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《河北农业大学》 2012年
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宁夏六盘山南侧华北落叶松人工林生态水文影响的密度效应评价

张晓蓓  
【摘要】:本文在宁夏六盘山南侧的香水河小流域内,选择了立地条件基本一致但密度不同的25年生华北落叶松人工林,调查比较了不同密度(800、1000、1200、1500、1800株/hm2)林分的结构特征、林下植被多样性特征,并测定和评价了各种密度林分的林冠层、枯落物层及土壤层的水文影响,最后运用主成分分析方法首次对该地区华北落叶松人工林进行了林分密度效应的综合评价,确定了以结构最优化和生态水文功能最大化为目标的合理林分密度。研究结果对该地区确定稳定、高效、多能的华北落叶松人工林合理密度配置及其经营调控提供了一定的理论依据和技术指导。研究结果表明: (1)林分结构特征。利用Weibull分布函数进行了林分内林木直径分布的拟合,结果表明密度为800、1000、1500株/hm2的华北落叶松林分直径分布符合Weibull分布。在年龄相同、立地条件相似但密度不同的林分中,林分直径分布曲线随密度的变化而变化:密度较小时林木胸径普遍偏大,而密度较大时林木胸径主要分布在较小径阶内。直径分布呈现出偏度为左偏或右偏的单峰曲线,随着林分密度增加时左偏程度增大。树高分布主要为不对称的单峰或双峰分布。在同一林分中,树高与胸径呈显著正相关,即树高随着林木胸径增大呈线性增大。 (2)林下植物物种多样性特征。所有密度样地的草本层物种丰富度和多样性都明显高于灌木层。在林分密度为800株/hm2时,灌木的高度和盖度达到最大,分别为138.8 cm和25.3%;在密度为800株/hm2和1000株/hm2时,草本的高度及盖度达到最大,分别为为46.7 cm和71.6%;当密度为1800株/hm2和1500株/hm2时,灌木及草本的物种丰富度分别达到最大,为10种和28种。对密度为1500株/hm2的林分,其灌木层及草本层的丰富度指数、草本层的Simpson指数和Shannon-Wiener指数及均匀度指数均达到最大,分别为2.216,1.909,0.898,2.565,0.842。 (3)林冠层水文影响。林内穿透雨量、树干茎流量均与林外降雨量呈极显著线性关系,而林内穿透雨率、树干茎流率与林外降雨量均呈极显著对数函数关系。在2011年5-10月的测定期间,林外降雨量为813.0 mm,不同密度华北落叶松林的林内穿透雨量依次为800株/hm(2654.08 mm)1800株/hm(2636.42 mm)1000株/hm2(624.86 mm)1200株/hm2(617.88 mm)1500株/hm2(613.06 mm)。林冠截留量与林外降雨量呈较好的对数函数关系,林冠截留率与林外降雨量呈较好的幂函数关系。不同密度林分的林冠截留量依次为1500株/hm2(197.51 mm)1200株/hm2(192.89 mm)1000株/hm2(185.77 mm)1800株/hm2(173.92 mm)800株/hm2(156.90 mm)。林冠截留量表现出随密度增大先增大后减小的变化,而林冠穿透雨量正好相反,即随着密度增加呈现先减小后增大的趋势;这是因密度不是直接影响因素,而叶面积指数直接影响林冠穿透雨和截留,所以林冠截留量及穿透雨量的变化与各林分叶面积指数变化趋势一致;在林分密度为1500株/hm2时,林冠的叶面积指数和林冠截留量均达到最大。 (4)枯落物层水文效应。不同密度华北落叶松林分的枯落物层贮量变化在8.12~12.50 t/hm2。林下枯落物的累积持水量与浸水时间的关系符合对数函数模型(S=alnt+b),林下枯落物吸水速率与浸水时间的关系符合幂函数模型(V=atb)。在不同密度林分中,枯落物吸水速率依次排序为1500120018001000800株/hm2。在同一密度林分中,浸水初期枯落物半分解层的吸水速率比未分解层的高。密度为1500株/hm2的林分,其枯落物的贮存量、持水量、吸水速率及有效拦蓄量均为最大。 (5)根系层土壤水文效应。各密度林分的土壤容重均有随土层加深而增加的趋势,0-100cm土层的平均土壤容重随着林分密度增加呈现出先增大后减小的趋势,表现为1200株/hm2(1.420 g/cm3)1000株/hm2(1.176 g/cm3)1800株/hm2(1.168 g/cm3)800株/hm2(1.141 g/cm3)1500株/hm2(1.111 g/cm3)。各密度林分0-100 cm土层的土壤总孔隙度、毛管孔隙度及最大持水量、毛管持水量均随土层加深而呈现递减趋势。当林分密度为1500株/hm2时,土壤的总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度及平均持水量均达到最大。不同密度林分0-100 cm土层的有效蓄水深变化在96.59~184.41 mm,表现为1500180080010001200株/hm2。不同密度林分的有效土壤涵蓄降水性能不同,当密度为1500株/hm2时,土壤有效涵蓄降水深最大,为120.33 mm,1800株/hm2最小,为62.79 mm。 (6)林分密度生态水文效应综合评价。在研究的相同立地和林龄条件下(25年生),当华北落叶松人工林密度为1500株/hm2时,其生态水文影响的密度综合评价结果最好,密度为1200株/hm2的次之,800株/hm2的最差。
【学位授予单位】:河北农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S715.4

【参考文献】
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1 田国恒;于景金;隋玉龙;;相同林分密度下人工落叶松林植物多样性研究——以河北省塞罕坝机械总场第三乡林场为例[J];河北林果研究;2009年01期
2 王志彬;杜彦超;孙建军;崔同祥;剪文灏;;燕山山地华北落叶松人工林生物多样性研究[J];河北林果研究;2009年03期
3 杨立文,李昌哲,张理宏;林冠对降雨截留过程的研究[J];河北林学院学报;1995年01期
4 陈吉虎;;关于森林对降水截留过程的研究[J];河南水利与南水北调;2008年12期
5 苏乙奇;;樟子松人工林树高结构规律的研究[J];黑龙江生态工程职业学院学报;2008年04期
6 祝志勇,季永华;我国森林水文研究现状及发展趋势概述[J];江苏林业科技;2001年02期
7 姚爱静,朱清科,张宇清,吉文丽;林分结构研究现状与展望[J];林业调查规划;2005年02期
8 王俊玲;金红喜;杨占彪;王刚;;六盘山华北落叶松人工林多样性、生产力研究[J];兰州大学学报(自然科学版);2008年01期
9 高人,周广柱;辽东山区不同森林植被类型枯落物层截留降雨行为研究[J];辽宁林业科技;2002年05期
10 李世界,李德民,柳中棣,白国学;辽西地区油松人工林密度作用规律的研究[J];辽宁林业科技;1994年05期
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1 高艳鹏;半干旱黄土丘陵沟壑区主要树种人工林密度效应评价[D];北京林业大学;2011年
2 李德生;山东泰安黄前水库流域主要植被类型的水文特征研究[D];北京林业大学;2007年
3 高岗;以水源涵养为目标的低功能人工林更新技术研究[D];内蒙古农业大学;2009年
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1 张小兰;肖建刚;易建涛;;喷混植生技术在黄石市黄荆山塘口治理中的应用[J];资源环境与工程;2012年03期
2 刘树岭;;张家口地区土壤原始温度分布的数值计算[J];河北建筑工程学院学报;2007年03期
3 邓占华;卢树昌;;华北中部平原麦田土壤供硫水平及施硫肥效果研究[J];河北农业科学;2010年02期
4 秦文利;刘忠宽;;土壤氮素矿化及氮对苜蓿生产的影响研究[J];河北农业科学;2010年04期
5 杨林风;;平山县耕地土壤有机质现状及其演变初探[J];河北农业科学;2010年10期
6 秦文利;刘忠宽;曹卫东;智建飞;刘振宇;刘祎;;对河北省发展果园生草的思考[J];河北农业科学;2011年08期
7 王志杰;吴浩;王大伟;丛海江;;淅川县国家级公益林净化大气环境功能价值测算[J];河北农业科学;2011年11期
8 张艳红,李银华,赵凤军;森林土壤蓄水功能的初步研究[J];河北林业科技;2004年02期
9 李惠卓,韩福生,张瑞祥,马风新,甄红伟;雾灵山森林枯落物中养分状况研究[J];河北林业科技;2005年02期
10 冯学全;王文勋;吕荣燕;吕娟;;河北省野生花卉资源及开发利用[J];河北林业科技;2005年S1期
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1 赵霜;岳桦;李青;;哈尔滨群力新区雨阳公园湿地植物配置相关问题研究[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
2 白洁;王永志;段慧珠;;重金属污染土壤的超积累植物修复技术及其机制研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
3 王静;武杰;袁学文;;新华门绿地内玉兰叶片失绿、焦叶原因调查及防治技术措施[A];2011北京园林绿化与生物多样性保护[C];2011年
4 于方玲;;浅谈北京地区园林绿化中主要乔木的应用与养护[A];2011北京园林绿化与生物多样性保护[C];2011年
5 陈玮玮;万里强;何峰;李向林;刘树军;;放牧对土壤含水量、土壤容重以及地下生物量的影响[A];中国草学会饲料生产专业委员会第十六次学术研讨会论文集[C];2011年
6 张广英;王胜宝;郝记栓;金明;胡堃;;石质山区人工油松林对坡面产流入渗的影响实验研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
7 陶建平;王永健;李宗峰;张炜银;臧润国;;岷江上游大沟流域不同恢复阶段植被枯落物的水源涵养效应[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(1)[C];2009年
8 高志勤;谢锦忠;傅懋毅;格日勒图;;毛竹林地表径流和土壤侵蚀特征分析[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第一卷)[C];2010年
9 周毅;钟军民;汤明霞;郭乐东;黎艳明;;广东省蕉岭长潭省级自然保护区人工次生林结构特征的研究[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第一卷)[C];2010年
10 韩永刚;杨玉盛;;森林水文效应的研究进展[A];福建省水土保持学会2006年学术年会论文集[C];2006年
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1 赵锦梅;不同土地利用方式对高寒地区水土保持生态服务功能的影响研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 高艳鹏;半干旱黄土丘陵沟壑区主要树种人工林密度效应评价[D];北京林业大学;2011年
3 曾和平;金沙江支流龙川江流域河流输沙特征及其对气候和地表覆被变化的响应[D];昆明理工大学;2009年
4 方江平;西藏原始林芝云杉林群落结构与功能研究[D];中南林业科技大学;2010年
5 吴耀兴;长沙市城区热岛成因及绿地系统缓解热岛效应研究[D];中南林业科技大学;2010年
6 柏方敏;洞庭湖区不同防护林的生态功能及生态影响评价[D];中南林业科技大学;2010年
7 文仕知;桤木人工林生态系统结构及功能过程[D];中南林业科技大学;2010年
8 李建军;广东湛江红树林生态系统空间结构优化研究[D];中南林业科技大学;2010年
9 刘卫东;湖南假俭草遗传多样性、生理学特性及护坡性能研究[D];中南林业科技大学;2010年
10 邓湘雯;不同年龄阶段会同杉木林水文学过程定位研究[D];中南林业科技大学;2007年
【同被引文献】
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1 马斌;;宁夏水土流失现状与防治对策[J];农业科学研究;2009年04期
2 高春河;;浅述宁夏南部山区水土流失及其防治措施[J];农业科技与信息;2009年20期
3 逯海叶;柴志福;王弋;逄红;;开发建设项目水土保持临时防护措施的布设[J];内蒙古水利;2010年02期
4 顾云春;巴登—符腾堡分类法与中国的立地分类[J];林业资源管理;1993年02期
5 柴宗新;城镇侵蚀及其防治[J];中国水土保持;1997年01期
6 吴长文;黄翰森;黄琼;;欧洲城市水土保持考察及其思考[J];中国水土保持;2006年03期
7 孙厚才;赵永军;;我国开发建设项目水土保持现状及发展趋势[J];中国水土保持;2007年01期
8 赵永军;;生产建设项目水土流失防治技术综述[J];中国水土保持;2007年04期
9 赵永军;陈吉虎;王云璋;;开发建设项目水土保持方案中植物措施的配置[J];中国水土保持;2007年08期
10 赵功强;赵萍;王伟;何志善;;宁南山丘区水土流失影响因素及发生规律研究[J];中国水土保持;2009年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 田涛;北京典型边坡立地条件类型划分研究[D];北京林业大学;2011年
【二级参考文献】
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1 潘湘海;塞罕坝华北落叶松人工林土壤水分的研究[J];河北林业科技;2002年05期
2 杨立文,李昌哲,张理宏;林冠对降雨截留过程的研究[J];河北林学院学报;1995年01期
3 邱水文;;林木直径分布收获模型综述[J];华东森林经理;1991年02期
4 刘畅;满秀玲;刘文勇;刘鑫;汪清胤;;帽儿山地区主要林分类型土壤水分物理性质研究[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;2007年01期
5 杨臣坤,柏富通,陈益宝,夏合新,杨红;红壤丘陵防护林幼林林分结构水土流失规律的研究[J];湖南林业科技;1998年04期
6 曾思齐,欧阳君祥,佘济云;长江上游低质低效云杉林的分类与评价[J];湖南林业科技;2001年04期
7 佘济云,曾思齐,李志辉,吕勇,陈亮明;湘东丘陵区马尾松低质低效次生林改造经营模式研究[J];湖南林业科技;2002年01期
8 陈廷贵,张金屯;十五个物种多样性指数的比较研究[J];河南科学;1999年S1期
9 柴宝峰,张金屯,邱扬,郑凤英;晋西华北落叶松人工林生物量和生产力的研究[J];河南科学;1999年S1期
10 赵天榜;陈志秀;杨凯亮;;望春玉兰幼龄树体结构规律[J];河南林业科技;1990年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 徐成立;翟洪波;李吉跃;魏晓霞;;油松栓皮栎混交林林分合理密度探讨[A];2005年中国科协学术年会26分会场论文集(2)[C];2005年
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1 刘益军;三峡库区坡地森林理水调洪功能研究与评价[D];北京林业大学;2003年
2 郭浩;水土保持林体系高效空间配置和稳定林分结构研究[D];北京林业大学;2003年
3 张永涛;黄前流域不同配置经济林防护林水源涵养功能与价值评估[D];山东农业大学;2005年
4 郭明春;六盘山叠叠沟小流域森林植被坡面水文影响的研究[D];中国林业科学研究院;2005年
5 吕粉桃;青海大通山地退耕还林生境演变特征及其评价研究[D];北京林业大学;2007年
6 程云;缙云山森林涵养水源机制及其生态功能价值评价研究[D];北京林业大学;2007年
7 曲红;晋西黄土高原人工林营造对植物多样性的影响[D];北京林业大学;2008年
8 刘建立;六盘山叠叠沟坡面生态水文过程与植被承载力研究[D];中国林业科学研究院;2008年
9 赵明智;槽式太阳能热发电站微观选址的方法研究[D];内蒙古工业大学;2009年
10 杜阿朋;六盘山叠叠沟小流域坡面植被水文影响与模拟[D];中国林业科学研究院;2009年
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1 吕勇;马尾松林分生物量的密度效应探讨[J];中南林学院学报;1996年02期
2 项文化,田大伦;中幼龄湿地松人工林生长过程的密度效应[J];中南林学院学报;1998年02期
3 洪伟,吴承祯;闽北杉木人工林密度效应新模型[J];浙江林学院学报;1996年01期
4 田大伦,潘维俦;马尾松林杆材阶段生物产量和径级分化及密度效应初探[J];植物生态学报;1986年04期
5 郑才平;天然马尾松林密度效应规律研究[J];福建林学院学报;1999年04期
6 .丁贵杰;马尾松人工林生物量和生产力研究—— Ⅰ.不同造林密度生物量及密度效应[J];福建林学院学报;2003年01期
7 章斌;天然黄山松林密度效应规律研究[J];林业科技开发;2003年S1期
8 韩兴吉;林分生长和产量的数学模型[J];北京林业大学学报;1986年03期
9 张怡春,兰湛,王丽艳,张宏伟;长白落叶松人工林密度效应模型的研究[J];吉林林业科技;2000年02期
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1 洪昌端;沈辛作;刘智仕;童再康;徐金良;;杉木种源、林分、单株多层次遗传变异的研究[A];面向21世纪的中国林木遗传育种——中国林学会林木遗传育种第四届年会文集[C];1997年
2 刘红梅;宋波;李治能;张锦恬;;打造宁夏六盘山特色花卉园艺产业的设想[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
3 吴敏;彭伦凯;黄范全;汤玉喜;徐世凤;吴立勋;;杨树生长的密度效应与数量成熟研究[A];第二届中国林业学术大会——S4 人工林培育理论与技术论文集[C];2009年
4 黄心渊;杨刚;;虚拟林业技术的研究应用与展望[A];第二届中国林业学术大会——S3 森林经理与林业信息化的新使命论文集[C];2009年
5 惠刚盈;;混交林树种空间隔离程度表达方式的研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
6 红松优良林分选择课题组;;红松天然优良林分选择方法标准的研究[A];全国林木遗传育种第五次学术报告会论文汇编[C];1986年
7 陆元昌;Knut Sturm;甘敬;雷相东;国红;;近自然森林经营的理论体系及在幼龄林抚育改造中的实践[A];2004中国科协学术年会第十一分会场论文集[C];2004年
8 孔祥阳;沈熙环;;北京等地油松数量性状的研究兼论油松优树的评选[A];全国林木遗传育种第五次学术报告会论文汇编[C];1986年
9 王根轩;;植物的正负相互作用与效应场[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
10 董克库;米晓琴;李英;李忠有;;浅谈设立宁夏六盘山地区碳汇功能区的重要性[A];宁夏林学会第二届林业优秀学术论文集[C];2011年
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1 记者 张晋新 特约记者 王瑞斌;工商万柏林分局重拳出击促繁荣[N];山西科技报;2003年
2 记者 王建兰;根本途径是保证树木和林分的健康[N];中国绿色时报;2010年
3 记者王小光;吴邦国贾庆林分别会见斯里兰卡总理[N];人民日报;2003年
4 段勇;地税碑林分局深入推进“学习型税务机关”建设[N];西安日报;2004年
5 ;贾庆林分别会见尼泊尔国王和首相[N];人民政协报;2003年
6 ;借鉴和运用第一批先进性教育活动经验 确保第二批先进性教育活动取得实效[N];桂林日报;2005年
7 本报记者 陈廉 李涛;改出一片新天地[N];中国绿色时报;2007年
8 ;从黄灯到绿灯[N];中国民航报;2005年
9 记者 朱仑 赖晓莉;人大代表视察我市经济社会发展[N];成都日报;2004年
10 记者 陈志英 田闻一 胡小笳 侯海兰 李函 实习生 薛亚;肩负使命 放飞希望[N];四川政协报;2004年
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1 王鹤智;东北林区林分生长动态模拟系统的研究[D];东北林业大学;2012年
2 于显威;油松和樟子松人工林水分生产函数及结构调控模型的研究[D];北京林业大学;2012年
3 梁文俊;华北土石山区典型林分健康经营技术基础研究[D];北京林业大学;2013年
4 刘楠;缙云山典型林分对径流水质的作用及评价研究[D];北京林业大学;2011年
5 臧荫桐;冀北典型森林降雨分配功能与林分结构耦合[D];北京林业大学;2013年
6 李建军;广东湛江红树林生态系统空间结构优化研究[D];中南林业科技大学;2010年
7 陈平;徐州石灰岩山地退化植被特征及恢复重建研究[D];南京林业大学;2010年
8 高艳鹏;半干旱黄土丘陵沟壑区主要树种人工林密度效应评价[D];北京林业大学;2011年
9 玉宝;晋西人工林基于水分生产函数的密度调控模型研究[D];北京林业大学;2010年
10 张进献;辽河源自然保护区森林群落生长潜能及影响因子研究[D];北京林业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张晓蓓;宁夏六盘山南侧华北落叶松人工林生态水文影响的密度效应评价[D];河北农业大学;2012年
2 李明辉;天山云杉天然林林分空间格局的研究[D];新疆农业大学;2000年
3 庞勇;星载SAR干涉测量林分平均高估测研究[D];中国林业科学研究院;2000年
4 舒娱琴;基于林分生长规律的虚拟森林环境的构建研究[D];武汉大学;2004年
5 匡一龙;可视化技术在林分空间结构与经营模拟中的应用研究[D];中南林业科技大学;2013年
6 毕永华;兴安落叶松林不同间伐强度林分生长模型的研究[D];东北林业大学;2001年
7 刘彦君;应用三维模拟进行林分空间结构及竞争的研究[D];北京林业大学;2011年
8 王传立;林分空间结构优化计算机辅助系统研究[D];中南林业科技大学;2008年
9 张红梅;北京市主要阔叶树种天然优良林分选择的标准与方法研究[D];北京林业大学;2011年
10 李焱龙;落叶松人工林林分整枝模型的研究[D];东北林业大学;2011年
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