著,但三个施肥水平间的差异不显著;灌溉与施用有机肥之间不存在显著交互作用。综上可知,施肥和灌溉对油松的生长会产生显著的促进作用,从施肥和灌溉的效果并综合资源利用效率的角度考虑,少量施用有机肥,并以80 L·(10天·株·次)-1的灌水量在生长季(4月—9月)进行滴灌是较为经济、有效的油松生态林管护措施。     

人为干扰对黄土高原子午岭油松人工林土壤物理性质的影响

研究了放牧、收集枯落物及清灌等人为干扰活动对黄土高原子午岭油松林土壤结构及抗蚀性的影响。结果表明,随人为干扰强度的增加,0～50cm土壤中砂粒含量比无干扰时分别增加了11.83%、37.80%和51.60%;粉粒下降了8.16%、11.83%和15.55%;粘粒下降了8.10%、20.84%和30.72%,土壤表现出粗骨化趋势;＞0.25mm水稳性团聚体含量比无干扰林地分别下降了16.59%、43.12%和61.13%,＞1.0mm的团聚体含量仅为无干扰林地土壤的27.78%和24.34%,1.0～0.25mmm的团聚体下降幅度较小;＞0.05mm微团聚体的比例分别下降了19.39%、32.62%和33.47%。而<0.05mm微团聚体所占比例随干扰程度的增加而大幅度上升。土壤容重增加了0.11～0.41g/cm3。土壤总孔隙度分别降低了13.64%、25.47%和39.14%,毛管孔隙下降了7.79%、11.54%和29.32%,非毛管孔隙下降了28.47%、60.79%和64.08%。说明表层土壤非毛管孔隙对人为干扰更为敏感。最大持水量分别下降23.42%、37.15%和52.92%;毛管持水量下降33.79%、43.01%和52.22%;自然含水量下降31.03%、39.34%和46.28%,饱和持水量下降16.14%、28.80%和49.68%;田间持水量下降了12.39%、33.92%和47.47%;土壤有效水含量下降了9.55%、20.55%和58.91%。土壤前3min初渗率下降了38.74%、51.45%和63.23%;稳渗速率下降了54.06%、71.63%和84.10%,相应地受人为干扰林地前30min累计入渗量也较未受人为干扰林地土壤分别低48.15%、65.93%和73.35%。饱和导水率较对照下降了8.73%、33.33%和51.00%。土壤的结构系数,由79.12%下降到27.32%,团聚度由59.48%下降到11.11%,分散率上升了1倍多,分散系数上升了4倍多。土壤枯落物层及有机质的减少是引起土壤物理性质恶化的主要原因,其次是放牧和踏实等活动。     

黄土高原人工刺槐林生长衰退的生态生理机制

刺槐是黄土高原广泛栽植的水土保持树种,然而人工刺槐林的树木个体生长衰退已经成为该区域开展植被恢复建设、实现森林可持续经营所面临的重大生态环境问题之一.目前人工刺槐林生长衰退的定义、界定标准、量化指标尚未形成统一标准.探讨刺槐生长衰退的机理不仅是植被恢复的理论基础,也是退耕还林还草工程持续开展的直接需求,具有实际价值和研究意义.通过汇集相关研究文献,综合国际和黄土高原关于森林生长衰退、死亡率增加的研究,从生态学(气候变化、土壤干化、群落结构失调、森林经营管理不当)和树木生理学(水力学故障、碳饥饿、遗传及分子调节)两个角度概述了黄土高原人工刺槐林生长衰退的机制以及取得的研究进展.最后提出黄土高原人工刺槐林生长衰退研究的不足,并对未来研究进行展望.     

人工灌丛化对荒漠草原生态系统碳储量的影响

宁夏盐池县从20世纪70年代开始在荒漠草原上人工种植柠条灌木用以防风固沙和生态恢复,这一人为措施极大地改变了区域生态系统的植被结构和碳循环,而定量评估人工灌丛化对荒漠草原生态系统碳储量的影响,不仅能够揭示人类活动的碳循环反馈机制,而且可为地方政府生态治理提供理论指导。结合Biome-BGC模型和Logistics生长模型模拟了1958—2017年间荒漠草原人工灌丛化前后的碳储量变化,定量分析了人工灌丛化对生态系统碳储量和组分的影响。结果表明:(1)结合Biome-BGC模型和Logistics生长模型可以较准确地模拟出荒漠草原人工灌丛化过程中生态系统碳储量的变化。(2)人工灌丛化会快速改变荒漠草原的碳储量累积特征,柠条灌木种植后的快速生长阶段极大增强了生态系统的总碳储量,导致生态系统的碳储量特征由草地型向灌木型转变。(3)人工灌丛化改变了生态系统各类型碳储量的组分结构,其对地上植被和枯落物碳储量的影响非常明显,灌丛化后生态系统的植被和枯落物碳分别增加了6倍和1.76倍;因植被碳向土壤碳转化过程较慢,故人工灌丛化对地下土壤碳储量的影响在短期内较为微弱。以上结果显示,荒漠草原人工灌丛化能显...     

黄土高原土壤紧实度对蚕豆生长的影响

通过盆栽试验、连续 2年的田间小区试验和农户生产试验 ,研究了土壤紧实状况对蚕豆 (Viciafa ba)生长的影响 ,讨论了当地土壤容重较高的原因 ,并提出了改进措施 .结果表明 ,随着 0～ 7cm土层土壤容重的增加 ,蚕豆植株每株的茎与根干重降低 ,根腐病 (Fusariumspp .)引起的死亡率增加 ,种子产量减少 .田间试验条件下 ,与生长于容重为 1.5 5和 1.6 4 g·cm-3 小区内的植株相比 ,生长于容重 1.84 g·cm-3 小区内的植株每株茎与根干重可分别减少 2 7.9%和 30 .8% ,植株累计死亡率增加 2 1.0 %～ 4 8.7% ,种子产量每公顷减少 19.8% .在 8户蚕豆田中进行的多点生产试验表明 ,春季土壤容重与蚕豆幼苗的根与茎干重、秋季土壤容重与种子产量均呈显著负相关     

杉木连栽土壤对其幼树生长的影响

在会同林区采用３种不同连栽杉木次数的土壤,进行杉木幼树盆栽试验．结果表明,杉木连栽不利其幼树生长．连裁使幼树高生长下降３７—４０％,基径下降１９—２８％,冠幅下降２１—２９％,总生物量减少４５—５０％．杉木连栽还造成土壤养分递减,即腐殖质减少７—２８％,速效养分下降２３—２８％,土壤微生物数量和活性也大大降低．因此,杉木纯林连栽经营方式应尽快改变．     

水热耦合对沈阳地区油松木质部生长的影响

利用微树芯技术可以从细胞尺度研究树木形成层物候和径向生长的过程,揭示树木生长与气候的关系。油松是我国北方森林的建群树种之一,也是沈阳地区的优势树种。研究2020年整个生长季(4—11月)油松周尺度的形成层及木质部细胞变化,分析油松在沈阳地区的生长规律。结果表明: 油松形成层分裂活动开始于4月初,结束于9月末。木质部从扩大细胞出现(4月中旬)开始生长,到木质化细胞消失(10月下旬)结束,其生长符合“S”型曲线。2020年生长53个/列木质部细胞,最大生长速率(0.55个/列/d)出现在5月末,早晚材细胞于7月末发生转变。在沈阳地区最低温达到0 ℃以上时树木形成层开始活动,影响木质部生长开始和结束的最低临界温度为2～3 ℃。降水在油松整个生长过程中起到促进作用。沈阳地区7月末的高温和水分供给不足是木质部细胞分化形成早晚材的主要因子。