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农田防护林是以保护农田生态系统、提高农作物产量为主要目标的特殊防护林种,既能抵御自然灾害,又能改善农田小气候,给农作物生长创造有利的条件,确保作物稳定高产。由于历史、区位、交通等多种因素的制约,黄河故道沿线农作物产量不高,人民生活水平较低。构建科学、系统的农田防护林体系,对提高农作物产量,增加防护林的生态、经济和社会效益具有重要意义。本文以黄河故道杨树农田防护林带为主要研究对象,在黄泛区内选取42条林带,进行地形因子、土壤性质和树木生长状况等的调查和测定,并对立地条件类型进行划分;在此基础上,对典型立地的标准木进行解析,分析胸径、树高、材积的生长特性;结合各器官生物量测定,分析不同立地条件杨树防护林的生长规律,并对其生长适应性做出评价。研究结果如下:(1)黄河故道立地条件分析研究区地势平缓,高程集中在2.5-10m,坡度集中在0-4°;土壤平均容重为1.35g/cm~3;土壤质地以粉砂粒为主;pH均值为7.57,呈弱碱性;土壤有机碳含量低,均值为1.82g/kg;根据标准,研究区三种土壤速效养分碱解N、有效P、速效K均为6级很缺乏水平;研究区内防护林带平均林龄(a)为9.2a,平均胸径(DBH)为24.91cm,平均树高(H)为16.05m,东西向林带长势优于南北向林带。(2)立地类型划分与评价筛选并定性6个对立地造成影响的主导因子,分别是土壤质地、饱和含水率、全N含量、林分生长状况、土壤pH值、微地形;结合地理位置与地形地貌,将研究区界定为黄河故道主流立地类型区,并通过主导因子将所有样点分为2个立地类型组,包括5种立地类型。立地类型组冲积扇顶部含有3种立地类型,分别是粉壤土高特性区(I)、砂壤土中特性区(II)、粉壤土中特性区(III);冲积扇坡地包含2种立地类型,分别是砂土中特性区(IV)、砂壤土低特性区(V)两种立地类型。立地条件从好到差排序为I、II、III、IV、V。(3)杨树防护林生长过程分析杨树生长特性在不同立地条件下存在明显差异,总体表现为冲积扇顶部优于冲积扇坡地。第10a时,不同立地类型解析木胸径总生长量从大到小排序为III>I>II>IV>V,最大为立地类型III,平均胸径为20.73cm,最小为立地类型V,胸径只有12.13cm;树高总生长量从大到小排序为I>III>II>IV>V,最大为立地类型I,平均树高为19.45m,最小为立地类型V,树高只有12.43m;材积生长总量从大到小排序为III>I>II>IV>V,最大为立地类型III,平均材积为0.427087m~3,最小为立地类型V,材积为0.061407m~3。(4)杨树防护林生长方程拟合和生长时期划分各立地条件下杨树防护林的生长预测模型表明:杨树防护林胸径、树高生长表现出“慢-快-慢”的S型生长趋势,材积生长表现出“慢-快”的J型生长趋势。使用常用的树木生长经验方程如幂函数回归模型、指数回归模型、二次多项式和三次多项式回归模型及Logistic生长模型进行拟合,模型P值均小于0.001,效果均显著,模型相关系数R~2均大于0.8,以Logistic生长模型和三次多项式回归模型拟合效果最佳。根据Logistic生长模型,防护林的生长时期可分为生长前期、速生期和生长后期。树高的速生起始点出现的最早,平均从第4a树高进入速生期;胸径进入速生期平均为第5.8a;材积最晚,平均为第10a。立地类型I标准木的胸径、树高、材积早于其他立地类型标准木进入速生期,且速生期总长度短,杨树成熟时间早;立地类型IV号和V号各生长因子的速生期晚于其他三种立地类型。(5)杨树防护林生物量特征研究不同立地类型区杨树防护林单株地上生物量分别为:I号280.34kg、II号382.80kg、III号336.45kg、IV号309.95kg、V号157.12kg。不同立地条件下杨树各器官生物量分配比例相同,表现为干:枝:叶=73.5%:20%:6.5%。各器官生物量的最佳模型为W=aD~b,属于CAR型,模型解释度R~2均大于0.5,模拟干和枝相关性显著,模拟叶和整株相关性极显著。