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不同密度华北落叶松人工林径阶结构及水土保持功能的研究

作　者: 张宇
导　师: 滕起和；谷建才
学　校: 河北农业大学
专　业: 森林经理学
关键词: 林分密度华北落叶松林分结构水土保持功能
分类号: S791.229
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

华北落叶松(larix principis-rupprechtii Mayr.)是塞罕坝机械林场分布范围最广蓄积量积累最大的林分树种,近年来,塞罕坝机械林场在上级领导和各部门的关怀和支持下,取得了较高的经济和社会效益,旅游业也日趋旺盛。本文以塞罕坝机械林场立地条件基本一致的28年生华北落叶松人工纯林为研究对象,采用标准地调查法,对不同密度(分别为600、850、1100、1350、1600株·hm-2)下的华北落叶松林的径阶结构及水土保持功能进行了研究,得出主要结论如下：(1)利用径阶株树分布图及三参数Weibull函数来描述不同密度华北落叶松人工林林分的直径分布情况,经拟合检验,当密度为850株hm-2时林分直径近似Weibull分布效果。(2)在密度为600株·hm-2和850株·hm-2时,草本的高度和盖度到达最大值,分别为35.8cm和61.1%。草本物种丰富度在林分密度1350株·hm-2的情况达到最大值29种。在林分密度为1600株·hm-2的情况下,灌木物种数达到最高值6种。在林分密度1350株·hm-2的情况下,草本物种的多样性指数H、Pielou均匀度指数Jsw、多样性指数D均达到最大值,分别为2.9290、0.8830、0.9313。林分密度1600株·hm-2的情况下,灌木物种的多样性指数H、多样性指数、Pielou均匀度指数Jsi均达到最大值,分别为1.7201、0.8104、0.9725。(3)枯落物的贮存量与密度呈现出正相关关系,即随着密度的增加枯落物的贮存量也在不断增加。不同林分密度下枯落物未分解层和半分解层的吸水速率变化趋势是相同的,不同层次的枯落物吸水速率与其浸泡时间关系之间存在着显著的幂函数相关关系,拟合模型为幂曲线模型是V=a×Tb吸水速率吸水速率=a×浸泡时间b(a、b为指数)。枯落物层的截留量的大小与枯落物的数量、质量、降水特征值以及自身湿润度和干旱速率密切相关。降水时间长、强度大,枯落物所截留的水量可以达到饱和,如果降雨过程继续则会降低截留率。(4)土壤容重随密度的增加呈现先增加后下降的趋势,不同密度下土壤容重大小关系为1100>850>1350>1600>600株·hm-2,毛管孔隙度、总孔隙度以及非毛管孔隙度随密度的变化趋势是850>1350>1100>600>1600株·hm-2,当华北落叶松林地密度为850株·hm-2时,毛管孔隙度、总孔隙度以及非毛管孔隙度最大为63.93%。壤的毛管持水量、最大持水量、田间持水量随密度的变化趋势是1100>1350>1600>850>600株·hm-2。对于不同密度下的华北落叶松林地,其入渗率为850>600>1100>1350>1600株·hm-2,对于28年生的落叶松密度保留在850株·hm-2时,其水土保持功能较好。从不同密度下土壤化学性质来看,当密度为1100株·hm-2时,土壤PH值及各养分情况较好。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 引言  9-17
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 研究目的和意义  10-11
  1.3 国内外研究现状  11-15
    1.3.1 人工林林分结构研究现状  11-12
    1.3.2 人工林林下草本植被多样性研究  12-13
    1.3.3 林分涵养水源功能研究现状  13-14
    1.3.4 林分保育土壤功能研究现状  14-15
  1.4 研究内容  15
  1.5 技术路线  15-17
2 研究区概况  17-21
  2.1 地理位置  17
  2.2 自然条件  17-18
    2.2.1 地形地貌  17
    2.2.2 气候水文  17-18
    2.2.3 土壤植被  18
  2.3 社会经济条件  18-19
  2.4 土地利用现状  19
  2.5 野生动植物资源现状  19-21
    2.5.1 野生植物资源现状  19-20
    2.5.2 野生动物资源现状  20-21
3 研究方法  21-25
  3.1 标准地设置  21
  3.2 调查内容及方法  21-23
    3.2.1 乔木层、林下草本植被及枯落物层调查  21
    3.2.2 林冠截留的测定  21
    3.2.3 枯落物持水的测定  21-22
    3.2.4 土壤含水量及理化性质测定  22
    3.2.5 土壤渗透率测定  22-23
  3.3 数据处理  23-25
    3.3.1 林下植被多样性指数的计算  23
    3.3.2 林冠截留量的计算  23-24
    3.3.3 土壤理化性质指标的计算  24-25
4 不同密度华北落叶松人工林群落结构  25-36
  4.1 标准地林分状况  25-26
  4.2 不同密度华北落叶松人工林径阶结构特征  26-29
    4.2.1 径阶分布特征  26-27
    4.2.2 直径分布拟合  27-29
  4.3 不同密度华北落叶松人工林林下植被多样性研究  29-36
    4.3.1 不同密度华北落叶松人工林林下植被高度与盖度  29-30
    4.3.2 不同密度华北落叶松人工林林下植被物种重要值  30-33
    4.3.3 不同密度华北落叶松人工林林下植物多样性指数特征  33-36
5 不同密度华北落叶松人工林水土保持功能的研究  36-52
  5.1 不同密度华北落叶松林涵养水源功能  36-43
    5.1.1 不同密度华北落叶松林林冠截留  36-38
    5.1.2 不同密度华北落叶松人工林枯落物持水  38-43
  5.2 不同密度华北落叶松人工林保育土壤效益  43-52
    5.2.1 不同密度华北落叶松人工林土壤物理特征的研究  43-46
    5.2.2 不同密度华北落叶松人工林土壤渗透率分析  46-49
    5.2.3 不同密度华北落叶松人工林土壤化学性质分析  49-52
6 结论与讨论  52-54
  6.1 不同密度华北落叶松人工林径阶结构特征  52
  6.2 不同密度华北落叶松人工林林下植被多样性  52
  6.3 不同密度华北落叶松人工林涵养水源功能  52-53
  6.4 不同密度华北落叶松人工林保育土壤效益  53-54
参考文献  54-58
在读期间发表的学术论文  58-59
作者简历  59-60
致谢  60-61
附录  61-75

不同密度华北落叶松人工林径阶结构及水土保持功能的研究

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