以晋西北黄土区河北杨林、小叶杨林和柠条灌木林为对象，就各人工林地的土壤持水力和在４个不同降水年的土壤有效水动态特点进行了研究。结果表明，林地间土壤持水力和比水容量为：河北杨林＞小叶杨林＞柠条灌木林。各林地的土壤持水力和供水力普遍偏低。林地土壤有效水动态同降水量及其季节分配密切相关，同时受连年干旱递减效应的制约。因此各林地土壤有效水含量为：特涝年（１９９５）＞偏涝年（１９９２）＞特旱年（１９９３）＞偏旱年（１９９４）。在特涝年和偏涝年，生长季前期林地土壤有效水含量很少。在特旱年和偏旱年，几乎整个年生长季中的林地土壤有效水含量都很少。本区人工林生产力普遍偏低，不利的土壤持水和供水条件是其重要限制因...

在黄土高原丘陵沟壑区，土壤含水量是决定中国沙棘种群演替方向的主导因子。为探讨中国沙棘人工林持久性对土壤水分状况的响应规律及其克隆繁殖调节机制，采用不同土壤含水率梯度的样地数据，分析克隆繁殖能力与种群特征关系。结果表明：子株数量、克隆器官延伸能力和分枝强度与土壤含水率呈正相关，子株数量与克隆器官延伸能力、分枝强度呈正相关，种群增长率和稳定性随着子株数量的减少而下降。可以表明：土壤水分的减少，使中国沙棘的克隆繁殖和克隆扩散能力减弱，人工林的持久性也相应地下降。

该文在定位观测的基础上，研究了太岳山油松人工林生态系统生长季节的土壤温度分布、温度梯度以及热力流向；从定性走向定量，为林业生产活动提供理论依据。

【目的】以宁夏南部黄土丘陵区带状山杏人工林为例,揭示林带内与带间的不同深度处土壤湿度的时空变化及其关键环境影响因素,为半干旱区林草植被科学管理及雨水资源高效利用提供依据。【方法】2020—2022年,在宁夏彭阳县山杏人工林带内和带间各布设1套200 cm测深的智墒传感器,分层逐时监测土壤体积含水量和土壤温度变化,同时布设1台气象站连续监测近地面降水、气温、空气湿度等气象条件,采用相关分析探究土壤湿度对前1日土壤湿度、土壤温度和气象因子的响应规律。【结果】2020年和2021年为平水年,降水量分别为467.4和440.8 mm;2022年为枯水年,降水量为354.8 mm;土壤体积含水量平均值为平水年(2021年,17.0%)显著高于枯水年(2022年,14.3%)。土壤体积含水量随土层加深呈近线性增加,其斜率表现为林带间高于林带内,平水年高于枯水年。在0～120 cm土层的土壤体积含水量为林带内(15.3%)高于林带间(14.0%),但在120～200 cm土层为林带间(17.6%)高于林带内(16.8%)。在0～60 cm土层的土壤体积含水量变异系数为林带间(42.9%)高于林带内(37.8%),但在60～200 cm土层为林带内(23.2%)高于林带间(19.1%)。土壤湿度变化的季节格局为:相对稳定期(3—4月)、耗损期(5—8月)、恢复期(9—11月)和衰退期(12月—次年2月),最大值多出现在4月,最小值出现在8月(平水年)和12月(枯水年);土壤湿度变化的垂直空间格局为:速变层(0～50 cm)、活跃层(50～90 cm)、次活跃层(90～170 cm)、相对稳定层(170～200 cm)。相关分析发现,土壤湿度日变化相关性最强的环境因子为正相关的前1日土壤湿度和负相关的土壤温度,月变化相关性最强的环境因子为负相关的土壤温度。【结论】宁夏黄土区稀疏带状山杏人工林林带内和林带间土壤湿度在季节和剖面上均表现出较大波动,枯水年比平水年波动的层次更深。综合分析发现前1日土壤湿度、土壤温度、气象因子均是影响枯水年和平水年日及月尺度各剖面层次土壤湿度变化的要素。其中,前1日土壤湿度和土壤温度为主要影响因子;在0～120 cm土层内的土壤湿度为林带内高于林带间。本研究结果对宁夏半干旱黄土区水平沟整地后退化植被科学恢复及土壤水分高效利用有很好的指导意义。

【目的】研究红皮云杉人工林培育过程中林分地力的变化状况以及阔叶树对红皮云杉人工林土壤营养的改善作用,为红皮云杉人工林的培育筛选适宜的混交树种和施肥营养元素。【方法】在红皮云杉人工林和天然林中采集树叶、凋落物和土壤样品,实验室内使用碳氮分析仪测定样品C含量,凯氏定氮仪测定叶片和凋落物的N含量,连续流动分析仪测定土壤的N含量,硫酸-高氯酸消化-钼锑抗比色法测定样品P含量。【结果】(1)4种红皮云杉人工林间土壤的C、N、P含量差异显著,3种混交林均大于纯林,其中红皮云杉胡桃楸混交林C、N、P含量最大;(2)4种红皮云杉人工林间土壤的C∶N、C∶P差异显著,3种混交林均小于纯林,其中,红皮云杉胡桃楸混交林C∶N、C∶P最小;(3)混交树种叶片及其凋落物的N、P含量差异显著,以黄檗为最低,胡桃楸为最高,但均高于红皮云杉;(4)混交树种叶片及其凋落物的C∶N、C∶P以黄檗为最高,胡桃楸为最低,但均显著低于红皮云杉;(5)混交林中混交树种叶片及其凋落物与土壤之间C、N、P含量及C∶N、C∶P的相关性皆高于同林型中红皮云杉叶片及其凋落物与土壤之间C、N、P含量及C∶N、C∶P的相关性。【结论】依据树种叶片、凋落物及土壤部分的C含量、N含量、P含量、C∶N、C∶P和N:P,胡桃楸和水曲柳可做为红皮云杉人工林的适宜混交树种,培育过程中应注意解决N素和P素含量的不足。

【目的】探讨间伐方式对日本落叶松人工林生长状况、林下植物多样性及土壤性质的影响，寻找适合构建日本落叶松人工复层林的间伐方式。【方法】对辽东山区34年生日本落叶松人工单层纯林进行均匀间伐（蓄积采伐强度31%）和带状间伐（蓄积采伐强度50%）。以人工更新的红松、水曲柳复层林为研究对象，以日本落叶松人工单层纯林为对照（CK）,以均匀间伐为T1处理，以带状间伐为T6处理，比较不同间伐方式对日本落叶松及其更新树种人工林生长状况、林下植物多样性以及土壤理化性质、酶活性的影响。【结果】（1）林分平均胸径和单株材积增长率均随间伐强度的提高而提高；不同处理的林分蓄积量表现为CK>T1>T6;T6处理的地径、树高、冠幅均大于T1处理。（2）T1处理的林下灌木层和草本层植物的物种丰富度（R₀）和多样性指数（Shannon-Wiener指数）均提高；T6处理的灌木层Shannon-Wiener指数与CK的差异不显著，但草本层Shannon-Wiener指数有所降低。（3）T1和T6处理均降低了土壤容质量，提高了土壤持水量，T1处理的效果优于T6处理；T1、T6处理均改善了土壤化学性质，提高了土壤酶活性；不同处理土壤有机碳、全氮、铵态氮含量表现为T1>T6>CK;T1、T6处理土壤的pH值，全磷、有效磷含量，脲酶活性均高于CK,但T1、T6处理间差异不显著；不同处理土壤速效钾含量表现为T1>CK>T6;T1处理土壤的全钾含量，多酚氧化酶、碱性磷酸酶活性均大于CK;采用熵权法对经营效果进行综合评价，经营效果的得分排序为T1>T6>CK。【结论】均匀间伐是构建日本落叶松人工复层林较适宜的间伐方式。

【目的】研究黄土丘陵沟壑区不同人工林恢复对土壤微生物群落结构多样性产生的影响,为该区植被恢复评价提供数据参考。【方法】以山西吉县典型刺槐和油松人工林以及自然恢复的荒草地为研究对象,采用磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记法(MIDI系统),分别对土壤表层0～20 cm和20～40 cm土层的PLFA种类进行分析,比较不同人工林植被恢复后土壤微生物PLFA数量以及微生物群落结构的差异,并探讨土壤化学性质对土壤微生物群落结构的影响。【结果】土壤微生物PLFA总量,细菌、放线菌、革兰氏阳性菌和丛枝菌根真菌PLFA含量及多样性指标(Shannon-Wiener、 Simpson及Pielou指数)均呈现出刺槐林最高、油松林次之,且均显著高于荒草地的趋势(P <0.05)。冗余分析和Pearson相关分析结果显示,土壤微生物群落结构变化的主要影响因素是土壤全氮含量和pH值。【结论】刺槐和油松人工林的恢复对土壤微生物群落结构多样性有显著影响,对土壤生态系统的修复具有积极意义。与油松相比,刺槐更有利于土壤微生物状况的改善。

【目的】研究晋西黄土丘陵区油松、杨树和刺槐3种典型人工林枯落物的持水特性。【方法】采集研究区油松、杨树和刺槐人工林不同层次枯落物,测定其蓄积量、最大持水量、吸水速率、最大吸湿比、有效拦蓄量等持水特性参数。【结果】3个树种人工林地中枯落物的蓄积量依次为油松林(13.72t/hm2)>杨树林(13.42t/hm2)>刺槐林(6.88t/hm2),枯落物的最大持水量依次为杨树林(18.83t/hm2)>油松林(14.24t/hm2)>刺槐林(11.44t/hm2),枯落物的最大吸湿比依次为刺槐林(2.85)>杨树林(2.75)>油松林(2.17),枯落物的有效拦蓄量依次为杨树林(27.23t/hm2...

选择黄土高原地区典型人工林为研究对象,以土壤有机质和阳离子交换量(CEC)等理化特性为评价指标,研究了不同人工林对林地土壤肥力的影响。结果表明,成龄油松和刺槐林对土壤的培肥效应超过其幼龄林;成龄油松林和刺槐林土壤几乎无石灰反应;在树龄相同的条件下刺槐林对土壤培肥效应优于油松林。

在调查根系参数和测定土壤物理性质的基础上,首先对油松人工林不同深度根系对土壤物理性质的改善效应及其与根系相互作用的关系进行了定量分析。结果表明,根系改善土壤物理性质的效应与有效根密度(≤1mm的须根)在剖面中的分布规律一致,均呈指数递减规律,其垂直变化可分为四个明显区域,土壤物理性质改善效应与≤1mm的须根密度(即有效根密度)比与根量的关系更为密切,在P<0.001极显著水平上呈线性正比关系。据此建立了油松人工林根系改善土壤物理性质的有效性模式。

【目的】研究不同初植密度对沙地樟子松人工林生长、健康状况及土壤化学性质的影响,旨在筛选适宜的初植密度,为沙地樟子松人工林的高效培育与可持续经营提供科学依据。【方法】以科尔沁沙地43年生樟子松人工林为对象,研究12个不同初植密度(417～10 000株/hm~2)下樟子松人工林生长状况(胸径、树高、枝下高、冠幅、单株材积、林分蓄积量、冠形、干形)与健康状况(病级、感病指数)及土壤化学性质(p H和有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量)的变化,分析初植密度与樟子松人工林生长和健康状况及土壤化学性质间的相关性,采用冗余分析研究土壤化学性质对林分生长和健康状况的影响,并依据土壤化学性质对不同初植密度处理进行综合评价。【结果】(1)初植密度对沙地樟子松人工林生长、健康状况及土壤化学性质均有极显著影响(P<0.001)。随着初植密度的增加,樟子松人工林胸径、冠幅、单株材积和存活率总体上均呈下降趋势,枝下高、冠形、病级和感病指数呈上升趋势,树高以及林分蓄积量呈先上升后下降趋势。当初植密度为1 667～2 500株/hm~2时,樟子松人工林的感病指数、存活率和林分蓄积量表现较优。(2)随着初植密度的增加,土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量以及p H值整体呈上升-下降-上升-下降的变化趋势。(3)相关性分析结果显示,初植密度与樟子松胸径、冠幅、单株材积呈极显著负相关,与枝下高、冠形、病级和感病指数呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关;与土壤有效磷含量呈显著正相关,与土壤p H值及有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效钾含量呈负相关,但相关性不显著。(4)冗余分析结果表明,土壤化学性质对林分生长和健康指标变异的解释率之和为68.43%,土壤有效磷是其中最主要的影响因子;综合评价结果显示,当初植密度分别为1 667和2 500株/hm~2时,土壤化学性质指标综合得分较高,说明其有利于土壤养分的积累。【结论】初植密度与樟子松人工林林分生长、健康状况及土壤化学性质密切相关,樟子松造林适宜采用中等初植密度(1 667～2 500株/hm~2)。

【目的】人工林作为重要的碳汇资源库，影响着陆地生态系统的碳循环过程。通过分析黄土丘陵区典型人工林土壤有机碳储量的空间分布特征，为准确评估黄土高原的土壤碳汇能力提供基础数据支撑。【方法】以黄土丘陵退耕区吴起县为研究区域，典型人工油松林、山杏林、沙棘林为研究对象，天然草地为对照，应用主成分分析和冗余分析法，探究黄土丘陵退耕区典型人工林0～200 cm土壤有机碳储量的空间分布特征及其影响因素。【结果】（1）不同人工林土壤表层有机碳储量高于深层土壤，0～200 cm土壤有机碳储量表现为山杏（97.145 g/m2）>草地（92.418 g/m2）>沙棘（68.695 g/m2）>油松（61.130 g/m2）。沙棘土壤有机碳储量的空间变异程度最大（0.219），草地土壤有机碳储量的空间变异程度最小（0.115）;(2)研究区典型人工林土壤有机碳储量与黏粒、粉粒含量呈正相关关系，与砂粒呈负相关关系，全氮、碱解氮对土壤有机碳储量正向效应显著；（3）地形（30.71%）对0～200 cm土壤剖面上土壤有机碳储量垂直变化的相对贡献最大，其中海拔（19.66%）是影响0～200 cm土壤有机碳储量垂直分布的主要因子。【结论】综上，黄土丘陵区典型人工林土壤有机碳储量具有表聚性，土壤机械组成与土壤养分对土壤有机碳储量的影响较为显著。人工山杏林具有较强的土壤碳汇功能，可作为黄土丘陵退耕区生态修复的水土保持树种。

【目的】探讨林分密度对油松Pinus tabuliformis人工林生物量与土壤理化性质的影响，为油松人工林高质量发展和生态服务功能持续稳定发挥提供理论支撑。【方法】以山西省临汾市吉县蔡家川流域30年生油松人工林为研究对象，采用标准木法测算不同密度条件下单株生物量及林分生物量，并测定土壤理化性质，分析林分密度对油松林生物量及土壤理化性质的影响，采用冗余分析（RDA）及斯皮尔曼（Spearman）相关性分析确定油松林生物量与土壤理化性质之间的关系。【结果】（1）不同密度油松人工林的单株生物量和林分总生物量差异显著（P<0.05），且随林分密度的增加，单株生物量逐渐减少，林分总生物量在密度1 750株·hm^-2时具有峰值；（2）不同密度油松人工林地土壤理化性质差异显著（P<0.05），其中土壤孔隙度在林分密度1 750株·hm^-2时最大，达52.38%，林地土壤含水量在林分密度2 750株·hm^-2时最高，达13.84%，土壤肥力状况则在林分密度1 750株·hm^-2时最佳；（3）通过冗余分析及斯皮尔曼相关分析发现：土壤总孔隙度、有机碳和速效磷与林分总生物量均呈极显著相关（P<0.01），地下生物量受到土壤含水量的显著影响（P<0.05）。【结论】以固碳释氧和维持最大生产力为目的，以及以提高土壤碳汇能力和改良肥力为目的的油松林，林分密度建议维持在1 750株·hm^-2左右的油松林；以保持水土和改良土壤蓄水性能为目的的油松林，林分密度建议维持在1750～2 750株·hm^-2。图4表5参40

[目的 ]研究不同林分密度对刺槐人工林叶片、枯落物、土壤C、N、P化学计量特征的影响，为晋西黄土区刺槐人工林的经营管理提供科学参考。[方法 ]通过野外调查，选择晋西黄土区5种不同密度（500、1 000、1 500、2 000、2 500株·hm~(-2)）刺槐人工林，测定和分析叶片、枯落物、土壤的养分。用单因素分析法分析密度对三者养分的影响，采用Pearson相关系数，分析刺槐人工林叶片、枯落物、土壤C、N、P及其化学计量比之间的相关性。[结果 ]随着密度增加，刺槐人工林叶片C、N、P含量先增加后减小，叶片C∶P、N∶P先降低后增加；枯落物的C、C∶N、C∶P、N∶P随着密度先减少后增大，N、P则先增大后减少；土壤C、P、N含量及C∶P、N∶P随密度的增大而降低；C∶N随密度呈先降低后增加的趋势。不同林分密度下，叶片N∶P均大于14，叶片-枯落物-土壤C、N、P及其化学计量比中除了叶片N、C∶N以外，均存在不同的显著差异性（p<0.05）。[结论 ]不同林分密度下，叶片N∶P均大于14，说明研究区刺槐人工林主要受到P限制；密度在一定程度上影响着刺槐人工林的养分循环及其分配和化学计量特征；在密度为1 000～1 500株·hm~(-2)的刺槐人工林叶片、枯落物、土壤C、N、P含量最高，养分限制最弱，枯落物分解速率相对较快，为适宜经营密度。

【目的】研究土壤团粒分形维数及其与团粒基本特征之间的关系,为防止土壤退化及减少土壤侵蚀提供理论指导。【方法】在黄土残塬沟壑区,利用分形理论对刺槐纯林、油松纯林、侧柏纯林3种纯林和油松×刺槐、油松×侧柏、油松×狼牙刺3种混交林林地及天然草地土壤表层团粒的分形特征进行了分析。【结果】刺槐纯林土壤团粒分形维数最小;0~10 cm土层土壤分形维数为2.252 5~2.757,与>5 mm和0.5~2 mm两粒级土壤团粒含量呈极显著相关,与其他粒级土壤团粒含量相关性不显著;10~20 cm土壤团粒分形维数为2.5294~2.7017,与>5 mm粒级团粒含量呈显著性负相关,与其他粒级土壤团粒含量相关性不...