[目的 ]旨在通过研究不同果药复合模式的种间水分竞争/互惠关系,为太行山南麓低丘山区高效果农复合模式筛选提供理论依据。[方法 ]采用稳定碳同位素方法,结合热扩散探针等技术,研究核桃-菘蓝/决明复合系统的水分利用效率(WUE)、耗水量和土壤含水量等,以期量化其种间水分关系。[结果 ]复合系统的土壤含水量比单作核桃和单作作物地块的均有较大提高,单作核桃的土壤含水量也高于单作作物。菘蓝的WUE均随着其生长逐渐减小,而决明的WUE则是2012年随生长增大、2013年减少。单作核桃、单作菘蓝/决明的耗水量均高于间作核桃、间作菘蓝/决明,其中,在2012年和2013年,单作核桃的耗水量分别是间作核桃的1.11、1.07倍,单作菘蓝的耗水量分别是间作菘蓝的1.83、1.96倍,单作决明的耗水量分别是间作决明的2.26、2.60倍。在复合系统中,核桃的耗水量在2012年与药材相当,2013年则高于药材。核桃树行中间处菘蓝和决明的总耗水量均显著高于其他位置(除了2013年菘蓝及决明开花期分别略低于其他位置处)。在2012年,间作系统的总收入分别是单作核桃和单作药材的1.47、1.24倍,在2013年为1.24、1.49倍。[结论 ]核桃药材复合系统提高了土壤含水量,降低了总耗水量;复合系统的产量土地当量比达到1.9左右,比单作系统明显提高。虽然复合系统的核桃产量比单作核桃有所减少,但加上药材收入后,总收入为单作系统的1.2倍以上,增加了经济收益。因此,核桃-菘蓝/决明复合系统适合在该区推广。

【目的】研究太行山南麓低丘山区乡土灌木的水分利用特性,为该区困难立地植被恢复的植被种类选择和群落演替管理提供理论依据。【方法】采用稳定碳同位素方法结合热扩散探针和土壤水分传感器,研究太行山南段南麓荆条、酸枣和扁担杆的叶片δ~(13)C值、树干液流和土壤含水量,分析3种灌木的水分利用特性差异及季节变化。【结果】2013年春旱和秋旱分别持续115天和2个月;荆条、酸枣和扁担杆生长季分别耗水42.32,13.23和96.17 mm,均在夏季较多,5和9月较少,扁担杆在各个时期的耗水量都高于荆条和酸枣;3种灌木叶片δ~(13)C值均表现为春季>秋季>夏季中后期,其中酸枣和荆条的δ~(13)C值高于扁担杆,且在秋旱时比后者提早1周升高δ~(13)C值,由于高δ~(13)C值意味着高水分利用效率,表明酸枣和荆条比扁担杆水分利用效率高,并对干旱响应敏感,能及早提高水分利用率;季节性干旱时,荆条的水分利用率更高,而酸枣能保持较高的组织含水量,保水力较强;扁担杆的枝条含水量在降雨后能迅速大幅升高。【结论】3种灌木的蒸腾耗水量和水分利用效率的季节变化规律类似,但水分利用策略存在种间差异。荆条和酸枣具有耗水少、水分利用效率高和深水源等抗旱节水的水分利用策略,可作为困难立地造林和植被恢复的先锋灌木引入。扁担杆则是高耗散、低水分利用效率和浅水源的水分利用策略,宜在荒山恢复中后期引入。

【目的】土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的一个重要组成部分。本研究在年尺度和日尺度上分析刺槐人工林土壤呼吸与各土层温度间的温度敏感系数(Q_(10))的差异,并探讨土壤呼吸与各土层温度间的时间滞后。【方法】利用土壤呼吸自动观测系统Li-8150对太行山南麓50年生刺槐林进行定位观测。【结果】在年尺度上,刺槐人工林土壤呼吸与各土层温度在时间上的滞后不明显,且呈现显著的指数关系(P 20 cm)的Q_(10)过大并不符合生物学规律。在土壤浅层(

通过测定水中氘同位素的比值来研究枣树在不同水分条件下水分利用的季节性变化。试验结果显示:深层土壤δD值比较稳定,表层土壤水因蒸发而产生氢同位素的分馏,氘同位素富集,旱季表层土壤δD值与土壤含水量呈极显著负相关(R2=0.69,P<0.01),与深层土壤δD值相关性不强,表明来源于表层土壤的水分能显著地影响到枝条δD值变化。雨季的降水不但增加表层土壤水分含量,也促使表层新根的生长。其根长比旱季增加621.46%,尤其是细根(平均直径0.16mm),从而提高根系对表层土壤水分的吸收。枣树枝条中的水分有一半以上来自于深层...

【目的】探究太行山南麓针阔混交林内植物的竞争关系及空间格局，以期更好地理解针阔混交林种内、种间相互作用，为生物多样性保护和森林生态系统管理提供一定的指导作用。【方法】在河南太行山猕猴国家级自然保护区内设置1 hm2锐齿槲栎-油松混交林固定监测样地，调查样地内所有木本植物（DBH≥2 cm）的物种名、胸径、坐标等。通过计算可知样地内锐齿槲栎和油松的重要值较高且平均胸径较大，进一步采用Hegyi单木竞争指数和g(r)函数分别研究混交林内优势种锐齿槲栎和油松的竞争强度和空间分布格局。【结果】1）混交林样地内所有木本植物径级结构呈倒“J”型曲线，且在小尺度上聚集分布，大尺度上随机分布；2）锐齿槲栎种群的径级结构呈“J”型曲线，不同径级个体在样地内都呈随机分布，平均种内竞争强度大于平均种间竞争强度，且小径级（DBH≤5 cm）个体所受竞争压力最大，平均种内、种间竞争指数CI分别为13.47和10.08;3）油松种群径级结构近似正态分布，全部个体在样地内呈聚集分布，油松的平均种内竞争强度大于平均种间竞争强度，小径级（DBH≤5 cm）个体所受竞争压力最大，其平均种内、种间竞争指数CI分别为18.95和1.01。【结论】样地内锐齿槲栎和油松的分布格局不同，锐齿槲栎呈随机分布，主要受种内竞争作用的影响；油松呈明显的聚集分布，可能是受环境异质性影响；两个种群的种内、种间竞争强度都随着径级的增加而降低，且种内竞争强度大于种间竞争。本研究通过对太行山南麓针阔混交林的竞争关系和空间格局进行相关研究，可以为当地的森林生态环境与生物多样性保护提供一定的理论依据。

为探讨放牧强度对高寒草甸草毡层及其土壤水分特征的影响，本研究分析了不同放牧强度[轻度(4.5羊单位·hm~(-2))、中度(7.5羊单位·hm~(-2))、重度(15羊单位·hm~(-2))和极重度(30羊单位·hm~(-2))]对祁连山南麓高寒草甸草毡厚度、根土比、硬度、抗剪强度、容重、孔隙度、饱和导水率和持水能力的影响。结果表明：1)随着放牧强度的增加，植物群落结构从轻度至重度放牧较稳定，至极重度放牧，禾本类植物重要值占比显著下降(P <0.05)，莎草类和杂草类植物重要值显著增加。2)草毡层厚度和根土比均随放牧强度增加呈上升趋势，在极重度放牧达到最大。土壤硬度无显著变化(P> 0.05)。土壤抗剪强度呈先增加后稳定的趋势，中度放牧样地最大；土壤容重随放牧强度增加呈先减少后增加趋势，重度放牧样地最低，极重度放牧样地显著增加。总孔隙度、毛管孔隙度随放牧强度增加呈先上升后降低趋势，在重度放牧样地达到最大，至极重度放牧，较重度放牧样地显著降低。3)最大持水量、毛管持水量、田间持水量及饱和导水率随放牧强度增加呈先升高后降低趋势，在重度放牧时达到最大，至极重度放牧均下降。4)草毡层厚度与莎草类重要值占比、根土比、土壤抗剪强度、硬度、最大持水量、毛管持水量和田间持水量均显著正相关；容重与草毡层厚度、根土比及各项水分特征指标均显著负相关。冗余分析结果表明，土壤容重和抗剪强度是影响草毡层水分特征的最显著因子。综上，保持一定草毡层厚度且连续的草毡层不但可以在一定程度上保证持水功能平衡，还可以缓冲外界因素对植物群落与土壤结构的损伤，是高寒草甸合理利用和保护的关键所在。

[目的]探究人为干预对山区坡地人工经济林土壤理化性质的影响，为森林土壤恢复和可持续经营提供科学依据。[方法]以太行山坡地未管理、清理灌草、清理灌草施肥这3种干预方式的核桃林为研究对象，通过野外调查和室内实验比较分析3种干预对核桃林土壤理化性质影响，并采用主成分分析法对土壤质量综合评价。[结果](1)不同人为干预的核桃林土壤理化性质差异明显，未管理的土壤黏粒、粉粒、电导率、有机碳、全氮、全磷最高，土壤砂粒、含水量最低；清理灌草的土壤黏粒、粉粒、电导率、有机碳、全氮等较未管理显著降低(p<0.05)，土壤砂粒、含水量则较未管理显著增加(p<0.05)；清理灌草施肥的土壤黏粒、粉粒、电导率、含水量、全氮、全磷、全钾较清理灌草略有增加，土壤砂粒、pH、有机碳等较清理灌草略有降低。(2)各干预的核桃林土壤理化性质之间相关性显著，土壤黏粒与砂粒在均呈极显著负相关(p<0.01)，土壤有机碳与全氮均呈显著(p<0.05)或极显著(p清理灌草施肥(-0.820)>清理灌草(-1.258)，表明未管理的核桃林土壤质量较好，清理灌草的核桃林土壤质量最差，清理灌草施肥的核桃林土壤质量改善效果不大。[结论]人为干预显著影响太行山坡地核桃林土壤理化性质并造成土壤质量差异，因此在经营核桃林时应注重人为干预的调控管理。

本文在对燕山—太行山片区概况介绍的基础上,对该区域总体绿色减贫指数计算结果和片区内部各县绿色减贫指数进行分析和比较,主要从测算总结果、经济增长绿化度指数结果、资源利用与环境保护程度指数结果、社会发展能力指数结果和扶贫开发与减贫效果指数结果五个方面进行分析比较。文章最后总结了本片区绿色减贫测算结果的启示,提出加大本片区绿色减贫开发力度的建议。

本文在对燕山—太行山片区概况介绍的基础上,对该区域总体绿色减贫指数计算结果和片区内部各县绿色减贫指数进行分析和比较,主要从测算总结果、经济增长绿化度指数结果、资源利用与环境保护程度指数结果、社会发展能力指数结果和扶贫开发与减贫效果指数结果五个方面进行分析比较。文章最后总结了本片区绿色减贫测算结果的启示,提出加大本片区绿色减贫开发力度的建议。

【目的】研究核桃-黄豆农林复合系统中不同种植位置间作作物在不同水分、光照条件下的水分利用和碳代谢,为更好了解种间相互作用对植物生长的影响提供参考。【方法】2017年,在太行山南麓低山丘陵区核桃-黄豆农林复合系统中,测定不同种植位置黄豆在旱季(7月中旬)和雨季(8月下旬)的土壤含水量、凌晨和正午水势、正午茎秆导水损失率(PLC)、株高和基径、生物量以及根、茎、叶的非结构性碳(NSC)含量。【结果】1)在旱季,随着与核桃树距离的增加,土壤含水量降低,黄豆凌晨和正午水势下降,正午茎秆PLC上升,距核桃树1. 5和2. 5 m的黄豆光合速率和气孔导度较大,距核桃树0. 6 m和单作的黄豆光合速率偏低,但总体上间作和单作的黄豆气体交换没有显著差异。旱季生物量、根冠比和NSC随着与核桃树距离增加而增大。2)在雨季,除距核桃树0. 6 m处土壤含水量偏低外,其余位置均无显著性差异,土壤含水量比旱季高60%以上。不同种植位置黄豆凌晨水势没有显著性差异,但单作黄豆正午水势更低,茎秆PLC较间作黄豆严重。光合速率、气孔导度、生物量、NSC含量、根冠比均随着与核桃树距离增加而增大。根、茎、叶NSC含量均显著高于旱季,主要由淀粉储藏增加引起。【结论】在旱季,不同种植位置黄豆水分状况均受一定程度的干旱影响,复合系统中间作黄豆水分状况好于单作,但旱季水分胁迫没有显著影响光合作用和生长;遮荫的影响覆盖了水分状况改善的作用。在雨季,复合系统中黄豆主要受遮荫影响,距离树木越远生长情况越好。在研究年份水分不是主要限制因子的情况下,间作互利作用未体现,而复合系统中的光能竞争会导致间作黄豆生长量明显下降。

【目的】测定河北省太行山区核桃主栽品种‘辽宁1号’叶片矿质元素并对叶片营养状况进行诊断，为‘辽宁1号’核桃科学施肥提供依据。【方法】测定‘辽宁1号’不同发育阶段叶片中矿质元素含量，以确定叶片营养诊断的采样时间；采用组分营养诊断法（CND）建立核桃叶片营养诊断的元素含量适宜值；运用诊断施肥综合法（L-DRIS）、CND法和适宜值偏差百分数法（DOP）对核桃低产园进行叶片营养诊断，并提供施肥建议。【结果】河北省太行山区‘辽宁1号’核桃叶片营养诊断采集最适时期为8—9月。元素相关性分析显示太行山区核桃叶片中矿质元素之间主要存在相互协同作用，K和Mg之间存在较强的拮抗作用。基于CND拐点值法将产量3.64 t·hm~(-2)选择为划分核桃高产果园的临界值，由高产果园确定的太行山区核桃叶片矿质元素含量适宜值范围为：N(13.04—17.04)g·kg~(-1)、P(0.67—1.23)g·kg~(-1)、K(5.94—10.64)g·kg~(-1)、Ca(15.64—22.16)g·kg~(-1)、Mg(3.80—6.62)g·kg~(-1)、Cu(5.14—8.48)mg·kg~(-1)、Fe(437.38—794.58)mg·kg~(-1)、Mn(126.94—172.02)mg·kg~(-1)、Zn(14.59—34.25)mg·kg~(-1)。用L-DRIS法、CND法以及DOP法对河北省太行山区核桃低产园进行营养诊断得到的叶片矿质元素含量丰缺状况有所差异，其中L-DRIS法与CND法诊断结果一致性更高。综合3种营养诊断方法得到河北省太行山区核桃低产园的需肥顺序为：K>P>N>Zn>Mn>Ca>Fe>Mg>Cu。【结论】河北省太行山区核桃低产园施肥时建议以K元素为主，配施N、P两种矿质元素，同时避免Mg、Cu元素过量施入。

一、生态条件的比较日本落叶松[Larix Kaempferi(lamb.)Carr.]是速生的针叶树种之一。原产地仅局限于日本本州岛的中央高地和关东山地,分布区很狭窄,介于东径136°45′-140°30′,北纬35°08′-38°05′,海拔高1300-2680(1000-2800)m,呈星散分布。较大面积的天然纯林和针叶树种混交林分布在高达3000m的飞(?)山、木曾山、赤石山脉和御岳山及关东山地的富士山、天守山、八岳、浅间山一带的火山坡地。这一地带总的属温带海洋性季风气候,比大陆同纬度温和,夏季生长期多雨,相对湿度大。但由于日本落叶松的原产地处于亚热带暖温带过渡地带的高海拔山区,...

【目的】研究核桃(Juglans regia)-小麦(Triticum aestivum)复合系统中细根的分布格局及形态变异,为种间关系研究及农林复合系统的合理设计提供依据。【方法】以核桃、小麦单作为对照,采用根钻法取样,用WinRHIZO根系分析系统对根系形态进行分析,比较核桃-小麦复合系统与单作系统中植物细根的空间分布和形态差异。【结果】①复合系统中核桃细根根长的垂直分布重心深度为35.49 cm,比核桃单作(29.97 cm)下移了5.52 cm;水平径向的分布重心为距树干基部0.91 m,比核桃单作(0.99 m)向树干基部靠近了0.08 m。复合系统中小麦根长的分布重心深度为18.4...

考察了太行山南段峡谷区小叶鹅耳枥群落,沿不同海拔布置样方,结合双向指示种分析(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA)方法,分别对乔木层、灌木层进行数量分类和排序,并进行了环境解释。用TWINSPAN等级分类法将乔木层和灌木层各分为9个群丛,较好的反映了群落生境特征。CCA排序结果同TWINSPAN。CCA第一排序轴主要与植物所在环境的坡度相关,第二轴主要与坡向和海拔相关。CCA结果表明,坡度、坡向、海拔对不同功能层的植被类型、结构、分布所起到的作用具有一致性,其中坡度、坡向的影响比较明显,海拔的影响次之。