以不同覆盖栽培年限(0、3、6、9和12年)雷竹林为研究对象,分析雷竹林退化过程中林分生长与土壤养分的变化趋势.结果表明:随着覆盖年限的增加,竹林地上及地下生物量均在覆盖3年时达到最大值,与对照相比增幅分别为14.6％和146.6％,差异显著;土壤养分含量受覆盖年限和土层深度的影响而出现差异性,并逐渐表现出上层富集的现象,土壤有机碳和全氮含量随覆盖年限的增加呈上升趋势,全磷含量在不同土层中均呈先降低后升高的变化趋势,在表层(0～20 cm)和底层(40～60 cm)土壤中覆盖6年时达到最低,亚表层(20～40 cm)土壤中覆盖3年时达到最低,全钾含量在表层土壤中持续增大,在亚表层和底层土壤中则表现为在覆盖0～3年下降、3～12年上升的变化趋势,试验雷竹林间差异显著.覆盖9年后,土壤肥力综合指数总体得到较大幅度的提高,亚表层土壤肥力优于表层和底层土,但不同覆盖年限间土壤肥力综合指数与雷竹各器官生物量均没有显著的相关性,而在亚表层中,土壤氮含量与竹叶生物量,以及钾含量与竹叶和鞭根生物量呈显著负相关.这表明长期覆盖及大量施用化肥导致的土壤养分过量积累已经对雷竹林的扩繁和生物量积累产生严重的抑制作用,加剧了竹林衰退趋势.

为探讨雷竹林严重低温寒害特征及其影响因子,2016年1月下旬至2月上旬严重低温寒害后调查了不同林地覆盖经营年限雷竹林不同年龄和胸径立竹的受损情况.结果表明:持续低温寒害使雷竹叶片失水结冰、失绿、黄枯,严重的整株叶片枯黄脱落;竹秆干缩,颜色变黑,叶鞘枯黄,立竹死亡.严重低温寒害气候条件下,3 cm≤DBH<5 cm立竹的受损类型主要为Ⅰ～Ⅲ类,较小径级(DBH<3 cm)和较大径级(DBH≥5 cm)立竹的Ⅳ类受损情况明显提高;2年生、3年生立竹受损程度类型主要为Ⅰ类和Ⅱ类,而1年生、3年生以上立竹受损程度类型主要为Ⅲ类和Ⅳ类;短期林地覆盖(≤3 a)雷竹林立竹受损类型主要为Ⅰ～Ⅲ类,而长期林地覆盖(≥5 a)雷竹林主要为Ⅲ类和Ⅳ类,且Ⅳ类受损率明显提高,休养式覆盖雷竹林Ⅳ类受损率低于20％,显著低覆盖3a及以上雷竹林.研究表明,严重低温寒害气候条件下,立竹年龄、立竹胸径和林地覆盖经营对雷竹林立竹受损程度均有重要影响,宜留养3～5 cm立竹,合理调控竹林立竹年龄结构,留足2～3年生立竹,采取休养式林地覆盖经营方式,连续林地覆盖年限不宜超过3a.

为了探讨不同覆盖年限下雷竹(Phyllostachys praecox)细根碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征,明确雷竹细根养分动态对覆盖经营措施的响应,为实现雷竹笋用林地养分平衡和高效经济效益提供理论依据.该研究以雅安市雨城区草坝镇已开展连续4年覆盖(LM)、连续2年覆盖(SM)、不覆盖(CK)3种不同覆盖年限下的笋用雷竹林为研究对象,覆盖材料为谷壳(上层保温层)和稻草(下层增温层),在每个标准地内“S”形布设采样点并使用根系取样器对0～30 cm土层细根于各季节取样,分析计算不同覆盖年限下雷竹细根C、N、P的化学计量特征.结果 显示:(1)覆盖年限和季节均能显著影响雷竹细根C、N、P含量及其化学计量比,与季节相比覆盖年限是影响雷竹细根C、N、P含量及其化学计量比的更关键因素.(2)SM能增高细根养分含量,而LM会降低细根养分含量,覆盖影响细根C、N养分含量的季节变化规律,而不影响P的季节变化规律.(3)3种处理的C/N、C/P、N/P均分别具有相同的季节变化规律,SM降低雷竹细根各季节和年平均C/N,而LM增加雷竹细根各季节和年平均C/N,SM和LM均能降低雷竹细根各季节和年平均C/P和N/P,LM较SM各季节和年平均C/P增大,但两者各季节N/P差异均不显著(P＞0.05).(4)相关性分析显示,覆盖年限增长会使雷竹细根C、N、P及其化学计量比之间形成更为复杂的显著相关关系.研究表明,长期连续覆盖会降低雷竹细根C、N、P含量,同时造成细根养分失衡,雷竹林的覆盖经营需降低连续覆盖时间,采取短期覆盖经营措施,给细根休养恢复的时间,从而达到雷竹笋用林可持续经营目的.

为了研究不同植被覆盖度、不同林相及不同林种林下土壤水源涵养的特性,以浙江省苕溪流域上游区为例,采用野外不同林种土壤持水能力定时定点实测取样、室内不同植被覆盖度(0,15％,30％,45％,60％,75％,90％)、不同林相(上层覆盖、下层覆盖、上下层覆盖)的物理模型人工模拟降雨试验方法,通过不同深度土壤水分含量测试、产汇流和入渗系数计算,探索了林地不同经营管理方式下土壤涵养水源的特性,结果表明:(1)地表入渗系数随植被覆盖度的增加而增大,随坡长增加入渗系数的增长比率增加,降雨过程中植被覆盖度对入渗系数的影响比坡长的影响大.(2)不同林相的模拟试验结果表明,地表入渗系数排序为上下层覆盖＞上层覆盖＞下层覆盖＞裸地.随着产流历时增加,林下土层的蓄水量呈线型增加,与裸坡比较,累积蓄水量增加百分数为:上层覆盖为23％,下层覆盖为29％,上下层覆盖为37％.(3)通过监测不同林地不同深度土壤含水率的变化,并与裸地进行对比得出不同林地涵养水源能力的强弱.其蓄水能力排序分别为板栗林＞茶园＞竹林.研究结果为林地管理、林相培育和林下土壤持水能力的提高具有科学方法论上的支撑和生产实践方面的借鉴.

本研究对北京市首都功能核心区、城市功能拓展区、城市发展新区和生态涵养发展区进行林分涵养水源功能评价及价值估算,旨在探究提升城市功能区森林水源涵养功能较优林分配置模式.结果 表明:(1)北京市森林植被面积2009年为4.00× 105 hm2,2014年为4.59×105 hm2,北京市NDVI平均值2009年为0.331,2014年为0.708,北京市森林植被面积总体呈增加趋势.北京市2014年林地绿化调节水量较2009年降低了近1/3,2014年水源涵养功能价值量较2009年分别减少了22.08％和8.24％.(2)生态涵养发展区水源涵养功能年平均能力最强(2.88×108 m3/a),城市发展新区水源涵养功能年平均能力次之(1.72× 108 m3/a),而首都功能核心区水源涵养功能年平均能力相对最弱,仅1.05×106 m3/a.在针叶林、阔叶林和混交林三种林分类型中,2014年混交林水源涵养功能价值量较2009年增加5.13％,而阔叶林和针叶林分别减少34.93％和55.55％.(3)培育纯林,提高森林覆盖率,对于调节水土资源和保护生态环境具有非常重要的生态意义,而从森林水源涵养功能实物量和价值量考虑,认为混交林比纯林具有更强的水源涵养功能和较优的经济价值.在城市特定的条件下,建立生态与景观相协调的人工植物群落使城市土地资源的利用达到生态、社会、经济三大效益的最佳结合,是提高城市绿地质量的关键所在.