全 文 ：第 v|卷 第 v期
u s s v年 x 月
林 业 科 学
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辽西地区几种农林复合型水土保持林模式的研究
王世忠 郭 浩 李树民 陈国山
k辽宁省干旱地区造林研究所 建平 tuuwssl
谭学仁 胡万良
k辽宁省森林经营研究所 丹东 tt{ssul
高大鹏
k辽宁省建平县建平镇林业站 建平 tuuwssl
关键词 } 农林复合经营 o综合效益 o辽西地区 o经济树种
收稿日期 }usst p s| p uw ∀
ΣΤΥ∆Ψ ΟΝ ΧΟΝΣΤΡΥΧΤΙΟΝ ΠΑΤΤΕΡΝΣ ΟΦ ΣΟΙΛ ΑΝ∆ ΩΑΤΕΡ ΧΟΝΣΕΡ ς ΑΤΙΟΝ
ς ΕΓΕΤΑΤΙΟΝ ΩΙΤΗ ΑΓΡ ΟΦΟΡΕΣΤΡΨΙΝ ΤΗΕ ΩΕΣΤ ΟΦ ΛΙΑΟΝΙΝΓ
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kΑφφορεστατιον Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Λιαονινγ Προϖινχε ιν Αριδ Ζονεσ ϑιανπινγtuuwssl
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kΛιαονινγ Φορεστ Μαναγεµεντ Ρεσεαρχη Ινστιτυτε ∆ανδονγtt{ssul
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k Φορεστ Στατιον οφ ϑιανπινγ Τοων oϑιανπινγ Χουντψo Λιαονινγ Προϖινχε ϑιανπινγtuuwssl
Αβστραχτ } …¤¶¨§²±·«¨ ³µ¬±¦¬³¯ ¶¨²© ¦¨²¯²ª¬¦¤¯ ¦¨²±²°¬¦¶¤±§ ¦¨²¯²ª¬¦¤¯ ²³·¬°∏°o·«¨ °¤±¤ª¨ °¨ ±··¨¦«±¬´∏¨¶²©¶²¬¯
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Κεψ ωορδσ} „ªµ²©²µ¨¶·µ¼ °¤±¤ª¨ °¨ ±·o≤²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨ ¥¨ ±¨ ©¬·o• ¶¨·¨µ± ¬¤²±¬±ªo∞¦²±²°¬¦©²µ¨¶·
辽西地区属半干旱丘陵区 o由于地势起伏 o雨量集中 o土壤粘重 o植被稀疏 o森林覆盖率低 o成为我省
水土流失比较严重地区 ∀水土流失的结果是导致表土破坏 o底土裸露 o土壤理化性质明显恶化 o土地生
产力下降 o增加了植被恢复的难度 ∀为迅速改变辽西地区贫瘠落后的面貌 o恢复生态系统平衡 ∀建国以
来 o这一地区开展了大面积人工造林工作 o据统计资料表明 o以油松纯林为主的水保林面积达 xv万
«°u o这些林分对改善区域生态环境 o推动国民经济及社会各项事业的发展起到了重要作用 ∀但以大面
积纯林为主的油松水土保持林存在树种单一 !层次简单 !病虫害严重 !地力衰退 !水土流失严重 !林木生
长量低等问题 ∀作为辽西地区生态系统的一个重要组成部分 o其经济效益 !生态效益还没有得到发挥 ∀
为了解决这些问题与矛盾 o必须遵循生态经济学原理 o应用种群生态学理论 o根据自然生态最优化原则
拓展生态位 o合理组装生态位 o将多种结构群落协调配置 o疏通物质与能量流通渠道 o开拓未被有效利用
的生态位 o以获得最大的经济 !生态和社会效益 ∀
为了消除现有水土保持林存在的生态滞竭 o自我调节能力低下问题 o从 t||s年开始 o开展了辽西地
区农林复合型水土保持林模式的研究 o并根据辽西地区自然环境特点 o提出了 w种复合经营模式 o旨在
探讨辽西地区水土保持林合理经营的途径 o为水土保持林高效 !多功能可持续集约经营提供依据 ∀
t 试验区自然概况
试验区设在辽西地区凌源市国营欺天林场聂虎沟工区 ∀本区属于低山丘陵区 o海拔 xvs ° o境内山
峦起伏 o丘陵绵延 o沟壑纵横 o山地破碎 o水土流失严重 ∀该区气候属大陆性季风气候 o年均温 z1| ε o平
均相对湿度 xs h ∗ zs h o年平均降水量 wss ∗ yss °° o年蒸发量 t {ss ∗ u tss °° o约为常年降水量的 u1x
∗ v1{倍 ∀各年降水分布极不均匀 o常形成周期性旱年 o旱年频率达 us h ∗ ux h ∀土壤主要为发育于黄
土和红土母质的淋溶褐土 !褐土及少量碳酸盐褐土 ∀土壤瘠薄 o腐殖质含量低 o保水能力差 ∀
本区植物属华北植物区系 ∀油松k Πινυσ ταβυλαεφορµισl是本区的代表树种 o与辽东栎 k Θυερχυσ
λιαοτυνγενσισl !蒙古栎k Θυερχυσ µονγολιχαl等组成地带性植被 ∀草本植物隐子草k Χλειστογενεσ ηανχειl盖度
u{1vs h o万年蒿k Αρτεµισια γ µελινιιl盖度 vs1zs h o羊胡苔草k Χαρεξ χαλλιτριχηοσl盖度 vw1{s h o百里香
k Τηψυµσσερπψλλυµl等植被盖度为 y1us h ∀
u 模式的建立及研究方法
t||s年 o选择 u| ¤生不同采伐方式的油松水土保持林进行复合经营试验 ∀
u1t 模式的建立
u1t1t 林 p农复合经营模式 在带状皆伐的纯油松水土保持林的空带内k带宽 vs °l o在其它经济树种
幼树期间 o小垅种植k垅宽 us ∗ vx ¦°l玉米k Ζεα µαψσl !谷子 !豆类等农作物 o与两侧的油松形成林 p农
的复合经营模式 ∀
u1t1u 林 p药复合经营模式 在带状皆伐油松水土保持林的空带内k带宽 tx °l o秋季清除伐根 o穴状
整地k规格 vs¦° ≅ vs ¦° ≅ vs ¦°l ot||t年春季按 t1x ° ≅ u °的株行距栽植枸杞k Λψχιυµ χηινενσεlw带 o
t1s ° ≅ t1s °的株行距栽植黄花菜k Ηεµεροχαλλισ χιτριναlw 带 o以垅作撒播方式播种桔梗k Πλατψχοδον
γρανδιφλορυσlv带 ∀
u1t1v 林 p草复合经营模式 在斑块状和带状方式皆伐的油松水土保持林空带内 o在采取细致整地的
基础上 o采用小垅k垅宽 tx¦°l撒播的方式播种草木樨k Μελιχοτυσ οφφιχιναλισl和紫花苜宿k Μεδιχαγο σατιϖαl
各 u带 ∀
u1t1w 林 p果复合经营模式 在带状方式皆伐水土保持林带内k带宽 ux °l o秋季清除伐根 o穴状整地
k规格 ys¦° ≅ ys¦° ≅ ys¦°l ot||t年春季 o按 t ° ≅ v °株行距栽植大扁杏k Πρυνυσ αρµενιαχαlw带 ~山杏
kΠqσιβιριχαly带 ~按 t1x ° ≅ u1s °的株行距栽植大枣k Ζιζιπηυσϕυϕυβαlv带 o樱桃k Πρυνυσ πσευδοχερασυσlu
带 ~按 u1s ° ≅ t1s °的株行距栽植沙棘k Ηιπποπηαε ρηαµνοιδεσlw带 ∀
u1u 研究方法 采用定位试验与室内分析相结合的方法 o采用典型抽样法选择具有代表性林分内设置
固定标准地 tt块k见表 tl o每块标准地面积 uss ∗ yss °u o分别测定标准地内各种林木k草本l的高 !径
k地径l !冠幅 !生物量 ∀并在标准地内设 t ° ≅ t °的样方 o调查枯枝落叶量及分解情况 o同时采集枯枝
落叶及土壤样品带回室内分析测定 ∀
v 结果与分析
v1t w种模式的生态效益
v1t1t 对土壤物理性质的影响 水土保持林经引进各种乔木 !灌木及草本植物后 o逐步形成了各种复
合经营模式 o同时林地土壤的物理性质有所变化 ∀现将 t|||年测定的林地土壤表层 t ∗ ts¦°范围内的
土壤容重 !孔隙度 !土壤湿度等物理因子列于表 u加以分析 ∀
由表 u可知 o不同复合经营模式因树种不同 o其林地土壤理化性质也不同 ∀以林 p草模式效果最为
明显 ∀其土壤容重与油松纯林相比 o降低 vs h o土壤孔隙度与土壤湿度分别比油松纯林提高 uy1w h和
ux1x h ∀说明农 p林复合模式对土壤物理性质是有影响的 ∀
v1t1u 对土壤化学性质的影响 土壤化学性质是反映土壤肥力的主要指标 ot|||年测定了 w种经营模
式林分土壤 s ∗ ts¦°范围内的有机质 !全氮 !全磷含量k见表 vl及脲酶 !磷酸酶和蔗糖酶的活性k沈慧
等 oussslk见表 wl ∀由表 v可以看出 o不同模式类型的土壤有机质含量和全氮含量与纯油松纯林相比均
有不同程度的提高 o其中以林2草模式最为显著 o分别提高 xv1v h和 y|1u h ∀
wyt 林 业 科 学 v|卷
表 1 试验地和调查类型的基本概况
Ταβ . 1 Βασιχ χονδιτιονσ οφ εξπεριµενταλλανδσ ανδ συρϖειεδ τψπεσ
模式类型
°¤·¨µ±¶ Œ±·¨µ¦µ²³³¬±ª
坡向
„¶³¨¦·
坡度
≥¯ ²³¨ §¨ªµ¨ Π¨kβl
土层厚度
≥²¬¯·«¬¦®±¨ ¶¶Π¦°
年龄
„ª¨Π¤
标地面积
„µ¨¤¶²©¶¤°³¯ ¶¨Π°u
林 p农
„ªµ²©²µ¨¶·µ¼
玉米
Ζεα µαψσ • x ws t yss
林 p草
ƒ²µ¨¶·º¬·««¨µ¥¶
草木樨
Μελιχοτυσ οφφιχιναλισ • z u{ u uss
紫花苜蓿
Μεδιχαγο σατιϖα • z vw u uys
林 p药
ƒ²µ¨¶·º¬·« ° §¨¬¦¬±¤¯ ¦µ²³¶
枸杞
Λψχιυµ χηινενσε ∞≥ { vx ts vss
黄花菜
Ηεµεροχαλλισ χιτρινα ∞≥ { vs vs vss
桔梗
Πλατψχοδον γρανδιφλορυσ ∞≥ | u{ ts vss
林 p果
ƒ²µ¨¶·º¬·«©µ∏¬··µ¨ ¶¨
大扁杏
Πρυνυσ αρµενιαχα • ≥ y ws ts yss
山杏
Πρυνυσσιβιριχα • ≥ z vz ts yss
沙棘
Ηιπποπηαε ρηαµνοιδεσ ≥ ts vz ts wss
大枣
Ζιζιπηυσϕυϕυβα ∞≥ { vu ts wss
对照区
≤Ž
油松纯林
°∏µ¨ ≤«¬±¨ ¶¨ °¬±¨ ¶·¤±§ • ∞ { vu ts wss
表 2 不同复合经营模式土壤物理性质
Ταβ . 2 Πηψσιχαλ χηαραχτερσ οφ σοιλιν διφφερεντ µ οδελσ
模式类型
°¤·¨µ±¶
容重
…∏¯® §¨±¶¬·¼
Πkª#¦°pvl
孔隙度
°²µ²¶¶¬·¼
Πh
土壤湿度
≥²¬¯ «∏°¬§¬·¼Πh
¤¬ ¬± „√¨ µ¤ª¨
林 p农 „ªµ²©²µ¨¶·µ¼ t1uzw xt1vz |1vu y1|y {1tw
林 p草 ƒ²µ¨¶·º¬·««¨µ¥¶ t1svu yv1wu tu1w |1zw tt1sz
林 p草 ƒ²µ¨¶·º¬·«©µ∏¬··µ¨ ¶¨ t1tyt xw1wy tu1z z1z{ ts1uw
林 p药 ƒ²µ¨¶·º¬·« °¨ §¬¦¬±¤¯ ¦µ²³¶ t1tzu xu1wu tt1v y1{y |1s{
油松纯林 °∏µ¨ ≤«¬±¨ ¶¨ °¬±¨ ¶·¤±§ t1vwu xs1ty |1t {1xw {1{u
表 3 不同复合经营模式土壤化学性质
Ταβ . 3 Χηεµιχαλ χηαραχτερσ οφ σοιλιν διφφερεντ µ οδελσ kª#®ªptl
模式类型
°¤·¨µ±¶
有机质
’µª¤±¬¦°¤·¨µ
全氮
ײ·¤¯ ‘
全磷
ײ·¤¯ ° ³‹
林 p农 „ªµ²©²µ¨¶·µ¼ tz1| s1zw s1vy z1x
林 p草 ƒ²µ¨¶·º¬·««¨µ¥¶ ut1s s1{{ s1wt z1s
林 p药 ƒ²µ¨¶·º¬·« ° §¨¬¦¬±¤¯ ¦µ²³¶ t{1y s1yw s1vx y1|
林 p果 ƒ²µ¨¶·º¬·«©µ∏¬··µ¨ ¶¨ t|1w s1zu s1vz z1u
油松纯林 °∏µ¨ ≤«¬±¨ ¶¨ °¬±¨ ¶·¤±§ tv1z s1xu s1vu z1v
xyt 第 v期 王世忠等 }辽西地区几种农林复合型水土保持林模式的研究
从土壤酶的活性看k见表 wl ow种模式 v种土壤酶活性均大于油松纯林 o其中土壤脲酶活性提高了
|1yz h ∗ tuw1wy h o磷酸酶活性提高了 uv1{ h ∗ |x1x h o蔗糖酶活性提高了 {1zz h ∗ t{v1z h ∀可见 o复
合经营模式对土壤的改良效果要好于纯油松水土保持林 o并且土壤的肥力水平也有所提高 ∀
表 4 不同模式土壤酶活性状况
Ταβ . 4 Σοιλ ενζψµε αχτιϖιτιεσιν διφφερεντ µ οδελσ k‘‹v2‘°ª#§ptªp tl
模式类型 °¤·¨µ±¶ 脲酶 ˜µ¨¤¶¨ 磷酸酶 °«²¶³«¤·¤¶¨ 蔗糖酶 ≥∏¦µ¤¶¨
林 p农 „ªµ²©²µ¨¶·µ¼ s1uuw s s1u{z u t1tz{
林 p草 ƒ²µ¨¶·º¬·««¨µ¥¶ s1tzx y s1wxv u v1szu
林 p药 ƒ²µ¨¶·º¬·« ° §¨¬¦¬±¤¯ ¦µ²³¶ s1tvw z s1v|{ u u1|{y
林 p果 ƒ²µ¨¶·º¬·«©µ∏¬··µ¨ ¶¨ s1tv{ | s1wuz | v1stw
油松纯林 °∏µ¨ ≤«¬±¨ ¶¨ °¬±¨ ¶·¤±§ s1ttt y s1uvt { t1s{v
图 t 不同类型农林经营模式树冠状况比较
ƒ¬ªqt ≤²°³¤µ¬¶²± ²©¦µ²º±¬± §¬©©¨µ¨±··¼³¨¶²©¤ªµ²©²µ¨¶·µ¼
τ 林冠面积 ≤µ²º± ¤µ¨¤Π°u ~υ林冠厚度 ≤µ²º±·«¬¦®±¨ ¶¶Π° q
v1t1v 林分的水土保持特性 水土保持林的水土保持特
性主要是通过林冠层和枯枝落叶层的状况来反映的 ∀不
同复合经营模式具有不同的水土保持特性 ∀
不同经营模式林分树冠层的厚度 !面积及树冠截留量
见图 t ∀由图 t可知 o复合经营模式比纯油松水保林的层
次多 !面积大 o因此树冠对降雨的截留量也大 ∀这是因为
复合经营模式形成复层林冠 o降水被逐步截留 ∀纯林树冠
与之相比 o层次少 !面积小 o所以截留量也小 ∀
不同经营模式林分由于其林分组成不同 o林下枯枝落
叶层的厚度和分解状况也各不相同 o因此 o其蓄水能力也
有所差异k见表 xl ∀
表 x表明 ow种复合经营模式与油松纯林相比 o枯枝落
叶量平均增加 |s1t h o枯枝落叶层厚度平均增加 yv1u h o
饱合持水量平均增加 tyt1y h o枯枝落叶的分解速度也大于油松纯林 ∀由于林分结构的改变 o枯落物的
增加 o持水能力的增强 o减少了地表径流 ∀
图 u 不同经营类型土壤非毛管空隙与土壤流失量
ƒ¬ªqu ‘²± ¦¤³¬¯¯¤µ¼ ¦¤³¤¦¬·¼ ¤±§³µ²§∏¦¨§¶¤±§
·µ¤±¶³²µ·¤°²∏±·¬± §¬©©¨µ¨±·°¤±¤ª¨ ° ±¨··¼³¨¶
林分的水源涵养能力是指将地表径流
转为土内径流的能力 ∀森林蓄水能力的大
小主要取决于森林土壤非毛管孔隙度 o非毛
管孔隙度的暂时性滞留贮存 o能容纳暴雨 o
减少地表径流的产生 o补充地下水 ∀因此 o
森林蓄水能力的大小主要取决于林地土壤
非毛管孔隙度 ∀非毛管孔隙度高表明林分
蓄水能力强 o反之 o则说明林分蓄水能力弱 ∀
据 t|||年测定 ow种经营模式类型的土壤非
毛管孔隙度均高于纯油松水保林k见图 ul ∀
由于土壤中非毛管孔隙度的提高 o土壤
的蓄水能力也随之提高 ∀土壤流失量逐渐
减少k见图 ul ∀据测定 ow种经营模式中 o土
壤流失量以林2草模式为最低 o年均只有 u1z·#«°pu o其次为林2果模式 o年均 v1s·#«°pu ∀
yyt 林 业 科 学 v|卷
表 5 不同模式枯枝落叶情况对比
Ταβ . 5 Χοµ παρισον οφλιττερ ιν διφφερεντ µ οδελσ
模式类型
°¤·¨µ±¶
枯枝落叶厚度
¬·¨µ·«¬¦®±¨ ¶¶
Π¦°
枯枝落叶量
¬·¨µ ∏´¤±·¬·¬¨¶
Πk®ª#«°pul
枯枝落叶持水量
• ¤·¨µ2«²¯§¬±ª
¦¤³¤¦¬·¼ ²© ¬¯·¨µ
Πk®ª#«°pul
分解状态 ⁄¨ ¦²°³²¶¨ ¶·¤·¨Πh
未分解
˜±§¨¦²°³²¶¨§
半分解
⁄¨ ¦²°³²¶¨§
近分解
‘¨¤µ§¨¦²°³²¶¨§
其它
∞¯¶¨
林 p农
„ªµ²©²µ¨¶·µ¼ u1w v tvu1w y suw1x
林 p草
ƒ²µ¨¶·º¬·««¨µ¥¶ u1| v wyx1z y twv1z
林 p药
ƒ²µ¨¶·º¬·« °¨ §¬¦¬±¤¯ u1z v t|z1v y z||1y
林 p果
ƒ²µ¨¶·º¬·«©µ∏¬·©µ¨ ¶¨ v1t w zus1s z ww|1x u{1zv wv1|s ux1sz u1vs
油松纯林
°∏µ¨ ≤«¬±¨ ¶¨ °¬±¨ ¶·¤±§ t1z t |zw1| u xux1s w|1z{ wu1ww x1{z t1|t
v1u 经济效益与社会效益
v1u1t 经济效益 水土保持林复合经营的经济效益包括直接经济效益和间接经济效益 o其中直接经济
效益包括用材林树种的木材收入 o经济树种的果实 !条材收入以及药材的收入等 ∀间接经济效益包括食
用菌 o山兔和野鸡等收入 ∀直接经济效益采用净现值法 o以总量的角度反映辽西地区水土保持林农林复
合经营技术从整地到评价年限整个周期的经济效益的大小 ∀为了能相互比较 o采用 us ¤为基准年 ∀并
利用下列公式计算成本和产出 o并将计算结果列于表 y加以分析 }
Λ € Ε
ν
ι € t
Χι≈kt n Ρlι ≈kt n Εlk νp ιl  ktl
式中 oΛ}投资或产出金额k元l oΧ}年投资或产出金额k元l o Ρ }物价 Ρ € y1ss h oΕ }年利率 Ε € z1|u h o
ν }投资或产出年限 ∀
资金利润率 € k产值 p 成本lΠ成本 kul
产投比 € 产值Π成本 kvl
表 6 复合经营模式与纯油松水保林效益对比
Ταβ . 6 Τηε βενεφιτ χοντραστ οφ µ αναγεµεντ τψπεσ ωιτη πυρε στανδ οφ σοιλ ανδ ωατερ χονσερϖατιον
模式类型
°¤·¨µ±¶
产值
’∏·³∏·Πk• … ≠∏¤±l
成本
≤²¶·Πk• … ≠∏¤±l
利润
°µ²©¬·Πk• … ≠∏¤±l
利润率
°µ²©¬·µ¤·¨Πh
产投比
°µ²³²µ·¬²± ²©²∏·³∏·¤±§¦²¶·
林 p农
„ªµ²©²µ¨¶·µ¼ y uwv1w{ t ww{1ys w z|w1{{ vtt1ss w1vt
林 p草
ƒ²µ¨¶·º¬·««¨µ¥¶ w {zy1uw t ysw1sv v uzu1ut usv1ss v1sw
林 p药
ƒ²µ¨¶·º¬·« ° §¨¬¦¬±¤¯ ¦µ²³¶ tu wsy1vz u wtv1zs | ||u1y{ wtw1ss x1tw
林 p果
ƒ²µ¨¶·º¬·«©µ∏¬··µ¨ ¶¨ vvx |ut1w wz twz1s| u{{ zzw1vs ytu1xs z1tu
油松纯林
°∏µ¨ ≤«¬±¨ ¶¨ °¬±¨ ¶·¤±§ u {vx1tz t szz1st t zx{1ty tyv1uw u1yv
由表 y可以看出 ow种复合经营模式的利润及产投比均高于油松纯林 ∀其中以林 p果模式所产生
利润最大 o产投比最高 ∀
zyt 第 v期 王世忠等 }辽西地区几种农林复合型水土保持林模式的研究
v1u1u 社会效益 实行水土保持林复合经营需大量的人力和物力 o因而 o为社会提供了许多就业机会 ∀
带状方式调整每 «°u 需 xx个工日 o按此水平计算 ots万 «°u 纯油松水保林完全调整完毕 o需工日 xx万
个 o这不仅增加了当地群众的收入 o也促进了地方经济的发展 ∀
w 结论
w种农林复合经营模式对改良土壤 !提高地力 !防止水土流失均有显著效果 o但以林草模式效果最
好 o在具体施工中各类型经营模式应有机组合 o在发展大扁杏等经济树种时 o初期应结合种草 !农作物 !
药材等 o可产生一定的经济收益 o同时还可保持水土 o这是目前辽西地区大面积发展经济林应该借鉴的
一条成型经验 ∀
林 p农 !林 p草 !林 p药 !林 p果 w种模式中林 p果模式是一种投资少 !见效快 !产投比高的一种模
式 o适宜在辽西及同类地区推广应用 ∀
水土保持林复合经营模式是辽西地区结合低质水土保持林改造 !脱贫致富的一种有效途径 ∀它充
分利用当地的自然资源 o变自然优势为经济优势 o同时 o在逐步改善生态环境的基础上 o实现区域社会经
济的协调与可持续发展 ∀
参 考 文 献
侯国华 1辽宁西部地区河滩地高效林业生产技术 q沈阳农业大学学报 ot||| ovskxl }uw p u{
沈 慧 o姜凤岐 o杜晓军等 1水土保持林土壤改良效益评价研究 q生态学报 ousss ouskxl }zxv p zx{
孙立达 o朱金兆 1 水土保持林体系综合效益研究与评价 q北京 }中国科学技术出版社 ot||x
王世忠 o郭 浩 o谭学仁等 1 辽西地区水土保持林不同林分类型效益初探 q辽宁省第三届青年学术年会论文集 q沈阳 }辽宁大学出版社 o
t||{ }{{ p v|u
邢华文 o李勇生 1 太行山石灰岩区水保林林分结构模式研究 q山西林业科技 ousss oktl }t{ p ut
{yt 林 业 科 学 v|卷