晋西黄土区刺槐林水分生产函数研究及应用
发布时间：2021-04-27 10:07
本文选择晋西黄土区蔡家川流域5种不同林分密度（1125,1475,1900,2675,3050株/hn2）的刺槐林作为研究对象,通过对各林地进行气象资料收集、每木检尺、树干解析以及土壤水分状况测定,研究了不同密度刺槐林各林龄阶段（3—30a）单株和林分各生长指标（单株胸径、单株树高、单株材积、单株生物量、林分蓄积量、林分生物量、林分生产力）的生长规律、不同季节和不同年份（2005—2018年）土壤水分时间变化特征,并分析了土壤水分与林木生长的相关关系,建立了刺槐人工林水分生产函数,探索了基于水分生产函数的林分密度调控,为确定研究区现有土壤水分条件下,刺槐林不同林龄阶段的适宜林分密度提供理论支撑。主要结论如下:（1）研究区土壤水分的年际和季节变化与年降水量保持一致,土壤水分季节变化分为平稳期、波动期、积累期和消退期4个时期;林分密度对0—200 cm 土层的土壤储水量的月变化和年变化均具有显著性影响（P<0.05）,其中,低密度（1475株/hm2）刺槐林的土壤储水量显著高于高密度（>1900株/hm2）刺槐林:随着林龄的增长（3—30a）,林分密度对刺槐单株胸径、树高、材积...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 林地土壤水分状况研究
1.2.2 林木生长规律研究
1.2.2.1 林木生长特性研究
1.2.2.2 林分生长模型研究
1.2.3 林分密度效应研究
1.2.4 水分生产函数研究
1.2.4.1 作物水分生产函数研究
1.2.4.2 林分水分生产函数研究
1.2.4.3 水分生产函数在密度调控中的应用
1.3 存在问题与发展趋势
1.3.1 研究领域存在问题
1.3.2 国内外研究发展趋势
2 研究区概况
2.1 吉县概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 地质地貌
2.1.3 气候特征
2.1.4 水文特征
2.1.5 土壤类型
2.1.6 植被特征
2.1.7 社会经济
2.2 蔡家川流域概况
2.2.1 地理位置
2.2.2 气候特征
2.2.3 水文和土壤特征
2.2.4 地貌和植被特征
2.2.5 社会经济
3 研究内容与方法
3.1 研究目标
3.2 研究内容
3.2.1 刺槐人工林土壤水分状况
3.2.2 刺槐人工林林木生长特征
3.2.3 刺槐林分密度对林木生长的影响
3.2.4 刺槐人工林水分生产函数研究
3.3 技术路线
3.4 研究方法
3.4.1 样地设置
3.4.2 样地调查
3.4.3 树干解析
3.4.3.1 选取标准木
3.4.3.2 伐倒解析木
3.4.3.3 截取圆盘
3.4.3.4 圆盘内业处理
3.4.4 乔木生物量测定
3.4.5 土壤水分测定
3.4.6 气象数据测定
3.4.7 数据统计分析
3.4.7.1 相对直径计算
3.4.7.2 刺槐林蓄积量计算
3.4.7.3 土壤储水量计算
3.4.7.4 有序聚类法
4 刺槐人工林土壤水分状况
4.1 研究区降水动态变化分布特征
4.1.1 研究区降水年际变化特征
4.1.2 研究区降水季节变化特征
4.2 刺槐人工林土壤水分时间动态变化特征
4.2.1 刺槐人工林土壤水分年际变化
4.2.2 刺槐人工林土壤水分季节变化
4.2.3 土壤水分季节变化时期划分
4.3 刺槐人工林土壤水分模型
4.4 本章小结
5 刺槐人工林林木生长特征
5.1 刺槐人工林胸径生长特征
5.1.1 刺槐人工林胸径分布结构特征
5.1.1.1 刺槐人工林胸径静态分布特征
5.1.1.2 刺槐人工林胸径分布特征参数
5.1.1.3 刺槐人工林胸径结构特征
5.1.2 刺槐人工林胸径生长过程
5.1.2.1 刺槐人工林胸径总生长量变化规律
5.1.2.2 刺槐人工林胸径平均和连年生长过程研究
5.2 刺槐人工林树高生长特征
5.2.1 刺槐人工林树高分布结构特征
5.2.2 刺槐人工林树高生长过程
5.2.2.1 刺槐人工林树高总生长量变化规律
5.2.2.2 刺槐人工林树高平均和连年生长过程研究
5.2.3 刺槐人工林胸高形数
5.3 刺槐人工林材积生长特征
5.3.1 刺槐人工林材积生长过程
5.3.1.1 刺槐人工林材积总生长量变化规律
5.3.1.2 刺槐人工林材积平均和连年生长过程研究
5.3.2 刺槐人工林材积生长率研究
5.3.3 刺槐人工林林分蓄积量研究
5.4 刺槐人工林乔木生物量
5.4.1 刺槐人工林单株和林分生物量
5.4.2 刺槐人工林单株生物量模型
5.5 本章小结
6 刺槐林分密度效应研究
6.1 林分密度对单株胸径的影响
6.1.1 密度与胸径总生长量的相关关系
6.1.2 刺槐单株胸径生长模型
6.2 林分密度对单株树高的影响
6.2.1 密度与树高总生长量的相关关系
6.2.2 刺槐单株树高生长模型
6.3 林分密度对单株材积的影响
6.3.1 密度与材积总生长量的相关关系
6.3.2 刺槐单株材积生长模型
6.4 林分密度对林分蓄积量的影响
6.4.1 密度与林分总蓄积量的相关关系
6.4.2 刺槐林分蓄积量年生长模型
6.5 本章小结
7 刺槐人工林水分生产函数研究
7.1 刺槐林土壤水分对林木生长的影响
7.2 刺槐人工林水分生产函数建立
7.2.1 水分生产函数形式探讨
7.2.2 水分生产函数因子确定
7.2.3 水分生产函数的建立
7.2.4 水分生产函数的检验
7.3 水分生产函数在密度调控中的应用
7.3.1 水分生产函数的应用意义
7.3.2 利用水分生产函数确定适宜林分密度
7.4 本章小结
8 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]晋西黄土区不同立地刺槐林土壤水分动态特征[J]. 孔凌霄,毕华兴,周巧稚,魏曦,侯贵荣,常译方,王杰帅,张渲东. 水土保持学报. 2018(05)
[2]黄土丘陵区不同土地利用类型土壤水分变化特征[J]. 唐敏,赵西宁,高晓东,张超,吴普特. 应用生态学报. 2018(03)
[3]大叶山杨人工林胸径分布规律研究初报[J]. 初艳,王重舒,陆斐. 防护林科技. 2017(09)
[4]中国落叶松林胸径–树高相关关系的探讨[J]. 刘春云,方文静,蔡琼,马素辉,姜星星,吉成均,方精云. 北京大学学报(自然科学版). 2017(06)
[5]土壤干旱胁迫对作物影响的模拟研究进展[J]. 米娜,张玉书,蔡福,高莉莉,纪瑞鹏,于文颖,郭宁. 生态学杂志. 2016(09)
[6]塔里木灌区膜下滴灌棉花水分生产函数及其效益[J]. 闫映宇. 干旱地区农业研究. 2016(04)
[7]晋西黄土区不同林龄人工刺槐林下植被及土壤水分特征[J]. 王舒,马岚,张栋,梅雪梅,李倩,潘成忠. 北京师范大学学报(自然科学版). 2016(03)
[8]基于Jensen模型的内蒙古河套灌区春玉米水分生产函数研究[J]. 侯琼,王海梅,云文丽. 干旱地区农业研究. 2016(03)
[9]旱区压砂地甜瓜水分生产函数试验研究[J]. 沈晖,田军仓,马波. 节水灌溉. 2016(01)
[10]陕北黄土区人工林地土壤水分的垂直变化规律[J]. 王瑜,朱清科,赵维军,王利娜,马欢,梁非凡,赵兴凯,李安怡. 中国水土保持科学. 2015(06)
博士论文
[1]晋西黄土区典型林地水文特征及功能分析[D]. 茹豪.北京林业大学 2015
[2]水稻水分生产函数及水氮耦合模型试验研究[D]. 陈伟.沈阳农业大学 2013
[3]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]. 于显威.北京林业大学 2012
[4]晋西人工林基于水分生产函数的密度调控模型研究[D]. 玉宝.北京林业大学 2010
[5]北京山区油松人工林林分结构与生长模拟研究[D]. 贺姗姗.北京林业大学 2009
[6]油松人工林生长特征及其与林分结构关系研究[D]. 白静.内蒙古农业大学 2008
硕士论文
[1]晋西黄土区不同尺度土壤水分分布及其对降雨的响应[D]. 王舒.北京林业大学 2016
[2]不同密度造林对杉木生长和林下植被的影响[D]. 熊光康.江西农业大学 2015
[3]塞罕坝地区樟子松人工林生长规律及其土壤养分变化[D]. 楚聪颖.河北农业大学 2015
[4]基于CERES-Maize模型的夏玉米动态水分生产函数研究[D]. 宋利兵.西北农林科技大学 2015
[5]油杉人工林生产力研究[D]. 王丽琴.中国林业科学研究院 2015
[6]四川丘陵区湿地松人工林生长规律研究[D]. 韩金芮.四川农业大学 2014
[7]湘西喀斯特地区樟树生长及生产力的研究[D]. 聂侃谚.中南林业科技大学 2011
[8]6种杨树无性系人工林生长规律及林下经营模式研究[D]. 魏蕾.山东农业大学 2009
[9]黄土半干旱区主要造林树种水分生长函数研究[D]. 黄春霞.北京林业大学 2007
[10]杨树人工林生长特性及生物量研究[D]. 冯慧想.中国林业科学研究院 2007
本文编号：3163272
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 林地土壤水分状况研究
1.2.2 林木生长规律研究
1.2.2.1 林木生长特性研究
1.2.2.2 林分生长模型研究
1.2.3 林分密度效应研究
1.2.4 水分生产函数研究
1.2.4.1 作物水分生产函数研究
1.2.4.2 林分水分生产函数研究
1.2.4.3 水分生产函数在密度调控中的应用
1.3 存在问题与发展趋势
1.3.1 研究领域存在问题
1.3.2 国内外研究发展趋势
2 研究区概况
2.1 吉县概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 地质地貌
2.1.3 气候特征
2.1.4 水文特征
2.1.5 土壤类型
2.1.6 植被特征
2.1.7 社会经济
2.2 蔡家川流域概况
2.2.1 地理位置
2.2.2 气候特征
2.2.3 水文和土壤特征
2.2.4 地貌和植被特征
2.2.5 社会经济
3 研究内容与方法
3.1 研究目标
3.2 研究内容
3.2.1 刺槐人工林土壤水分状况
3.2.2 刺槐人工林林木生长特征
3.2.3 刺槐林分密度对林木生长的影响
3.2.4 刺槐人工林水分生产函数研究
3.3 技术路线
3.4 研究方法
3.4.1 样地设置
3.4.2 样地调查
3.4.3 树干解析
3.4.3.1 选取标准木
3.4.3.2 伐倒解析木
3.4.3.3 截取圆盘
3.4.3.4 圆盘内业处理
3.4.4 乔木生物量测定
3.4.5 土壤水分测定
3.4.6 气象数据测定
3.4.7 数据统计分析
3.4.7.1 相对直径计算
3.4.7.2 刺槐林蓄积量计算
3.4.7.3 土壤储水量计算
3.4.7.4 有序聚类法
4 刺槐人工林土壤水分状况
4.1 研究区降水动态变化分布特征
4.1.1 研究区降水年际变化特征
4.1.2 研究区降水季节变化特征
4.2 刺槐人工林土壤水分时间动态变化特征
4.2.1 刺槐人工林土壤水分年际变化
4.2.2 刺槐人工林土壤水分季节变化
4.2.3 土壤水分季节变化时期划分
4.3 刺槐人工林土壤水分模型
4.4 本章小结
5 刺槐人工林林木生长特征
5.1 刺槐人工林胸径生长特征
5.1.1 刺槐人工林胸径分布结构特征
5.1.1.1 刺槐人工林胸径静态分布特征
5.1.1.2 刺槐人工林胸径分布特征参数
5.1.1.3 刺槐人工林胸径结构特征
5.1.2 刺槐人工林胸径生长过程
5.1.2.1 刺槐人工林胸径总生长量变化规律
5.1.2.2 刺槐人工林胸径平均和连年生长过程研究
5.2 刺槐人工林树高生长特征
5.2.1 刺槐人工林树高分布结构特征
5.2.2 刺槐人工林树高生长过程
5.2.2.1 刺槐人工林树高总生长量变化规律
5.2.2.2 刺槐人工林树高平均和连年生长过程研究
5.2.3 刺槐人工林胸高形数
5.3 刺槐人工林材积生长特征
5.3.1 刺槐人工林材积生长过程
5.3.1.1 刺槐人工林材积总生长量变化规律
5.3.1.2 刺槐人工林材积平均和连年生长过程研究
5.3.2 刺槐人工林材积生长率研究
5.3.3 刺槐人工林林分蓄积量研究
5.4 刺槐人工林乔木生物量
5.4.1 刺槐人工林单株和林分生物量
5.4.2 刺槐人工林单株生物量模型
5.5 本章小结
6 刺槐林分密度效应研究
6.1 林分密度对单株胸径的影响
6.1.1 密度与胸径总生长量的相关关系
6.1.2 刺槐单株胸径生长模型
6.2 林分密度对单株树高的影响
6.2.1 密度与树高总生长量的相关关系
6.2.2 刺槐单株树高生长模型
6.3 林分密度对单株材积的影响
6.3.1 密度与材积总生长量的相关关系
6.3.2 刺槐单株材积生长模型
6.4 林分密度对林分蓄积量的影响
6.4.1 密度与林分总蓄积量的相关关系
6.4.2 刺槐林分蓄积量年生长模型
6.5 本章小结
7 刺槐人工林水分生产函数研究
7.1 刺槐林土壤水分对林木生长的影响
7.2 刺槐人工林水分生产函数建立
7.2.1 水分生产函数形式探讨
7.2.2 水分生产函数因子确定
7.2.3 水分生产函数的建立
7.2.4 水分生产函数的检验
7.3 水分生产函数在密度调控中的应用
7.3.1 水分生产函数的应用意义
7.3.2 利用水分生产函数确定适宜林分密度
7.4 本章小结
8 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]晋西黄土区不同立地刺槐林土壤水分动态特征[J]. 孔凌霄,毕华兴,周巧稚,魏曦,侯贵荣,常译方,王杰帅,张渲东. 水土保持学报. 2018(05)
[2]黄土丘陵区不同土地利用类型土壤水分变化特征[J]. 唐敏,赵西宁,高晓东,张超,吴普特. 应用生态学报. 2018(03)
[3]大叶山杨人工林胸径分布规律研究初报[J]. 初艳,王重舒,陆斐. 防护林科技. 2017(09)
[4]中国落叶松林胸径–树高相关关系的探讨[J]. 刘春云,方文静,蔡琼,马素辉,姜星星,吉成均,方精云. 北京大学学报(自然科学版). 2017(06)
[5]土壤干旱胁迫对作物影响的模拟研究进展[J]. 米娜,张玉书,蔡福,高莉莉,纪瑞鹏,于文颖,郭宁. 生态学杂志. 2016(09)
[6]塔里木灌区膜下滴灌棉花水分生产函数及其效益[J]. 闫映宇. 干旱地区农业研究. 2016(04)
[7]晋西黄土区不同林龄人工刺槐林下植被及土壤水分特征[J]. 王舒,马岚,张栋,梅雪梅,李倩,潘成忠. 北京师范大学学报(自然科学版). 2016(03)
[8]基于Jensen模型的内蒙古河套灌区春玉米水分生产函数研究[J]. 侯琼,王海梅,云文丽. 干旱地区农业研究. 2016(03)
[9]旱区压砂地甜瓜水分生产函数试验研究[J]. 沈晖,田军仓,马波. 节水灌溉. 2016(01)
[10]陕北黄土区人工林地土壤水分的垂直变化规律[J]. 王瑜,朱清科,赵维军,王利娜,马欢,梁非凡,赵兴凯,李安怡. 中国水土保持科学. 2015(06)
博士论文
[1]晋西黄土区典型林地水文特征及功能分析[D]. 茹豪.北京林业大学 2015
[2]水稻水分生产函数及水氮耦合模型试验研究[D]. 陈伟.沈阳农业大学 2013
[3]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]. 于显威.北京林业大学 2012
[4]晋西人工林基于水分生产函数的密度调控模型研究[D]. 玉宝.北京林业大学 2010
[5]北京山区油松人工林林分结构与生长模拟研究[D]. 贺姗姗.北京林业大学 2009
[6]油松人工林生长特征及其与林分结构关系研究[D]. 白静.内蒙古农业大学 2008
硕士论文
[1]晋西黄土区不同尺度土壤水分分布及其对降雨的响应[D]. 王舒.北京林业大学 2016
[2]不同密度造林对杉木生长和林下植被的影响[D]. 熊光康.江西农业大学 2015
[3]塞罕坝地区樟子松人工林生长规律及其土壤养分变化[D]. 楚聪颖.河北农业大学 2015
[4]基于CERES-Maize模型的夏玉米动态水分生产函数研究[D]. 宋利兵.西北农林科技大学 2015
[5]油杉人工林生产力研究[D]. 王丽琴.中国林业科学研究院 2015
[6]四川丘陵区湿地松人工林生长规律研究[D]. 韩金芮.四川农业大学 2014
[7]湘西喀斯特地区樟树生长及生产力的研究[D]. 聂侃谚.中南林业科技大学 2011
[8]6种杨树无性系人工林生长规律及林下经营模式研究[D]. 魏蕾.山东农业大学 2009
[9]黄土半干旱区主要造林树种水分生长函数研究[D]. 黄春霞.北京林业大学 2007
[10]杨树人工林生长特性及生物量研究[D]. 冯慧想.中国林业科学研究院 2007
本文编号：3163272
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