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气候变化对阔叶红松林不同演替阶段红松种群生产力的影响_丘阳 (1)

气候变化对阔叶红松林不同演替阶段红松种群生产力的影响_丘阳 (1)
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网络出版时间:2014-04-25 14:15

网络出版地址:https://www.doczj.com/doc/d813521807.html,/kcms/doi/10.13287/j.1001-9332.20140425.006.html

气候变化对阔叶红松林不同演替阶段红松种群生产力的影响1

丘阳高露双**张雪郭静马志远

(北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室,北京100083)

摘要本文以长白山地区阔叶红松林不同演替阶段(次生杨桦林、次生针阔混交林、原始红

松林)内红松种群作为研究对象,采用树轮学与相对生长式相结合,获取红松种群净初级生

产力(NPP)连年生长(1921—2006年)数据以及相对增长率的年际变化数据,建立红松种群NPP

与年际和季节性气候因子的关系,分析不同气候时期长白山阔叶红松林不同演替阶段内红松

种群NPP年际变化特征及其对气候变化的响应差异。结果表明:研究期间,不同演替阶段红

松种群NPP与气候因子响应关系存在差异。随着温度上升,次生杨桦林红松种群NPP与上年

生长季和当年生长季低温由显著负相关关系转变为显著正相关关系(P<0.05);次生针阔混交

林红松种群NPP由与当年春季最低温度的正相关关系转变为与上年和当年生长季温度的显

著正相关关系(P<0.01),气候因素对次生针阔混交林红松种群NPP影响的滞后效应增强;原

始红松林红松种群NPP与温度的相关性减弱,与上年生长季降水的正相关关系增强(P<0.05)。

研究区气候变化表现为低温和平均温度显著上升,而最高温度和降水没有明显变化。气候变

化有利于提高演替初级阶段次生杨桦林和演替中级阶段次生针阔混交林内红松种群生产力,

尤其是次生针阔混交林,而对演替顶级阶段红松种群NPP影响不明显。

关键词净初级生产力不同演替阶段气候响应

中图分类号Q948

Effect of climate change on net primary productivity of Korean pine (Pinus koraiensis) at

different restoration stages of broad-leaved Korean pine forest.QIU Yang, GAO Lu-shuang,

ZHANG Xue, GUO Jing, MA Zhi-yuan(Key Laboratory for Forest Resources & Ecosystem

Processes of Beijing, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China)

Abstract:Pinus koraiensis in broad-leaved Korean pine forests which are at different restoration

stages (secondary poplar-birch forest, secondary coniferous and broad-leaved forest and the

primitive Korean pine forest) were selected in this paper as the research objects. In this research,

the annual growth of net primary productivity (NPP) (1921-2006) of P.koraiensis was received

by combining tree-ring chronology and relative growth formulae, and the correlation between

NPP of P.koraiensis and climatic factors was developed, then how the annual growth of NPP of

Pinus koraiensis at different restoration stages response to climatic variation of Changbai

Mountain within different climate periods were analyzed.The results showed that, in the research

period, the correlations between climatic factors and NPP of P.koraiensis at different restoration

stages were different. With the increasing of the temperature, the correlations between NPP of P.

koraiensis in secondary poplar-birch forest and minimum temperature of previous and current

growing season changed from significantly negative(P<0.05)to significantly positive(P<0.05).

The positive correlation between NPP of P.koraiensis in secondary coniferous and broad-leaved

forest and minimum temperature in current spring changed into significantly positive correlation

(P<0.01) between NPP of P.koraiensis and temperatures in previous and current growing season.

The climatic factors had stronger hysteresis effect on NPP of P.koraiensis in the secondary

coniferous and broad-leaved forest,but NPP of P.koraiensis in the primitive Korean pine forest

had weaker correlation with temperature but stronger positive correlation(P<0.05) with the

1"十二五"国家科技支撑计划项目(2012BAC01B03)资助。

**通讯作者。E-mail: gaolushuang@https://www.doczj.com/doc/d813521807.html,

2013-12-02收稿,2014-04-22接受。

precipitation of previous growing season. The increasing of minimum and mean temperature was obvious, but no significant variation of the maximum temperature and precipitation were observed in our site. The climatic variation facilitated increasing the NPP of P.koraiensis in secondary poplar-birch forest and secondary coniferous and broad-leaved forest which were separately at the initial and intermediate phase of restoration stages, this effect was especially obvious in the secondary coniferous and broad-leaved forest. However, the climatic variation had little effect on the NPP of P.koraiensis in the primitive Korean pine forest which was at the top phase of restoration stages.

Key words:net primary productivity (NPP); restoration stages; climatic responses.

森林生产力是森林与环境之间本质联系的重要标志,随着全球气候变化日益受到关注,学者们开展了大量关于森林生产力对气候变化的响应研究[1-4]。温度上升、CO2浓度增加、降水格局改变都将直接影响森林生产力[5-8],而气候变化带来的火灾、虫害和树种分布格局的改变也将间接导致森林生产力的变化[10-13]。同时,气候格局的改变、土壤过程以及树木个体响应差异等诸多因素也将导致森林演替过程发生偏离[14],改变植物群落中树种的组成、数量和质量,从而影响森林生产力[15]。另外,即使在同一区域内部,受地形地势、海拔等不同环境梯度的影响,同一树种对气候变化的响应也不尽相同。基于NEWCOP 模型的预测结果表明,温度上升将改变长白山北坡阔叶红松林树种组成,进而提高红松种群生物量[16];而森林动态模型BKPF预测结果指出,气温上升将抑制树木的生理过程,进而导致红松种群地上生物量降低[17];生态系统过程模型PnET-II则提出,阔叶红松林净初级生产力(NPP)变化呈先增加后减少的趋势[18]。构建模型的依据是植物生理生态特性与气候变量的相关关系,然而,不同气候条件和演替阶段都可能影响种群与气候变量的关系,而这种关系的不确定性有可能降低模型的可靠性,同时模型忽略了植物对气候的响应滞后性,这也将导致模拟结果有所差异。树木年轮资料具有定年准确、连续性强、分辨率高和易于获取大量样本等诸多特点[19],在国内外广泛应用于年表特征对比分析[20-23]、树木生长对气候因子的响应分析[24-26]以及重建区域过去的气候变化[27-30]等研究中。基于树轮资料,何吉成[31]重建了长白山森林净初级生产力,但未考虑不同演替阶段以及不同气候条件对种群生产力的影响。

阔叶红松林是长白山地区地带性顶极植被类型,红松(Pinus koraiensis)是阔叶红松林演替的顶级树种,对气候变化具有较强的敏感性[27-29]。因此,本文以长白山地区典型阔叶红松林演替初级皆伐后天然更新的次生杨桦林、演替中级择伐后的次生针阔混交林和演替顶级保护区内未受干扰的原始阔叶红松林内红松种群为研究对象,通过分析不同演替阶段红松种群NPP以及相对增长率特征,探讨了气候变化对不同演替阶段红松种群生产力的影响,以期为气候变化背景下阔叶红松林的可持续经营提供理论基础。

1.研究方法

1.1 样本采集及处理

采样点位于吉林省延边朝鲜族自治州安图县二道白河长镇白山北坡已建好的次生杨桦林(42°20′907″N、128°07′988″E,海拔899 m,5.2 hm2)、次生针阔混交林(42°20′907″N、128°07′988″E,海拔784 m,5.2 hm2)和原始红松林(42°20′211″N、128°05′705″E,海拔784 m,1 hm2)固定样地内(表1)。选取胸径大于1cm的健康红松为采样木,利用生长锥在采样木胸径处(距地面1.3m)采集1个宽度样芯,确保通过髓心。将样本带回实验室进行固定、打磨,并利用年轮分析仪(LINTAB 5)在0.001mm水平上测定逐年树轮宽度,通过TSAP、COFECHA对样本宽度序列进行交叉定年,剔除相关性低和特异样本,最终保留167个样芯。表1 不同演替阶段红松基本信息

Table1 Basic information about the permanent sample plots

样地Plot

演替阶段

Restoration stage

多度

Abundance

重要值

Important

value

胸径范围

DHB

range(cm)

平均年龄

Average

age (a)

样芯数量

Number of

samples

树种组成

Species composition

I次生杨桦林439 3.7910.2~20.786512椴2白1杨1水1栎1红

Secondary

poplar-birch forest

1臭1色II次生针阔混交

Secondary coniferous and broad-leaved forest 709 6.3511.8~32.87255

2白1水1杨1椴1红1栎

+臭+榆

III原始红松林

Primitive Korean

pine forest

8812.3112.6~31.2176613红2栎2水2椴1色椴: 紫椴Tilia amurensis; 白: 白桦Betula platyphylla; 杨:山杨Populus davidiana; 水: 水曲柳Fraxinus

Biomass of leaves当年生叶

New leaves

W=3×10-3D2. 2070. 96

根生物量Biomass of root

地上生物量/地下生物量=31:10 Aboveground biomass/underground

biomass=31:10

1.3 气候数据来源

受季风影响,该地区年均气温约2.8℃,气温的年较差和日较差大,年降水量为600~900 mm,降水多集中在夏季,6-9月降水量占全年降水量的80%。气候资料来源于中国科学院长白山森林生态系统定位站(42°28′N、128°55′E,海拔740m)和CRU TS 3.1全球气候数据库。其中,长白山生态定位站记录了1982—2013年的月平均气温和月降水量观测数据,CRU TS 3.1全球气候数据库包含1901—2006年间隔为0.5°×0.5°的网格点的月降水量、月平均、

最高及最低温度。CRU与生态定位站的降水、年平均、最低和最高温度等气象数据的相关关系均达到了显著水平,说明本文所选取CRU数据能够反映该地区的气候变化。鉴于气候数据的长效性以及气候要素的完整性,最终选取CRU TS3.1的1901—2006年间气候要素。鉴于红松生长的节律和气候因子对树木生长的滞后作用,将气候资料分为上年生长季和上年冬季(10—12月)、当年春季(1—4月)、当年生长季前期(5—6月)和当年的生长季中后期(7—9月)。

1.4数据分析

为探讨红松种群NPP与气候因子关系的动态变化,根据温度和降水的变化趋势,通过分段拟合对气候数据的有效性区间(1901—2006年)进行格局划分,研究区1901—2006年间的气候变化可划分为3个时期:1)降温期(1901—1920年),年平均最高温度(R=0.27,P<0.05)和平均温度(R=0.44,P<0.05)呈显著下降趋势,其气候变化倾斜率分别为-0.63和-0.76 ℃·10a-1;

2)平稳期(1921—1980年),年均温度和降水均没有明显的变化趋势;3)升温期(1980—2006年),年平均温度(R=0.341,P<0.05)和年均最低温度(R=0.642,P<0.05)均呈显著上升趋势,其气候变化倾斜率分别为0.5和0.8 ℃·(10a)-1。

采用多重比较分析不同气候时期内各演替阶段净初级生产力的差异,利用相关函数法构建红松种群NPP与年际和季节性气候因子的关系,研究不同气候格局内各演替阶段红松种群NPP变化特征及其对气候因子的响应。以上过程由SPSS16.0完成。

2.结果和分析

2.1 红松种群生产力的年际变化特征

不同气候时期内红松种群NPP均呈上升趋势,升温期内增加更明显,在2000年前后出现大幅度增长(图1),且原始红松林内红松种群的NPP增长速率显著高于次生杨桦林和次生针阔混交林(P<0.01)。不同演替阶段红松种群NPP绝对增长量和相对增长率变化幅度均存在显著差异(图2)。在平稳期,次生杨桦林和次生针阔混交林内红松种群NPP年际变化均呈缓慢上升趋势,1940—1960年间次生杨桦林内红松种群NPP显著高于次生针阔混交林(P<0.01);原始红松林内红松种群NPP年际变化则较为复杂,呈现升-降-升的趋势,1960年原始红松林内红松种群NPP以及相对增长率均达到第1个峰值,平均增长量为854.44 kg·hm-2·a-1,相对增长率为1.2%。在升温期,次生针阔混交林内红松种群NPP增加幅度最明显,2005年次生针阔混交林内红松种群NPP增长量达到峰值(1404.35 kg·hm-2·a-1),相对增长率为4.2%。

气候变化有利于提高红松种群生产力以及相对增长率,但对不同演替阶段红松种群的影响存在差异,平稳期内原始红松林内红松种群对外界环境表现更敏感,升温期内次生针阔混交林红松种群变化最明显。因此,有必要研究不同气候时期不同演替阶段内红松种群NPP 相对增长率对外界环境的响应差异。

2.2种群生产力对气候因子的响应

不同演替阶段红松种群NPP主要受到温度的影响,不同演替阶段红松种群NPP对年际(表3)和季节性(图3、图4)气候因子的响应方式也有所差异。次生杨桦林和原始红松林内红松种群对年际气候因子具有较强的敏感性,而次生针阔混交林内红松种群NPP与年际气候因子的相关关系不明显。平稳期内,次生杨桦林红松种群NPP与年均最高温度呈极显著正相关(P<0.01),原始红松林红松种群NPP与年降水量呈显著正相关(P<0.05),随着温度的上升,次生杨桦林红松种群NPP分别与年均最低温度和与年均最高温度呈显著正相关关系(P<0.05)。原始红松林内红松种群NPP与年降水量的相关关系减弱,未达到显著水平。

表3 各气候格局内不同演替阶段红松种群NPP与年际气候因子的相关系数

Table3 Correlation coefficients between NPP of Pinus koraiensis species at different succession stages and climatic factors

气候因子平稳期升温期

Climatic factor Stationary phase(1921—1980)Temperature raising phase(1981—2006)

次生杨桦林Secondary poplar-birch

forest 次生针阔混交

Secondary

coniferous and

broad-leaved

forest

原始红松林

Primitive

Korean pine

forest

次生杨桦林

Secondary

poplar-birch

forest

次生针阔混交

Secondary

coniferous and

broad-leaved

forest

原始红松林

Primitive

Korean pine

forest

年降水量

Annual precipitation

-0.100-0.0730.1610.1880.0350.008年均最低温度

Annual minimum temperature

0.0130.239-0.0780.435*0.0870.019

0.5

最低温度与最适温度下限之间上升有助于延长植物的生长周期,提高光合作用效率[32],进而提高森林生产力[33-36]。

在不同气候条件下,演替顶级原始红松林内红松种群年均NPP均显著高于其他演替阶段,但相对增长率的变化幅度均低于其他演替阶段,具有更好的稳定性。演替顶级原始红松林内红松种群平均年龄为176年,大于次生杨桦林(86年)和次生针阔混交林(72年)。种群生物量随林龄的增大而逐步积累[37-39],这有可能是导致演替顶级红松种群NPP较高的原因。同时,不同气候条件下不同演替阶段红松种群年均NPP的变化幅度存在显著差异,次生针阔混交林红松种群NPP增加最明显,次生杨桦林种群NPP也有大幅提高,而原始红松林则无明显变化。随着温度上升,次生杨桦林红松种群NPP与上年生长季和当年生长季低温的相关关系由显著负相关转变为显著正相关。有研究表明,上年冬季和当年春季温度促进红松

径向生长[28],春季和生长季低温上升将促进红松细胞生长[40],研究区低温的显著上升将提

高红松种群NPP。但也有研究指出,次生杨桦林中红松径向生长对温度的敏感性偏低,主要受降水影响[41]。种群NPP的变化包括胸径(径向)和树高(纵向)生长。红松的树高生长主要在生长季前[42],温度升高有利于增强红松的树高生长,增加红松的材积[43],进而提高红松种群NPP[44]。次生针阔混交林红松种群NPP由与当年春季最低温度呈正相关转变为主要受到上年和当年生长季温度的促进作用(P<0.01),气候因素对次生针阔混交林红松种群NPP的滞后效应增强。树木的径向生长是树干形成层细胞向内分化的过程。形成层生长结束的时间一般在10月上旬,此时用于形成层细胞生长的光合产物的消耗减少,而光合速率随着温度的升高而增大,因此,10月的气温越高,为下一年储存的养料越多,进而促进下年红松的径向生长[23],且长白山阔叶红松林6—8月的净生态系统生产力占全年总量的90%以上[45],进一步突出了当年生长季温度的作用。Yu等[46-47]研究发现,随着温度上升,红松径向生长与温度的正相关关系转变为负相关关系,与生长季降水显著相关,生长季前期降水对红松径向生长的促进作用增强[48],这也就导致原始红松林内红松种群NPP与温度的相关关系呈现减弱趋势,而与上年生长季降水的正相关关系则逐步增强。有研究表明,兴安落叶松林生产力的年际变化与气温呈显著的负相关关系,而与降水呈现弱的正相关关系[49]。原始红松林内红松种群NPP无明显变化,主要是由于研究区的温度和降水变化不明显。因此,演替顶级阶段红松种群NPP受气候变化影响不明显,而温度上升有利于演替初级阶段次生杨桦林和演替中级阶段次生针阔混交林内红松种群生产力的增加,尤其是次生针阔混交林。

不同演替阶段红松种群NPP对气候因子响应的差异性,可能是由于不同演替阶段林分树种组成、林分密度以及红松种群的重要度(表1)有所不同,且在长白山地区红松树轮生态学研究结果也发现,不同采样点处红松径向生长对气候因子的响应有所不同[46-48,50]。另外,本文只考虑了温度和降水,没有考虑CO2浓度的影响,CO2浓度增加在短期内可促进树木的光合速率,提高生产力,但长期处于高CO2浓度下,树木光合速率会逐渐恢复到原有水平,且不同演替阶段内树种组成的差异,是否导致小环境CO2浓度差异,进而导致红松种群受CO2浓度影响。CO2浓度增加和温度增加对森林NPP的影响较复杂,要彻底掌握气候变化对不同演替阶段红松种群的影响机理还有待深入研究。

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作者简介丘阳,男,1991 年生。主要从事森林生态研究. E-mail: sunny_qiuyang@https://www.doczj.com/doc/d813521807.html,

责任编辑杨弘

长白山地形地貌

长白山地形地貌 长白山自然保护区地貌为典型的火山地貌,随海拔自下而上主要由玄武岩台地、玄 武岩高原和火山锥体三大部分。区内海拔高差近Z000m。在广阔的玄武岩台地和玄武 岩高原上的东北最高峰是火山锥体—长白山主峰。山顶环绕着海拔2500m以上的奇 峰16个,陡峭险峻,雄姿各异。境内最高峰是白云峰,海拔269lm。玄武岩台地(又称 山前熔岩台地)地域面积比较广阔,海拔在100Om以下,相对高差Zoom,地势比较平缓。玄武岩高原(又称山麓倾斜高原)介于玄武岩台地和火山锥体之间,是比较明显的倾 斜地带,地面坡度一般在10“左右,海拔约在1000一1800m之间,是陡峻的火山锥体向玄武岩台地的过渡地带。整体地貌形态上,以长白山为中心,呈起伏状向四周逐渐降 低;在地貌成因上,大体包括火山熔岩地貌和流水地貌两种类型。火山熔岩地貌发育范 围较广,是该研究区内的主要地貌类型。流水地貌主要分布于研究区的边缘地区,包括 河谷平原,侵蚀剥蚀中山、低山、台地、丘陵等;大地构造上,该区位于中朝准地台的 东北边缘,次一级构造单元属于东隆起地区的太子河一浑江坳陷和铁岭一靖宇隆起。 2.1.1.2水文气象 该区属受季风影响的温带大陆性山地气候,除具有一般山地气候的特点外,还有明 显的垂直气候变化带。总的特点是:冬季漫长凛冽,夏季短暂温凉,春季风大干燥,秋 季多雾凉爽。年均气温一7℃一3℃,7月份平均气温不超过10℃,1月份平均气温一20℃左 右,最低气温曾出现过一44℃。年日照时数不足2300小时。无霜期100天左右,山顶只有60天左右。积雪深度一般在50cm,个别地方可达70cm。年降水量在700一1400~ 之间,6一9月份降水占全年降水量的60一70%。云雾多,风力大,气压低是长白山主峰气候的主要特点。尤其是夏季,风云莫测,长白山地区景观格局与过程遥感研究变化多端。年8级以上大风日数269天,年平均风速为n.7而s。年雾淞165天,山顶雾日265 天,年均日照数只有100天左右。 2.1.2小兴安岭林区概况 小兴安岭位于中国黑龙江省东北部,地处北纬46028‘至49021’,东经127042‘ 至130014,。北部以黑龙江中心航线为界,与俄罗斯隔江相望,边境线长249.5公 里,是中国东北边疆的重要门户。林业施业区面积386万公顷。林区森林茂密,树 种较多。有林地面积280万公顷,森林覆被率为72.6%,活立木总蓄积2.4亿立方 米。森林类型是以红松为主的针阔叶混交林。主要树种有红松、云杉、冷杉、兴安 落叶松、樟子松、水曲柳、黄菠萝、胡桃揪、杨、锻、桦、榆等,藤条灌木遍布整 个施业区。1998年木材生产总量为214.5万立方米,同时,每年还有100多万立 方米的采伐、造材、加工剩余物,可为木材综合利用提供充足的原料保证。 2.1.2.1地形地貌 小兴安岭属低山丘陵,地理特征是“八山半水半草一分田”。北部多台地、宽 谷;中部低山丘陵,山势和缓;南部属低山,山势较陡。最高峰为平顶山,海拔 1,429米。西部铁力市位于松嫩平原,地势呈波状。 2.1.2.2水文气象 小兴安岭属北温带大陆季风气候区。四季分明,冬季严寒、干燥而漫长;春季 回暖快;夏季温热湿润;秋季暂短、降温迅速。年平均气温一1℃至1℃,最冷为1 月份,一20℃至一25℃,最热为7月份,气温20℃至21℃,极端最高气温为35℃。 全年习0℃活动积温1,800℃至2,400℃,无霜期90天至120天。年平均日照数

马尾松阔叶树混交异龄林水源涵养功能的研究

作者简介苏孙卿(1968-),男,福建尤溪人,林业工程师,从事森林培育工作。 收稿日期 2007!03!31 马尾松是我国南方的主要用材树种,具有适应性强、主根明显、用途广、速生丰产等特点。然而,随着马尾松造林面积的迅速扩大,单一针叶纯林的弱点逐渐暴露出来:地力衰退日益明显,林分产量降低,生态功能减弱等,已引起人们的广泛关注[1-2]。营造针阔混交林是克服这些弱点的有效途径。马尾松属阳性、深根性树种,林冠稀疏,林下透光度大,根系发达,在林下套种合适的阔叶树种,就能形成针阔混交复层异龄林的模式,从而达到提高其生态功能的目的。笔者就马尾松林下套种细柄阿丁枫形成的混交复层异龄林及马尾松纯林的水源涵养功能的差异进行比较研究,旨在为营造针阔混交林提供依据。 1试验区概况 试验区位于福建省中部的戴云山脉北侧,福建省尤溪国 有林场城关工区水南山场,属戴云山脉森林立地区闽中低山丘陵区。属中亚热带海洋性季风气候,年平均气温18.9℃,年降水量1580mm,年均相对湿度83%。试验地海拔200 ̄ 400m,土层40 ̄80cm,土壤肥力一般。调查林分为1994年 在22年马尾松林下间伐套种细柄阿丁枫形成的针阔混交复层异龄林及未间伐套种的马尾松纯林。林分基本情况见表1。 2研究方法 分别在马尾松细柄阿丁枫混交复层异龄林和马尾松纯 林设置4个20m×20m标准地,在标准地内进行每木检尺。采用平均标准地法选择标准木,伐倒标准木,分别取叶、枝、干、根称重,并取样测定含水率,由此计算各器官生物量。在每个标准地内设4个1m×1m小样方,调查样方内的林下植被和凋落物量,并取样测定含水率,计算林下植物的生物量和凋落物现存量。在标准地内设1个主剖面和2个辅助剖面进行土壤调查,按0 ̄20cm和20 ̄40cm土层取样,用环刀法测定土壤水分物理性质。 3结果与分析 3.1 不同林分地上部分的持水能力 森林地上部分的持 水性能主要由林冠层、林下植被层和枯枝落叶层的持水性能体现。不同的森林类型,其树种组成不同,群落的结构存在差异,对降雨的拦蓄能力不同,这种差别是评价不同森林类型水源涵养功能的一个重要数量特征,也是区域内生态环境评价与维护的重要依据[3]。 3.1.1林冠层的持水能力。降雨到达森林时,首先被林冠所 截持,林冠层持水能力的大小主要由林冠层枝叶生物量、叶面积指数及其持水率所决定。表2表明,林冠层持水量混交 马尾松阔叶树混交异龄林水源涵养功能的研究 苏孙卿 (福建省尤溪国有林场,福建尤溪365100) 摘要[目的]为了研究马尾松阔叶树混交异龄林的水源涵养功能。[方法]通过对马尾松林下套种细柄阿丁枫形成的混交复层异龄林与马尾松纯林的地上部分和土壤层持水能力的比较,研究了混交异龄林的水源涵养功能。[结果]林冠层持水量混交林与纯林相当;林 下植被层持水量混交林为13.00t/hm2,纯林为25.74t/hm2 ;枯枝落叶层持水量混交林为11.22t/hm2,纯林为24.20t/hm2;土壤0~40cm层持水量混交林为1724.2t/hm2,纯林为1591.6t/hm2。林分总持水量混交林为1799.2t/hm2,纯林为1691.3t/hm2。[结论]马尾松细柄阿丁枫混交复层异龄林的水源涵养能力明显高于马尾松纯林。关键词马尾松;混交异龄林;水源涵养中图分类号S714.7文献标识码A文章编号0517-6611(2007)20-06110-01 StudyonWaterConservationFunctionofMixedUneven-agedForestConsistedofChineseRedPineandBroadleafSUSun!qing(YouxiState!ownedForestFarmofFujianProvince,Youxi,Fujian365100)Abstract[Objective]Theaimofresearchwastostudythewaterconservationfunctionofmixeduneven!agedforestconsistedofChineseredpineandbroadleaf.[Method]Waterconservationfunctionofmixeduneven!agedforestwasstudiedthroughcomparingthewaterholdingcapacitiesontheaerialpartandthesoillayerfromthemixedandcompoundstorieduneven!agedforestformedbyinterplantingAltingiagralilipesunderChineseredpineforestwiththatfromthepureforestofChineseredpine.[Result]Thewater!holdingcapacitiesofforestcanopylayerofmixedandpureforestwereequivalent.Asforthewater!holdingcapacitiesinvegetationlayerunderforest,themixedforestandpureforestwere13.00t/hm2and25.74t/hm2,resp.,asforthewater!holdingcapacitiesinforestfloorlayer,themixedforestandpureforestwere11.22t/hm2and24.20t/hm2resp.,asforthewater!holdingcapacitiesinsoillayer(0~40cm),themixedforestandpureforestwere1724.2t/hm2and1591.6t/hm2resp.andthetotalwater!holdingcapacitiesinforeststand,themixedforestandpureforestwere1799.2t/hm2and1691.3t/hm2resp.[Conclusion]Waterholdingcapacitiesofmixedandcompoundstorieduneven!agedforestformedbyundersowingAltingiagralilipesunderChineseredpineforestwerehigherthanthatofpureforestofChineseredpinesignificantly.KeywordsChineseredpine;Mixeduneven!agedforest;Waterconservation 林分类型树种年龄∥年郁闭度胸径∥cm树高∥m密度∥株/hm2 混交林马尾松320.826.119.5420 阿丁枫106.86.51065 纯林马尾松320.820.017.0890 表1试验区林分基本情况 林为50.8t/hm2,纯林为49.8t/hm2,两者非常接近。 3.1.2林下植被层的持水能力。不同林分结构影响了林下 (下转第6113页) 表2 不同林分地上部分持水性能比较 林分类型林冠层林下植被层 枯枝落叶层 生物量∥t/hm2 持水率∥%持水量∥t/hm2生物量∥t/hm2 持水率∥%持水量∥t/hm2生物量∥t/hm2 持水率∥% 持水量∥t/hm2 纯林49.0102.049.817.88143.9825.7416.88143.4124.20混交林62.381.550.88.00162.4713.009.13122.9811.22 安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2007,35(20):6110,6113责任编辑张杨林责任校对王淼

红松果林承包合同

XXX林业局 红松果林承包合同书 合同编号:号 发包方(甲方):XXX林业局 承包方(乙方):

为了使现有红松果林资源发挥更大经济效益和社会效益,根据国有山林管护经营承包的有关规定和市林业局红松果林承包方案,结合本单位的资源情况,现将对国有林场各龄级的红松果林实行管护经营承包。 第一条目的和原则 以达到合理开发利用红松果林资源,加强承包山林的管护和经营,明确双方权利、义务,维护双方的合法权益为目的,本着合理、公平、公正、公开的原则。 第二条承包内容(人工红松林) 第三条甲方权利、责任、义务 1、甲方提供给乙方红松果林地块、面积,确定经营方式和承包金额,享有执行国家林业政策的权利,负责乙方进行“森林法”等有关林业法律、法规政策教育。 2、对林地拥有经营管理权,有权依据林木生长情况和林业生产需要,组织营林生产和抚育采伐。 3、甲方有权按承包合同以及其他有关规定向乙方收取承包费和管理费。 4、对乙方承包区域内的林政、防火、病虫害防治、野生动植物保护、水土保持等工作进行经营性的检查监督。 5、做好乙方承包林地的档案管理,随时掌握承包区域内的资源变化情况和红松果结实情况。 第四条乙方权利、责任、义务 1、对所承包林地拥有管护权和经营权,并享有独立承担民事责任的权利,认真履行管护经营合同,及时发现和制止各种破坏森林资源的违法行为,并报林权所有者处理。 2、在甲方批准的情况下,可以在承包区域中的宜林地造林、幼林抚育、透光抚育等作业。

3、如甲方在乙方所承包的区域内组织生产经营活动时,乙方享有优先承包权。 4、在管护经营承包期间要自觉遵守国家的法律、法规和各项政策,尊重当地群众的民风民俗。管护经营期间出现与管护经营工作没有直接关系的事宜,无论有无后果,均由乙方自己承担。 5、负责承包区域内的森林防火宣传和巡查,制止防火期野外吸烟、野外用火及其它违反《XXX省森林防火条例》的行为。制止猎捕野生动物的违法行为,及时报告森林病虫害疫情。 6、负责对承包区域的巡护,及时发现和制止滥砍盗伐林木、毁坏幼树和擅自破坏林地及森林资源的行为。 7、无条件接受甲方的各项正常监督检查,并积极予以协助。严禁借故阻碍林场或其他承包户的正常生产经营活动。 8、乙方承包期满后享有续包合同签定的优先权。 9、乙方为林场职工的,经营红松果林承包者仍享受职工的一切待遇。 第五条有关规定 1、乙方在合同生效后必须按规定的指定区域内从事生产经营活动,严禁越界经营。 2、甲方要在分类经营的基础上,本着集中成片、方便管理的原则,合理划定适宜承包的地块。 3、每年采集松籽时由林场统一管理。 4、有关XXX林业局红松果林承包方案,承包费标价由林权所属单位进行核定。 5、由于甲方违约给乙方造成经济损失,甲方负责赔偿乙方直接损失。 6、乙方在承包期内因违反有关规定而中止承包合同或中途自行退出的,不予退回交纳甲方的各种费用,并赔偿甲方一切直接经营损失。 7、在承包期内如因自然灾害或政策变动所造成的特殊情况,可由甲、乙双方共同协商解决。 8、参加竞价承包经营者,参照上述甲、乙双方的权利和义务,服从林权所属单位的管理。

长白山阔叶红松林的零平面位移和粗糙度

长白山阔叶红松林的零平面位移和粗糙度 3 赵晓松 1,233  关德新1 吴家兵1 金昌杰1 韩士杰 1 (1中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016;2 中国科学院研究生院,北京100039) 摘 要 根据长白山阔叶红松林气象观测塔上16个月的风速、温度、湿度及气压的连续观测 资料,根据中性层结条件下风速随高度的对数变化规律,利用廓线法中的牛顿迭代法计算了该森林的零平面位移d 和粗糙度z 0,结果表明,d 和z 0均存在着较明显的季节变化,在生长季d 较大,z 0较小,而非生长季恰好相反,标准化的零平面位移d/h 和粗糙度z 0/h 在生长季和非生长季平均分别为01867,01764和4147×10-2,3159×10-2。与叶面积指数对比分析发现,d/h 和z 0/h 与叶面积指数分别存在正相关和负相关的关系。敏感性分析表明,牛顿迭代法求d 和z 0对风速的精度要求较高,需要精度高的仪器和长期的数据积累。关键词 零平面位移,粗糙度,阔叶红松林,牛顿迭代法 中图分类号 S716 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2004)05-0084-05 Z ero 2plane displacement and roughness length of the mixed forest of broad 2leaved and K orean 2pine in Changb ai Mountain.ZHAO Xiaosong 1,2,GUAN Dexin 1,WU Jiabing 1,J IN Changjie 1,HAN Shi 2jie 1(1Institute of A pplied Ecology ,Chinese Academy of Sciences ,S henyang 110016,China ;2 Graduate School of Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100039,China ).Chinese Journal of E 2cology ,2004,23(5):84~88. Based on logarithm law of wind profile under neutral stratification ,zero 2plane displacement d and roughness length z 0of the mixed forest of broad 2leaved and K orean 2pine in Changbai Mountain were calculated with Newton iteration according to the 16months profile measurements of wind speed ,air temperature ,humidity and pressure.The results showed that d and z 0had obvious seasonal variation.In growing season was relatively high and z 0was lower.Normalized values ,d/h and z 0/h ,were in the magnitude of 01867,01764and 4147×10-2,3159×10-2in growing season and dormant sea 2son ,respectively.d/h and z 0/h were positively and negatively correlated with leaf area indexes of the forest.Sensitive analysis showed that the iteration approach of calculating d and z 0demanded high precision measurements of wind speed in the profiles.This work should be based on the long term measurements with high 2precision instruments. K ey w ords zero 2plane displacement ,roughness length ,mixed forest of broad 2leaved and K orean 2pine ,Newton iteration approach. 3国家自然科学基金项目(30370293)和中国科学院知识创新工程重大资助项目(KZCX12SW 201201A1)。33通讯作者 收稿日期:2004-02-27 改回日期:2004-07-01 1 引 言 零平面位移(d )和粗糙度(z 0)是植被动量、热量 和气体交换等参数化过程的重要因子,用来表达这些量的湍流交换系数[17]。随着涡动相关技术越来越广泛地应用于森林等高大植被的CO 2、水汽等气体交换的测量,作为空气动力学分析中的重要因子,同时也是footprint 等多种模型的重要输入参数,d 和z 0得到了很大的关注。求解d 和z 0的方法主要有廓线法[6,9,23]、解析分析[3,12,13,14,19]、数值模拟[20,22]和湍流综合法[1,5]等方法。廓线法的优点是反映了流场实际观测结果,但需要高精度、运行稳定的自动观测仪器;数值模拟方法的流体力学机理明确,但需要野外实际观测的验证;湍流综合法建立 在湍流统计关系的基础上,并需要超声风温仪等精 密仪器,应用较少。 获取观测数据的方法主要有风洞模拟实验和野外实地观测,由于风洞模拟实验具有模型可随意改变的优点,所以很多学者进行了不同类型模型的风洞实验研究[2,4,7,8,16,24],但风洞实验中的模型很难实现与野外实际植被之间严格的几何相似(如枝叶尺度及其分布)和物理相似(如层结稳定度、枝杆的力学性质等),所以只能模拟特定条件的情况,与野外实际观测结果相互补充是十分必要的。因为d 生态学杂志Chinese Journal of Ecology 2004,23(5):84~88

长白山地理概况

长白山地理概况 广义的长白山是中国辽宁、吉林、黑龙江三省东部山地以及俄罗斯远东和朝鲜半岛诸多余脉的总称。狭义的长白山是指位于吉林省东南部地区,东经 127°40'~128°16',北纬41°35'~42°25'之间的地带,是中朝两国界山。 长白山处于东亚大陆边缘,濒临太平洋的强烈褶皱带,是一座复合式盾状的休眠火山,典型的火山地貌,随海拔自下而上主要由玄武岩台地、玄武岩高原和火山锥体三大部分构成,海拔高差近2000米。在广阔的玄武岩台地和玄武岩高原上矗立着一座巨大的火山锥体——长白山主峰。长白山主峰由16个海拔2500米以上的奇峰组成,陡峭险峻,雄姿各异。最高峰是位于朝鲜境内的白头峰(朝鲜称将军峰),海拔2750米,中国境内最高峰为白云峰,海拔2691米。在火山锥体顶部中央处的火山口,经久积水而成湖——长白山天池,面积 9.82平方公里,呈椭圆形,是世界海拔最高的火山口湖,水面海拔2189.1米,平均水深204米。玄武岩台地(又称山前熔岩台地)地域面积比较广阔,海拔在1000米以下,相对高差200米,地势比较平缓。玄武岩高原(又称山麓倾斜高原)介于玄武岩台地和火山锥体之间,是比较明显的倾斜地带,地面坡度一般在10度左右,海拔约在1000—1800米之间,是陡峻的火山锥体向玄武岩台地的过渡地带。长白山已入选“国家火山地质公园”,其独特的火山地质地貌具有重要的科研价值,是研究地球演化历史的重要材料,是揭示地球生物形成演变的重要论据。 长白山属受季风影响的温带大陆性山地气候,冬季漫长凛冽、夏季短暂温凉、春季风大干燥、秋季多雾凉爽。年均气温-7—3℃之间,无霜期100天左右,年降水量700—1300mm之间。土壤和植被呈垂直带谱分布,大体可分为山地暗棕壤

长白山阔叶红松林冬季雪面蒸发特征

长白山阔叶红松林冬季雪面蒸发特征 * 李辉东1,2  关德新 1**  王安志1  吴家兵1  金昌杰1  施婷婷 3 (1森林与土壤生态国家重点实验室,中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110164;2中国科学院大学,北京100049;3南京信息工程大学,南京210044) 摘 要 利用2002 2005年冬季积雪期涡度相关水汽通量和微气象观测资料,对长白山阔叶红松林雪面蒸发动态及其与气象因子的关系进行分析.结果表明:该涡度相关观测系统积雪期能量平衡闭合度为79.9%,潜热通量占净辐射的21.4%.研究期间,该区蒸发日变化呈单峰曲线形式,蒸发速率在融雪期大于稳定积雪期.30min 平均蒸发速率与净辐射呈线性关系,与气温呈二次曲线关系;蒸发日总量与净辐射呈二次曲线关系,与气温呈指数关系.积雪期蒸发日总量呈下降?稳定?上升的动态变化趋势,且上升期>下降期>稳定期,蒸发日总量最大值为0.73mm 四d -1,最小值为0.004mm 四d -1.2002 2003二2003 2004和2004 2005年积雪期蒸发总量分别为27.6二25.5和22.9mm ,占同期降水量的37.9%二19.5%和30.0%,平均蒸发日总量分别为0.17二0.19和0.17mm 四d -1.关键词 涡度相关 雪面蒸发 潜热 日变化 气象因子 文章编号 1001-9332(2013)04-1039-08 中图分类号 P464;S715 文献标识码 A Characteristics of evaporation over broadleaved Korean pine forest in Changbai Mountains ,Northeast China during snow cover period in winter.LI Hui?dong 1,2,GUAN De?xin 1,WANG An?zhi 1,WU Jia?bing 1,JIN Chang?jie 1,SHI Ting?ting 3(1State Key Laboratory of Forest and Soil Ecology ,Institude of Applied Ecology ,Chinese Academy of Sciences ,Shenyang 110164,China ;2 University of Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100049,China ;3Nanjing University of Informa?tion Science &Technology ,Nanjing 210044,China ).?Chin.J.Appl.Ecol .,2013,24(4):1039-1046. Abstract :Based on the measurement data of water vapor flux by open?path eddy covariance system and of the micrometeorological factors in broad?leaved Korean pine forest in Changbai Mountains during the snow cover period from 2002to 2005,this paper analyzed the dynamics of snow cover evaporation and the relationships between the evaporation and meteorological factors.The energy balanced ratio during the snow cover period was 79.9%,and the latent heat flux accounted for 21.4%of net radiation.The diurnal variation of the evaporation presented a single?peak curve,and the evaporation rate during snow?melting period was higher than that during stable snow cover peri?od.The half?hour evaporation presented liner relationship with net radiation and quadratic relation?ship with air temperature.The daily evaporation presented quadratic relationship with net radiation and exponential relationship with air temperature.The daily evaporation presented a dynamic trend of decreasing?stable?increasing,with the maximum at increasing stage and the minimum at stable stage.The maximum value of the daily evaporation was 0.73mm四d -1,and the minimum value was 0.004mm四d -1.During the snow cover periods of 2002-2003,2003-2004and 2004-2005,the annual evaporation was 27.6,25.5,and 22.9mm,accounting for 37.9%,19.5%,and 30.0%of the precipitation in the same periods,respectively.The mean value of the daily evaporation in the three periods was 0.17,0.19,and 0.17mm四d -1,respectively. Key words :eddy covariance;snow evaporation;latent heat;diurnal variation;meteorological factor. *国家自然科学基金项目(41105112,31240041,31070546,30970483)资助.**通讯作者.E?mail:dxguan@https://www.doczj.com/doc/d813521807.html, 2012?09?25收稿,2013?01?28接受. 应用生态学报 2013年4月 第24卷 第4期 Chinese Journal of Applied Ecology,Apr.2013,24(4):1039-1046

小兴安岭阔叶红松林粗木质残体基础特征

第46卷第4期2010年4月 林 业科 学 SCIENTIA SILVAE SINICAE Vol.46,No.4Apr.,2010 小兴安岭阔叶红松林粗木质残体基础特征 * 刘妍妍 金光泽 (东北林业大学林学院 哈尔滨150040) 摘要:以小兴安岭典型阔叶红松林大面积固定样地(9hm 2 )为对象,分析粗木质残体(CWD )的物种组成及数 量特征、径级结构、存在形式、腐烂等级,揭示小兴安岭阔叶红松林CWD 的基础特征。结果表明:9hm 2 典型阔叶 红松林固定样地内共计有胸径≥2cm 的CWD 3418株(由于高度腐烂鉴别不出种的CWD 有864株, 占总个体数的25.3%),CWD 的密度、胸高断面积和体积分别为380株·hm -2、15.80m 2·hm -2和90.1m 3·hm -2;花楷槭和枫桦是阔叶CWD 的主要组成树种, 红松和冷杉是针叶CWD 的主要组成树种;针叶树种的胸高断面积(9.12m 2·hm -2 )和体积(57.68m 3·hm -2 )分别达到总体CWD 的57.7%和64%;在各存在形式下不同种的CWD 数量随着径级的增 加而减少,均呈反J 型;除未知种以外,其他CWD 都主要以枯立木、干基折断和干中折断形式存在;针叶树种根桩形式CWD 的数量随着径级的增加而增加, 这一规律有别于其他种;样地内各树种CWD 腐烂等级都大致呈正态分布, 主要集中在Ⅱ和Ⅲ腐烂等级上;除针叶树种的Ⅴ腐烂等级外,各树种不同腐烂等级CWD 的数量都随着径级的增加呈减少的趋势。关键词: 阔叶红松林;粗木质残体;存在形式;腐烂等级;小兴安岭 中图分类号:Q148 文献标识码:A 文章编号:1001-7488(2010)04-0008-07 收稿日期:2009-02-13。 基金项目:国家自然科学基金资助项目(30770350);黑龙江省自然科学基金重点项目(ZJN0706);中央高校基本科研业务费专项资金资助(DL09CA02)。 *金光泽为通讯作者。 Character of Coarse Woody Debris in a Mixed Broad-Leaved Korean Pine Forest in Xiaoxing ’an Mountains ,China Liu Yanyan Jin Guangze (Forestry College of Northeast Forestry University Harbin 150040) Abstract :The species composition ,DBH (diameter at breast height )class ,existing form ,decay class of coarse woody debris (CWD )were studied in a large permanent plot (9hm 2 )of a typical mixed broad-leaved korean pine forest in Xiaoxing ’ an Mountains.All CWDs with DBH ≥2cm were tagged ,mapped ,measured (girth )with species identified.Important findings :a total of 3418CWD individuals with DBH ≥2cm were recorded in the 9hm 2 plot among which the species of 864CWD individuals were not able to be identified due to serious decay ,accounted for 25.3%of the total samples recorded.The CWD density ,basal area and volume were 380indivadual ·hm -2 ,15.80m 2·hm -2 and 90.1 m 3 ·hm -2 ,respectively.Acer ukurunduense and Betula costata were the major broad-leaved tree species while Pinus koraiensis and Abies nephrolepis were the major coniferous tree species.The basal area (9.12m 2 ·hm -2 )and volume (57.68m 3 ·hm -2 )of CWDs from coniferous tree species accounted for 57.7%and 64%of the total basal area and volume ,respectively.The density of different types of CWDs decreased as increase of DBH class ,and followed the inverse J-shape.The CWD existing forms was mainly composed of standing die ,breakage at rootstock and breakage at trunk.Density of conifer stump CWDs increased with the DBH class.The decay classes of CWD followed normal distribution with a focus of decay class Ⅱand Ⅲ,suggesting that the input and output of CWD was largely balanced in the mixed broad-leaved korean pine forest.Except the CWD of coniferous tree species with decay class V ,the decay class of the rest of CWDs decreased with increase of DBH class.Key words : mixed broad-leaved korean pine forest ;coarse woody debris ;exiting types ;decay class ; Xiaoxing ’an Mountains 林分组成成分的生长和死亡都是森林生态系统 动态过程的重要特征。树木死亡后留下的粗木质残

长白山森林分布

长白山森林分布 长白山自然保护区内植物属长白山植物区系,生态系统比较完整,植物资源十分丰富。区内植被主要以红松阔叶林、针叶林、岳桦林、草甸、高山苔原等组成,从保护区边缘至山顶,高程相差近2000米,而水平距离仅45公里。在这么短的水平距离内,随着海拔高度的增加,气候、土壤、生物等变化悬殊,呈现的山地垂直分布带谱。并从下到上依次形成红松阔叶林带、针叶林带、岳桦林带、高山苔原带四个植被分布带,包罗了从温带到极地几千公里的景象,是欧亚大陆从中温带到寒带主要植被类型的缩影,具有明显的垂直分布规律。 针阔叶混交林景观带分布在海拔1100米以下,是玄武岩构成的平缓山前台地。地势平缓,山地棕色森林土为本带主要土壤类型,同时在排水不良的地区也发育着沼泽土。该地带气候温和、湿润,植被类型为红松针阔叶混交林,林相层次明显,生物群落复杂,灌木种类也较丰富,藤本植物非常发达,林下草本植物更为繁多。针阔叶混交林的代表植物中,针叶树以占优势的红松为代表。此外,尚有长白落叶松、鱼鳞松、红皮云杉、长白松等;阔叶树有春榆、蒙古栎、水曲柳、胡桃楸、白桦、山杨等。 由于植物种类繁多、生长茂密、优越的自然环境给野生动物提供了良好的栖息场所及丰富的饵料,所以这一带动物种类较多,且多为广布型种类。如东北虎、梅花鹿、麝、紫貂、马鹿、青羊、野猪、猞猁、水獭以及中华秋沙鸭、鸳鸯、金雕、黑琴鸡、榛鸡等。还有脊椎动物中的多种鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和兽类等。

针叶林景观带分布在海拔1100-1800 米之间。地形为倾斜玄武岩高原,气候冬寒夏凉,土壤主要为山地棕色泰加林土。植被以针叶林为主,种类较针阔混交林贫乏,针叶树占绝对优势,以红松、云杉、冷杉、落叶松为主。除针叶树之外,伴生有槭树、花楸等阔叶树,但林下灌木、草本种类较针阔混交林带明显减少。树冠郁闭度很大,林下阴暗潮湿,苔鲜类发达,厚度可达10厘米以上。本带动物种类大为减少,除部分鸟类、兽类和两栖类中的极北鲵外,鱼类很少出现,爬行类也只有极北蝰和腹蛇。由于气候冷温,林深树密,适于古北界树栖动物的栖息和繁殖,如紫貂、黑琴鸡等在本带仍较多。 岳桦林景观带分布在海拔1800-2000 米之间,地处长白山火山锥体的下部,坡度较陡,一般超过20以上。气候处在针叶林气候型与山地苔原气候型之间,气温低,降水多,相对湿度较大。土壤类型为山地生草森林土。风力强,树木矮小弯曲,植被为岳桦林,同时山地苔原与针叶林成分彼此互相渗透,形成复杂的植被镶嵌类型。乔木以岳桦为主,亦分布有云杉、冷杉、落叶松,伴有散生的长白落叶松、东北赤杨、花楸等。灌木以耐寒种类为主。主要有牛皮杜鹃、笃斯越桔等。动物种类较单调,数量亦少,这里仅在夏季成为偶蹄类动物如马鹿、梅花鹿等”避暑”、取食的场所。 高山苔原景观带分布在海拔2000米以上,地处长白山火山锥体中上部,地表覆盖着厚的火山灰、火山砾、浮石等。气候为高山苔原型,湿度大不,风力特强,土层脊薄。随着海拔的增高,植物逐渐稀疏,种类逐渐减少,生长期很短。该带植物矮小为葡匐状,根系肥

阔叶林 针叶林

第2章人类活动对阔叶红松林的影响 红松(Pinus koraiensis)是我国东北地区珍贵的乡土树种,它以优质的木材和独特的生态学及经济学价值而驰名中外。红松除在局部地段能形成小片纯林外,多数情况下与其他针阔叶树种混生组成以红松为优势的针阔混交林,习惯称之为“阔叶红松林”或“红松林”。阔叶红松林作为我国东北东部山区的地带性顶极生态系统,在中温带森林类型中以其建群种独特、物种丰富及含有较多的亚热带成分而著称。 2.1 阔叶红松林分布区的自然条件 红松在世界上的分布并不广,自然分布区的中心在中国境内的长白山、老爷岭、完达山和小兴安岭的低山和中山地带。日本列岛是在第三纪后半期才同我国大陆分离的,因此目前在日本的四国爱媛县东赤石山(北纬33°50')和本州福岛县枯木山(北纬37°)也有零散的红松分布;在朝鲜半岛的釜山(北纬35°)也有小面积的天然红松分布。除此之外,红松在俄罗斯远东地区的阿穆尔州和沿海地区以及朝鲜半岛的北部都有较大面积的天然分布。所以红松林的总分布区面积约50万km2,其中中国境内约占60%。 中国境内的阔叶红松林分布区域基本与自然植被分区上的“温带针阔混交林区域”相吻合,在地理上位于北纬40°45'~49°20'、东经124°45'~135°之间。西北界沿黑龙江境内的爱辉县胜山林场与德都、哈尔滨一线;西南界为辽宁的开原县与铁岭县的东部山区;南界为辽宁省丹东市、沈阳一线(17世纪后退至宽甸、本溪一线);北界为小兴安岭北坡、黑龙江省孙吴县东南的毛兰顶子附近;东界为完达山的东北麓、黑龙江省的饶河县。红松在我国的天然分布区南北幅度约1 000 km,东西约500 km,全部区域红松林面积约30万km2。 阔叶红松林区地处欧亚大陆东缘,东濒日本海,南临黄海,深受海洋的影响,具有湿润型的海洋气候和温带季风气候特征。年降水量丰富,多达500~1 100 mm,且主要集中于生长季的6、7、8月份,这3个月的降水量占全年降水量的70%~80%。夏季气温较高,如7月份平均气温多在20~26℃,最高可达39℃。年平均气温介于0~6℃,1月份平均温度为-28~-14℃。温暖时期较长,无霜期及日温持续≥10℃时期约有4个多月。林区空气潮湿,蒸发很弱,为典型的温带湿润型季风气候,极有利于特有林木的生长。由于红松分布区的纬度、地形及距离海洋远近的不同,气候条件有一定的差异,北部的小兴安岭比较寒冷,南部的长白山地区则温和而湿润,而辽东山区则更加湿润,生长期也更长,因此形成了红松伴生树种的不同和多样化,呈现出类型各异的红松阔叶树混交林。 阔叶红松林区域,其土壤为暗棕色森林土,其成土过程主要是温带湿润森林中弱酸性腐殖质的积累过程及弱酸性淋溶过程和粘化过程。红松林中每年有大量的凋落物,含有比较丰 _____________________ 本章作者:赵士洞,郝占庆,陶炎,李世纯,刘喜悦,孙悦华,王丽,朴正吉,赵振英,张素贤,张惠文

小议马尾松林阔叶化改造的目标与方法

小议马尾松林阔叶化改造的目标与方法 发表时间:2008-12-23T15:42:12.310Z 来源:《中小企业管理与科技》供稿作者:丛雁鸣 [导读] 在当前可持续发展和生态环境改善日益重视的社会背景与发展趋势下,如何科学地发展和利用马尾松林,已成为林业生产中的热点问题。 摘要:马尾松林的形成,除了在自然条件下通常分布在山岗、陡坡等立地环境严酷、土壤贫瘠干燥的地段外,许多是由于当原生的常绿阔叶林植被遭到干扰、损害或破坏后,林地空旷、裸露,种子天然入侵林地形成,也有相当面积是利用马尾松抗干旱、耐瘠薄、喜阳光的先锋树种特性,通过人工营造而成。在当前可持续发展和生态环境改善日益重视的社会背景与发展趋势下,如何科学地发展和利用马尾松林,已成为林业生产中的热点问题。 关键词:马尾松林改造目标方法 0 引言 马尾松(Pinus massoniana)林占有重要的地位,占全国针叶林面积的14.9%,为建材、人造板、包装箱、松香等林产工业提供大量的木质资源。鉴于生态与经济协调发展,马尾松林的阔叶化改造目标拟定位在以阔叶树种为主要种群结构的近自然的阔松混交林。阔叶化改造的方法应围绕目标林分实行分类指导,分别采用封育、留养抚育、适度透光问伐、适当清理林下灌木、补植木荷等目的树种等改造方法。下面本文就对此进行简要的论述。 1 马尾松林阔叶化改造的目标 在退化生态系统恢复和重建问题中,最关键的是要有明确的目标。Cairns(1991)将生态恢复的概念定义为:恢复被损害生态系统到接近于它受干扰前的自然状况的管理与操作过程,即重建该系统干扰前的结构与功能及有关物理、化学和生物学特征。据此定义,马尾松林退化生态系统的改造将重建并恢复到常绿阔叶林的目标有两种,一种是象Cairns所定义的那样恢复到最初的自然状态,另一种是分阶段走一步看一步,阶段目标明显,而最终目标模糊。鉴于我国国情,经济还处在发展中,恢复和重建的目标确定为干扰前的自然状态是不现实的,应该考虑经济上的需求。况且,我们对原始状态的生态系统也很少熟知,难以证明最初是什么状态,就更谈不上如何恢复到最初的那种自然状态。马尾松是群众比较喜欢的树种,用途广,生长快,有较好的经济效益。马尾松林退化生态系统的改造不能无条件地全部废除马尾松种群,况且马尾松种群本身是我国南方的乡土树种,人为也不可能除去它,而应该充分利用马尾松的生物生态学特性和经济价值,将其改造成具有良好结构功能和高效稳定的生态系统,这是马尾松林退化生态系统阔叶化改造的主要目标。马尾松林宜改造成多树种结构的阔松混交林。优化的林分结构是保证森林生态系统发挥整体功能和效益的基础。马尾松与阔叶树混交林具有良好的混交效益。马尾松和枫香同龄混交林,12a生的蓄积量比对照的马尾松纯林提高13.9%~72.5%;土壤有机质增加52.3%,全N量增加24.1%,速效N、P和K含量分别增加13.7%、25.2%和26.8%,同时又改善了林内小气候条件(徐小牛等,1997);但是,马尾松和枫香都是强阳性速生树种,并且枫香的生长高度往往超过马尾松,当林分郁闭时,生态位的过分重叠引起两树种的激烈竞争,可能导致马尾松种群的生长受压。马尾松和黎蒴栲(Castanopsisfissa)混交林同样具有较好的混交效益,在1958年营造的马尾松林下于1978年穴播黎蒴栲形成的异龄混交林生产力调查表明,乔木层净生产量比对照的马尾松纯林高47.75%,并且混交林地中的N、P、K、Ca和Mg营养元素和灰分贮量提高20%~190%;然而,第1世代的混交林要在栲树10年生前将其砍伐,否则栲树冠层会挤压松树冠层而影响马尾松种群的生长。因此混交林的最后成功还要考虑成熟林分群落结构的合理配置。从天然混交林中寻求合适的组合与混交方式仍然是今后改变马尾松纯林生态环境恶化及生态系统脆弱,提高地力与林分生产力的有价值的一种途径。 2 马尾松林阔叶化改造的方法 根据马尾松林的不同结构类型,围绕阔叶化改造的目标林分,应采取相应的改造方法。 2.1 对于已经基本形成的以马尾松种群为主要林冠层,乔木亚层为木荷、甜槠、苦槠、栲树等常绿阔叶树种的松阔混交林,如上述的马尾松一木荷、马尾松一甜槠、马尾松—苦槠、马尾松一青冈这四种针阔常绿混交类型,如果马尾松种群密度较大、盖度较高,可适当间伐部分劣质或长势衰弱的马尾松,增加透光度,有利于乔木亚层的常绿阔叶树种群生长,留下的马尾松可培育大径材。 2.2 对于以落叶阔叶树种为主要乔木亚层构成的马尾松—枫香、马尾松一野漆树一蓝果树、马尾松一白栎—短柄桅、马尾松一黄连木一苦木等针阔常绿与落叶混交林类型,如果林下具有木荷、青冈、甜槠、苦槠、栲树等常绿阔叶树种的幼树,拟促成这些幼树生长而适当问伐部分野漆树、白栎、短柄桅等落叶阔叶树种;如果林下缺乏木荷、青冈、甜槠、苦槠、栲树等常绿阔叶树种的幼树,则宜补植这些幼树。 2.3 对于乔木层是以马尾松为单一种群、林下以木荷、甜槠、青冈等常绿阔叶树种的幼树占优势的马尾松一木荷、马尾松一甜槠、马尾松一青冈等复层林类型,拟积极采取封育改造方法:①如果马尾松种群过密,宜适当间伐,增加林内透光度;②如果木荷、青冈、苦槠等常绿阔叶树种为丛生状,则宜保留健壮的2个左右萌枝,将其余萌枝砍除;③适当清理部分在自然演替进程中将被自然淘汰的白栎、短柄桅、野漆树等落叶乔木树种的幼树和山莓、盐肤木、化香等落叶灌木或小乔木树种。 2.4 对于乔木层是以马尾松为单一种群、林下以白栎、短柄桅、枫香、盐肤木、野漆树等落叶阔叶树种的幼树占优势的马尾松一白栎、马尾松一短柄桅、马尾松一枫香、马尾松—盐肤木、马尾松—野漆树等复层林类型,如果林下尚存有木荷、青冈、苦槠、甜槠等常绿阔叶树种的幼树或萌生植株,则应积极保留和培育,并适当清理部分盐肤木、野漆树、白栎、短柄桅等下木及伴生的山莓、复盆子、檐木等灌木;如果林下缺乏木荷、青冈、苦槠、甜槠等常绿阔叶树种的幼树或萌生植株,拟在适当清理部分盐肤木、野漆树、白栎、短柄桅等下木及伴生的山莓、复盆子、檐木等灌木基础上,以增加林地空间,并采取补植木荷、枫香、苦槠、甜槠等树种。 2.5 对于乔木层是以马尾松为单一种群、林下以连蕊茶、隔药柃、山矾等常绿灌木树种占优势的马尾松一连蕊茶、马尾松一隔药柃、马尾松一山矾等复层林类型,如果林下尚有木荷、青冈、苦槠、甜槠等常绿阔叶树种的幼树或萌生植株,则应积极保留和培育这些幼树,清除部分伴生在灌木层中的山莓、短柄袍、野漆树等种群,增加林地目的树种的生长空间;如果林下缺乏木荷、青冈、苦槠、甜槠等常绿阔叶树种的幼树或萌生植株,则拟采取补植措施。 2.6 对于乔木层是以马尾松为单一种群、林下以檐木、映山红、山莓等落叶灌木占优势的马尾松一橙木、马尾松—映山红、马尾松一山莓等复层林类型,如果林下尚有木荷、青冈、苦槠、甜槠等常绿阔叶树种的幼树或萌生植株,则应积极保留和培育,适当清除灌木层中的橙木、映山红、山莓、短柄桅、野漆树等种群,增加林地目的树种的生长空间,否则应积极采取补植措施进行阔叶化改造。马尾松林是我国南方森林生态系统退化的—个主要类型,退化的主要原因是由于人为干扰所致,退化的特征表现在物种多样性丧失、蓄持水分功能差、调

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