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水源涵养林是密云水库功能正常发挥的重要保障。为了分析封山育林等措施对水源涵养林结构特征的影响,结合野外调查、遥感影像解译及室内分析,以古北口镇、潮关西沟林场为研究对象,从物种、种群、群落、景观四个层次和群落结构调控等五个方面对水源涵养林进行分析,得到如下结论:
(1)海拔、坡向是控制潮关西沟林场物种分布的限制因子;研究区内的物种以喜光、阳生种为主,并形成喜光阳群落、油松林群落(Pinus tabulaeformis)、次生演替群落、喜阴四种群落类型;
(2)荆条种群在油松群落中为集群分布,沟谷平地、干旱阳坡则为随机分布;荆条与细叶小檗(Berberis poiretii小叶鼠李(Rhamnus parvifolia)、酸枣(Ziziphusjujuba var.spinosa)、臭椿(Ailanthus altissima)、油松等物种的种间关系不显著;当t<2.8、1.1<t<2.6、1.9<t<4.2、0.8<t<1.9时,荆条分别与胡枝子(Lespedezabicolor)、太平花(Philadelphus pekinensis)、叶底珠(Securinega suffruticosa)、三裂绣线菊(Spiraea trilobata)呈显著正相关关系;t>4.6、t>8.7时,荆条分别与胡枝子、三裂绣线菊呈负相关关系;
(3)荆条种群幼苗个体占据多数,为增长型种群;其存活曲线为B1型,中幼龄个体的死亡率相对较高,第二径级过渡到第三径级时种群死亡率最大,林分经营时应重点管护;
(4)封育过程中,灌丛由早期先锋种逐渐向乔木种与喜阴耐阴种共存过渡,群落生物量、物种丰富度变化明显,为进展型演替群落;封育到第7年乔木种开始加入演替序列并构建乔木层片;其演替序列为:荆条×酸枣灌丛→三裂绣线菊灌丛→山杨(Populus davidiana)×蒙椴(Tilia mongolica)混交林→蒙古栎(Quercusmongolica)林;
(5)森林、灌丛和草地面积变化相对剧烈,转换率非常大,部分年份甚至达到24.6%(2006-2010,灌丛→森林),整体稳定性相对较弱;水源涵养林早期表现为斑块破碎化加大、斑块形状不规则、空间异质性加强、地带性分布变弱;封育后期,人为生态调整使其斑块数量降低、空间分布相对均匀、集中;
(6)1992到2000年期间,古北口镇内水体、森林、灌丛、草地及裸地的土地利用类型向参照系统靠近,表现为斑块破碎、随机分布的特征;2000到2006年则表现为人工化的特征,村镇景观表现出一定的随机性景观特征;
(7)1992到2000年期间,古北口镇景观水平上远离参照系统,表现人工化景观的特征;在第二和第三阶段,研究区景观格局向参照系统靠近,表现出破碎化、随机化;水源涵养林整体表现为动态过程平稳,略微远离参考系统;多级景观的动态过程中存在非同步变化的现象;
(8)提出封禁、封调、封改、封造四种经营模式、九种目标林相及对应的林相调控模式。