晋西黄土区典型林分水源涵养能力评价

目的评价晋西黄土区典型林分的水源涵养能力,为筛选水源涵养林、水土保持林构建与管护提供依据。方法以山西吉县蔡家川小流域的山杨辽东栎次生混交林、油松人工林、侧柏人工林、刺槐人工林4种典型林分类型为研究对象,对植被层、枯落物层和土壤层的持水能力进行测定,采用熵权法（EWM）对各林分类型的水源涵养能力进行综合分析。结果（1）4种林分类型植被层的持水能力依次为:油松人工林（17.79 t/hm2） > 侧柏人工林（13.55 t/hm2） > 刺槐人工林（12.81 t/hm2） > 山杨辽东栎次生混交林（6.71 t/hm2）。油松人工林、侧柏人工林的主要持水层为乔木层;刺槐人工林中乔灌草的持水量相近;山杨辽东栎次生混交林中主要持水层为草本层。（2）4种林分类型中枯落物有效拦蓄量分别为:山杨辽东栎次生混交林（23.02 t/hm2） > 侧柏人工林（13.00 t/hm2） > 刺槐人工林（10.36 t/hm2） > 油松人工林（2.81 t/hm2）。（3）4种林地土壤最大蓄水能力分别为:山杨辽东栎次生混交林地（3 182.43 t/hm2） > 油松人工林地（3 176.67 t/hm2） > 侧柏人工林地（2 995.3 t/hm2） > 刺槐人工林地（2 803.5 t/hm2）。其中除山杨辽东栎次生混交林地与油松人工林地持水能力差异不显著外,其余各林地持水能力之间均存在显著差异。（4）4种典型林分类型水源涵养能力的综合排序为:山杨辽东栎次生混交林 > 侧柏人工林 > 油松人工林 > 刺槐人工林,影响水源涵养能力的主要因素为林下草本层与枯落物。结论从涵养水源的角度出发,晋西黄土区应采用仿拟自然植被技术、封山育林等加强次生植被的建设与管护,营造林下草本层和枯枝落叶层丰富的植物群落,以达到保持水土、涵养水源、改善生态环境的多重作用。      

晋西半干旱黄土地区典型林分枯落物及土壤水文效应

对半干旱黄土地区林地枯落物及土壤的水文效应进行初步研究。结果表明,花果山林地枯落物的年蓄积量为1.45～17.92t/hm2,最大持水量在0.4～1.9 mm,其中落叶松/油松、油松/刺槐混交林枯落物具有较强的持水作用。采用方差分析不同林分前6 h枯落物持水量存在极显著差异。土壤物理性质测定表明,花果山林地土壤具有较强的持水能力,1 m深土壤的饱和持水力在64.63～109.96 t/hm2范围变动。     

文峪河中游主要森林类型水文效应比较研究

通过对山西文峪河中游三道川林场油松天然林、油松封育林、山杨天然林、白桦天然林、灌木林、华北落叶松人工林等6种主要森林类型枯落物层和土壤层的野外调查与室内实验,比较分析了6种林分的枯落物层和土壤层水文效应,并就6类水源涵养林水文效应影响因素进行了分析。研究表明:(1)针叶林枯落物层持水能力较阔叶林和灌木林强,人工林枯落物层持水能力较天然林强;(2)各林分土壤最大持水量从大到小的顺序为:华北落叶松人工林灌木林山杨天然林白桦天然林油松天然林油松封山育林;(3)白桦和山杨天然林土壤持水特性指标在各层之间差异表现显著,而其他林分各土壤层之间并没有表现出较大的差异;(4)6种林分类型枯落物及土壤的水文效应表现为:华北落叶松人工林最大,其次为灌木林,山杨天然林,白桦天然林和油松天然林,而油松封山育林最小。(5)处于不同演替时期的林分枯落物层和土壤层具有不同的水文效应不同,营造演替中期的混交林群落将有助于提高林分的水文效应。     

内蒙古大青山主要林分类型水源涵养能力研究

本文对研究区的油松人工林和天然白桦次生林不同林龄的林冠截留量、枯落物持水量及土壤层的持水量进行了观测,并通过SAS数据处理软件对观测数据进行了分析。建立了自然降雨与林冠截留的回归方程,不同分解程度枯落物持水比率及持水速率的表达式,并对不同林分类型土壤持水量进行多重比较分析,结果显示油松人工林和天然白桦次生林的幼龄林、中龄林、成熟林土壤持水量依次增大并随着土层深度的增大持水能力呈下降趋势,天然白桦次生林的土壤持水量高于人工油松林。     

北京西山不同林分枯落物层持水特性研究

该文对北京西山4种不同林分林下枯落物层的储量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究。结果表明:①元宝枫枯落物储量最大(14.07t/hm2),其次为栓皮栎(11.80t/hm2)、油松(10.66t/hm2),侧柏储量最小(6.90t/hm2)。②枯落物持水量的排序为元宝枫>栓皮栎>油松>侧柏;各林分枯落物最大持水量为元宝枫3.77mm、栓皮栎3.03mm、油松2.20mm、侧柏1.27mm。③枯落物最大持水率在184.74%～267.57%之间,排序为元宝枫>栓皮栎>油松>侧柏,其中元宝枫的持水能力最强而侧柏的持水能力最弱。④4种林分不同层次枯落物持水量随着浸水时间的增加按照对数方程W=alnt+b增加。⑤各林分不同层次枯落物吸水速率与浸水时间之间的关系式为S=a+bt-1;在0～2h内吸水速率较快,在8h左右吸水速率明显减缓。     

不同密度油松人工林土壤特性及水源涵养功能研究

【目的】探讨油松人工林不同林分密度下的土壤特性及水源涵养功能。【方法】以秦岭西段30年生油松人工林为研究对象,设置6种不同林分密度(1 367,1 861,2 517,2 617,3 012和3 683株/hm2)的标准地,采集土样和枯落物样品带回室内,测定土壤理化性质、土壤持水量、枯落物层持水特性等。【结果】林分密度对油松人工林的土壤含水率、有机质含量、体积质量、总孔隙度、土壤最大持水量、毛管持水量具有显著影响。密度为2 617株/hm2的林地土壤体积质量较小(1.14g/cm3),总孔隙度较大(62.57%),有机质含量较高,为1 367株/hm2林地的1.63倍,土壤持水性能较好(1 251.40t/hm2)。【结论】油松人工林在适宜密度条件下,有利于改善土壤结构,增强土壤肥力,提高土壤的蓄水能力,使林地具有更好的水源涵养功能。在秦岭西段小陇山林区,油松人工林的林分密度为2 617株/hm2左右较合理。     

燕山山地典型森林枯落物持水特性

【目的】探讨不同森林类型枯落物持水特性的差异。【方法】以燕山山地典型天然次生林、华北落叶松人工林和油松人工林作为研究对象,在林下设置标准地,测定枯落物厚度和蓄积量,通过室内浸泡法测定持水特性。【结果】枯落物有效拦蓄量、最大拦蓄量和蓄积量的顺序一致:华北落叶松人工林>典型天然次生林>油松人工林;自然含水量和饱和持水率:典型天然次生林>华北落叶松人工林>油松人工林;枯落物持水量与浸水时间呈对数关系,吸水速率与浸水时间呈幂函数关系。【结论】森林枯落物层发挥水文功能由持水能力与蓄积量共同决定,在森林经营过程中应充分考虑到包括树种组成和搭配、林分密度等诸因子的影响。     

关帝山3种典型针叶林枯落物及林地土壤持水能力研究

通过野外选定标准地、采集样本和室内测试各项指标等手段,对关帝山3种典型针叶林枯落物蓄积量及其持水能力以及林地土壤的物理性质及其持水能力进行了测定。结果表明,3种典型针叶林的枯落物蓄积量为14.56~21.57 t/hm2;不同枯落物的最大持水率存在较大差异,华北落叶松最大,云杉次之,油松最小;受枯落物总蓄积量的影响,云杉的最大持水量最大(66.33 t/hm2),华北落叶松次之(61.98 t/hm2),油松最小(38.06 t/hm2);3种林分有效拦蓄量大小顺序为:云杉华北落叶松油松;林地土壤作为持水能力最大的一个系统,对水源涵养起到不可替代的作用,3种林地土壤的持水能力与其土层厚度、容重和孔隙度等关系密切,土壤剖面最大持水量大小顺序为:云杉华北落叶松油松。     

官司河流域7种林分枯落物及土壤层水文效应1）

为定量评估森林水源涵养能力,结合野外采样和浸水试验对官司河流域7种林分枯落物及土壤层水文效应进行比较。结果表明：林分枯落物蓄积量范围为4．49～13．19 t· hm－2,其中马尾松纯林最大,麻栎纯林最小;各林分枯落物最大持水深和有效拦蓄量均表现为未分解层大于半分解层,且纯竹林最大,分别为2．87 mm和9．77 t· hm－2。枯落物层持水量和吸水速率与浸水时间均显著。各林分0～30 cm土壤总孔隙度变化范围为37．1％～54．3％,竹林和松栎混交林的表层土壤有效持水量最大,分别为256．52、44．5 t· hm－2。纯竹林、松栎混交林持水效果较好,可作为水源涵养林得以推广。     

川南坡地不同退耕模式土壤及枯落物持水特性

采用浸泡法对川南坡地退耕成慈竹林、杂交竹林、桤木+慈竹混交林和弃耕地5年后土壤和枯落物持水特性进行了研究。结果表明:坡地退耕后土壤自然含水量(t/hm2)、毛管持水量(t/hm2)和最小持水量(t/hm2)增加,并呈现出慈竹林>杂交竹林>桤木+慈竹混交林>弃耕地>农耕地的变化规律;4种退耕模式枯落物蓄积量(t/hm2)、自然持水量(t/hm2)、最大持水量(t/hm2)、最大拦蓄量(t/hm2)和有效拦蓄量(t/hm2)呈现出慈竹林>杂交竹林>桤木+慈竹混交林>弃耕地的变化规律。枯落物持水量(g/kg)与浸泡时间的关系为Q=alnt+b,吸水速率(g/(kg.h))与浸泡时间关系为V=ktn;在枯落物持水过程中,前2h内枯落物持水作用较强。因此,林下枯落物在降雨过程前期2h对降雨的吸持具有更重要的作用和意义;慈竹林能较好地提高坡地退耕后土壤和枯落物水文生态功能。     

川西低山区天然林转巨桉林后枯落物的持水特性

通过室内浸泡法对川西低山区天然林及其人工更新形成的1～3年生巨桉(Eucalyptus grandis)林林下枯落物持水性进行了研究.结果表明,枯落物蓄积量由高到低为天然林、I3、I2、I 1;枯落物最大持水量、最大拦蓄量、有效拦蓄量由高到低均为天然林、I3、I 2、I 1.天然林转变为巨桉林后林下枯落物持水性随着林分年龄的增加而增强,对维持原有林地枯落物层持水功能具有较好的作用.     

宁夏六盘山不同密度华北落叶松人工林枯落物水文效应

为了探讨不同保留密度的华北落叶松人工林枯落物水文作用,于2015年5月在宁夏六盘山选择了15个已间伐时间8年的中龄(31年)华北落叶松人工纯林样地,测量了各样地内枯落物的蓄积量、厚度,并用室内浸泡法对枯落物的持水量和吸水速率进行测定。研究表明:枯落物层的厚度、蓄积量、持水能力在不同林分密度中均存在较大差异。按林分密度由小到大排列(800、1 000、1 200、1 600、1 800 株/hm2),枯落物蓄积量分别为12.53、14.91、17.67、19.71、18.42 t/hm2,密度1 600 株/hm2的林分枯落物厚度和蓄积量最大;枯落物最大持水率分别为176.78%,171.89%,182.52%,184.58%,169.60%,最大持水量分别为22.15、25.63、32.25、36.38、31.24 t/hm2,密度1 600 株/hm2的林分枯落物最大持水率和最大持水量最高;各密度枯落物持水量与浸水时间均呈明显的对数函数关系(R20.89),吸水速率与浸水时间呈明显的幂函数关系(R20.88);各密度林分枯落物的有效拦蓄量在12.50~21.33 t/hm2之间,密度1 600株/hm2的枯落物拦蓄能力最强。结果表明:在本文研究的华北落叶松人工林生长情况和林龄条件下,林分密度为1 600 株/hm2左右时枯落物水文功能最强,但不能低于1 200 株/hm2,以避免枯落物水文功能的急剧降低。结合本地区华北落叶松中龄人工林的密度对其他生态服务功能影响的研究结果,建议林分合理密度为1 200~1 600 株/hm2。      

天宝岩不同类型长苞铁杉林枯落物持水特性

为了解长苞铁杉林枯落物的持水特性以及水文变化过程,进一步揭示长苞铁杉林幼苗天然更新困难的内在机制,以天宝岩国家级自然保护区4种类型长苞铁杉林为对象,对其枯落物层持水特性进行研究.结果表明:(1)4种类型长苞铁杉林枯落物层平均厚度在19~34 mm,枯落物蓄积量为10.22~24.98 t·hm~(-2),枯落物蓄积量以长苞铁杉和猴头杜鹃为建群种的类型Ⅰ最大;(2)枯落物最大持水率为149.94%~223.47%,最大持水量为11.91~34.42 t·hm~(-2),最大拦蓄量为15.32~48.84 t·hm~(-2),有效拦蓄量为8.38~18.43 t·hm~(-2);(3)不同林分类型枯落物持水量与浸泡时间以及吸水速率与浸泡时间的动态变化规律基本一致,枯落物浸泡6 h后,其持水量基本达到最大值,吸水速率明显减缓;(4)枯落物的持水量与浸泡时间呈明显的对数关系(R20.96),吸水速率与浸泡时间呈明显的幂函数关系(R20.99).     

间伐和林分类型对森林凋落物储量和土壤持水性能的影响

  目的  探讨间伐和林分类型对森林凋落物储量及土壤持水效能的影响,为提高不同林分类型水源涵养功能提供科学依据。  方法  以浙江省建德市3个小流域的间伐与未间伐杉木Cunninghamia lanceolata林和阔叶林为对象,野外采集凋落物与土壤(0~10、10~30、30~60 cm)样品,测定凋落物的储量、持水率和持水量以及土壤的容重、孔隙度和持水量。  结果  杉木林间伐较未间伐的凋落物储量降低了25.2%(P＜0.05),而凋落物最大持水率和有效拦蓄率分别增加了24.4%和47.1%(P＜0.05);间伐对阔叶林凋落物储量无显著影响,但凋落物最大持水量和有效拦蓄量分别比未间伐的增加了42.5%和42.2%(P＜0.05);凋落物持水性能总体表现为间伐林分高于未间伐林分。间伐显著提高了杉木林10~60 cm土壤非毛管孔隙度和非毛管持水量(P＜0.05);间伐显著增加了阔叶林30~60 cm土层土壤非毛管孔隙度(P＜0.05)及0~10、30~60 cm土层土壤非毛管持水量(P＜0.05);间伐杉木林各土层土壤最大持水量均显著高于间伐阔叶林(P＜0.05),并且间伐杉木林0~60 cm土层土壤最大持水量(3 775.19 t·hm?2)高于其他林分。  结论  间伐显著提高了森林凋落物的持水能力和土壤的持水性能,其中间伐杉木林凋落物及土壤整体的水源涵养功能最强。图3表5参考24     

木荷人工混交林涵养水源的功能

林冠层、灌木层、草本层、凋落物层及土壤层对木荷×马尾松、木荷×黄山松及其纯林涵养水源功能的研究结果表明,林分组成结构的不同导致了其涵养水源功能的差异.不同林分的持水量排序为:木荷×黄山松混交林>木荷×马尾松混交林>黄山松纯林>马尾松纯林.林分不同层次的持水量排序为:土壤层>林冠层>凋落物层>灌木层>草本层.木荷混交林较其纯林具有更好的涵养水源功能.     

大青山不同植被类型保育土壤能力

采用人工模拟降雨的方法研究了不同植被类型枯落物层和土壤层对降雨产流量的阻滞作用,从而揭示其保育土壤的能力。结果表明:在0.80～0.85 mm/min降雨强度下,不同植被类型的产沙量由大到小依次为,未封育荒草坡、油松幼龄林、已封育荒草坡、油松中龄林、虎榛子阳坡灌丛、白桦幼龄林、白桦中龄林、油松近熟林、虎榛子阴坡灌丛、白桦近熟林;在0.60～0.65 mm/min降雨强度下则为,未封育荒草坡、油松幼龄林、已封育荒草坡、白桦幼龄林、油松中龄林、虎榛子阳坡灌丛、虎榛子阴坡灌丛、油松近熟林、白桦中龄林、白桦近熟林。同一植被类型枯落物层、土壤层滞水量及保土能力均与模拟降雨强度呈反比,不同植被类型保育土壤能力由大到小为,白桦天然次生林、油松人工林、虎榛子灌丛、荒草坡。