南亚热带5种典型人工林凋落物水文效应

以广西国有高峰林场的5种不同人工林(马尾松林、杉木林、桉树林、米老排林、红锥林)为研究对象,结合野外调查和室内浸水法,对各人工林凋落物层的水文效应进行定量分析。结果表明:(1)5种林分凋落物蓄积量范围在1.96～9.05 t/hm~2,大小顺序为红锥林杉木林马尾松林桉树林米老排林。(2)5种林分凋落物中,杉木林最大持水量最大,为14.23 t/hm~2,马尾松林最小,为6.26 t/hm~2;米老排林凋落物最大持水率最大,为577.98%,红锥林最小,为135.46%。(3)杉木林凋落物的有效拦蓄量最大,为10.18 t/hm~2,马尾松林最小,为4.07 t/hm~2;米老排林凋落物有效拦蓄率最大,为463.35%,红锥林最小,为92.38%。(4)回归分析表明,凋落物持水量与浸水时间的关系符合对数函数关系(Q=aln t+b(R~20.773)),凋落物吸水速率和浸水时间的关系符合幂函数关系(V=kt~n(R~20.997))。持水过程中,各林分凋落物均表现为在1 h内持水量迅速增加,1 h后增加速度变慢,在10～12 h之后,吸水基本停止。综上,杉木林、米老排林凋落物层水源涵养功能较强。     

亚热带3种森林凋落物量及碳氮归还动态变化

[目的]探明亚热带不同森林类型的碳汇功能,为森林经营和针叶林改造中的树种选择提供指导。[方法]基于月动态监测,研究了罗卜岩自然保护区亚热带常绿阔叶林(米槠林)、常绿-落叶阔叶混交林(闽桦-闽楠林)和针叶林(马尾松林)3种森林类型的凋落物产量及碳氮归还动态变化。[结果](1) 3种林分中马尾松林的年总凋落量最高[9 815 kg/(hm²·a)],其次为闽桦-闽楠林[9 207 kg/(hm²·a)],米槠林最低[8 083 kg/(hm²·a)],叶是闽桦-闽楠林和马尾松林凋落物的主要组分,而米槠林凋落物以碎屑等其他组分为主;3种森林的总凋落量、叶、花果和其他组分凋落量月动态均呈双峰型曲线,峰值分别出现在11—12月和次年的4—5月。(2) 3种林分总凋落物碳归还量为马尾松林[4 970 kg/(hm²·a)]>闽桦-闽楠林[4 458 kg/(hm²·a)]>米槠林[3 804 kg/(hm²·a)],总凋落物氮归还量为闽桦-闽楠林[160 ...     

江宁小流域主要森林类型水源涵养功能研究

对江宁小流域主要林分类型的降水截持效益、林地枯落物层持水性能、林地土壤渗透性能及蓄水能力进行了研究.结果表明:各林分树干茎流率排序为毛竹林(7.89%)＞栎林(5.13%)＞杉木林(3.28 %)＞马尾松林(1.85%);各林分林冠截留率排序为栎林(31.2%)＞毛竹林(24.17%)＞杉木(20.57%)＞马尾松林(16.2%);各林分枯落物层最大持水量和有效拦蓄量排序均为栎林＞为毛竹林＞杉木林＞马尾松林;各林分土壤非毛管空隙度和总空隙度排序均为马尾松林＞杉木林＞毛竹林＞栎林;各林分土壤渗透性能排序为马尾松林＞杉木林＞栎林v毛竹林.采用Topsis优劣解距离法比较不同林分类型综合水源涵养功能,结果显示栎林的综合水源涵养功能最好,其次为毛竹林,再次为杉木林,马尾松林最差.     

阿什河上游小流域主要林分类型土壤水文功能研究

通过对阿什河上游小流域6种具有代表性的林分类型土壤特性及水源涵养功能的研究,结果表明:枯落物层厚度为2.8～5.5cm;总蓄积量为9.27～39.81t/hm2;最大持水量为25.65～136.83t/hm2;有效拦蓄量为17.17～67.00t/hm2。6种林分的枯落物层的水文功能排序为兴安落叶松林>针阔混交林>红松林>蒙古栎林>樟子松林>水曲柳林。土壤层容重均值的变化范围为0.97～1.26g/cm3;总孔隙度变动范围为50.16%～60.19%;土壤最大持水量为1 949.51～2 293.74t/hm2;有效持水量为234.66～438.56t/hm2;6种林分土壤层的水文功能排序为蒙古栎林>水曲柳林>兴安落叶松林>针阔混交林>樟子松林>红松林。地表层(包括枯落物层与土壤层)最大持水量变化范围在1 991.89～2 357.31t/hm2之间,排序为兴安落叶松林>蒙古栎林>水曲柳林>针阔混交林>樟子松林>红松林;有效持水量变化范围是264.80～455.73t/hm2,排序为水曲柳林>针阔混交林>兴安落叶松林>蒙古栎林>樟子松林>红松林。     

去除凋落物和草毡层对寒温带典型森林土壤活性有机碳的短期影响

[目的]探究去除凋落物和草毡层对寒温带森林土壤活性有机碳的影响，为我国寒温带森林土壤碳循环的研究提供科学参考。[方法]以大兴安岭北部3种典型森林(白桦林、樟子松林和兴安落叶松林)为研究对象，在3种林型中设置对照、去除凋落物、去除草毡层以及去除凋落物和草毡层4种处理，于2021年9月对各处理不同土层(0—10 cm和10—20 cm)土壤进行取样，研究其土壤活性有机碳组分及其影响因子。[结果]在0—10 cm土层，与对照相比，去除凋落物后土壤可溶性有机碳和易氧化有机碳含量在白桦林和樟子松林中无显著变化，而在兴安落叶松林中显著降低了25.49%和39.40%;土壤微生物量碳含量在白桦林和兴安落叶松林中显著降低了19.26%和18.86%,而在樟子松林中无显著变化。去除草毡层后土壤可溶性有机碳和易氧化有机碳含量在白桦林和樟子松林中显著降低了16.08%,60.69%和17.38%,17.33%,而在兴安落叶松林中的变化不显著；土壤微生物量碳含量在3种林型中显著降低了19.47%～42.02%。同时去除凋落物和草毡层后3种林型土壤微生物量碳和易氧化有机碳含量极显著降低了22.03%～27.01...     

冀北山地天然次生林与人工林地上植被层的水文调控功能

[目的]比较冀北山地天然次生杨桦林(13,18和28a)和人工落叶松林(9,13,15和30a)地上植被层(林冠层、凋落物)的水文调控功能,为评估两种森林类型的转化对该地区水文过程的影响提供科学依据。[方法]采用标准样地和测定分析法对林分的生物量、凋落物及其持水量的进行测算。[结果](1)不同林龄的人工落叶松林地上植被层的降水截留量均大于天然次生杨桦林,且差异显著。(2)两种林分类型不同地上植被层的截留量均表现为:凋落物林冠层灌木层。(3)幼、中龄人工落叶松林的林冠截流量明显大于同龄的天然次生杨桦林,而近熟林,由抚育间伐导致的林分密度下降使得人工落叶松林低于天然次生杨桦林。(4)在各个林龄上,人工落叶松林的凋落物持水量均显著大于天然次生杨桦林,其中13a落叶松为35.36±6.50t/hm2,13a杨桦林为15.79±4.85t/hm2。[结论]冀北山地大面积的人工落叶松林地上植被层具有良好的水文调控功能,其水文调控功能不低于甚至高于当地的天然次生杨桦林,对人工林的抚育间伐在一定程度上会使地上植被层的水文调控功能出现一定程度的下降。     

京西百花山区植物群落凋落物对土壤种子库的影响

采用种子萌发法对京西百花山区9种植物群落(以草本和灌木植物种子为主)土壤种子库进行了研究.结果显示,不同植物群落土壤种子库储量为97～1 224 粒/m2,物种数目为9～24种,Simpson指数为0.74～0.93,Margalef指数为1.13～4.42,Shannon-Wiener指数为0.69～0.94.凋落物对土壤种子库的影响体现在两方面.(1)凋落物对土壤种子库的截留,截留率为30.8%～77.3%.通过线性相关分析得出,凋落物对土壤种子库的截留率与凋落物的厚度成正相关.(2)凋落物对土壤种子库萌发幼苗生长的影响(试验中采用种子出苗3个月内死亡率来衡量).凋落物层较厚的森林群落中,凋落物层幼苗的死亡率高于土层,凋落物层中幼苗的死亡率为11.9%～20.3%,土层中幼苗的死亡率为4.8%～8.3%;而凋落物层较薄的灌木和草本群落中,凋落物层幼苗的死亡率低于土层,凋落物层中幼苗的死亡率为2.6%～4.4%,土层中幼苗的死亡率3.2%～5.1%.凋落物层中幼苗的死亡率与凋落物厚度成正相关.     

江淮低丘林地水源涵养功能的研究

林地的水源涵养功能主要依赖于林下的凋落物和土壤的蓄水能力。对江淮低丘5种不同森林类型的凋落物蓄积量、凋落物持水性能及林地土壤蓄水性能进行了研究。结果表明,不同森林类型凋落物层和土壤层水源涵养功能差异明显。麻栎林凋落物蓄水能力最强,其最大持水量为123.7 t/hm²;纯茶园的凋落物蓄水能力最弱,其最大持水量33.5 t/hm²;马尾松和枫香混交林地的土壤蓄水能力最强,而麻栎和马尾松林地土壤蓄水能力较弱。从林地总蓄水量来看,凋落物层蓄水量仅占总蓄水量的较小比例1.9%～4.9%,而土壤层蓄水量占到总蓄水量的90%以上,因此林地总蓄水量是由土壤层蓄水量决定的。     

珠江流域中游主要森林类型凋落物持水特性

采用野外实地调查与室内分析相结合的方法,对珠江流域中游苍梧县的5种森林类型的凋落物累积量和持水量、持水率、吸水速率等持水特性进行了研究。结果表明:不同森林类型凋落物总储量为湿地松(Pinus elliottii)+荷木(Schima superba)混交林(40.18t/hm~2)桉树(Eucalyptus)林(11.77t/hm~2)马尾松(Pinus massoniana)林(10.97t/hm~2)红锥(Castanopsis hystrix)林(8.75t/hm~2)大叶栎(Quercus griffithii)林(7.71t/hm~2),且半分解层累积量所占比例均大于未分解层,马尾松林则相反;5种森林类型不同分解程度的凋落物持水量和持水率与浸泡时间均呈对数关系,吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系;凋落物最大持水量为13.12~77.09t/hm~2,湿地松+荷木混交林最大,红锥林最小;最大持水率为150.8~187.9%,大叶栎林最大,红锥林最小;有效拦蓄量为8.26~49.31t/hm~2,大小顺序为湿地松+荷木混交林大叶栎林红锥林桉树林马尾松林。综合考虑,研究区5种森林类型中湿地松+荷木针阔混交林持水能力最强,且优势明显,因此,水源涵养林宜优先选择针阔混交林模式。     

重庆市几种常见经济林凋落物持水性能研究

2017年7—9月采用野外观测与室内浸提法相结合的方法,对重庆市5种常见经济林凋落物的蓄积量、自然含水率、最大持水率、吸水速率及有效拦蓄水量进行了研究。结果表明:不同经济林的凋落物蓄积量有一定差异,总体表现为柑橘林>花椒林>核桃林>脆红李林>雷竹林;柑橘林、核桃林、花椒林、脆红李林、雷竹林的凋落物最大持水量分别为14.56、7.56、7.84、1.93、5.26 t/hm2,最大持水率分别为325.98%、286.88%、240.01%、242.86%、170.06%; 5种经济林凋落物的持水量和持水率均随着浸泡时间的延长而呈对数函数增加,吸水速率则呈幂函数下降,所有凋落物的吸水过程均经历快速(0～1 h)、缓慢(1～10 h)、停滞(24 h) 3个阶段; 5种经济林按凋落物对降雨的有效拦蓄量排序为柑橘林>花椒林>核桃林>脆红李林>雷竹林,相关性分析表明凋落物对降雨的有效拦蓄量与凋落物蓄积量和最大持水率成显著正相关关系,而与自然含水率相关性不显著。     

南方丘陵区水土保持植物措施减流效应研究

为了探讨南方红壤丘陵区水土保持植物措施的防洪减流效应,采用野外样地和试验小区相结合的方法,对4种措施类型(马尾松林、湿地松林、板栗林和马尾松+板栗林)、3种层次结构(纯草、纯乔、乔-草)的林地水文效应进行科学分析,结果表明:(1)不同人工林地冠层截留效应排序为湿地松林马尾松林马尾松+板栗林板栗林,其枯落物层拦蓄径流效应和土壤截持地表径流效应均为板栗林马尾松+板栗林马尾松林湿地松林;(2)草本单层结构的减流效应要优于乔木单层结构,与对照相比,乔-草复层结构的减流率达到90%以上。     

云南高原金沙江流域森林枯落物层和土壤层水文效应研究

以金沙江流域4种典型纯林为对象,对枯落物层和土壤层的水文效应进行初步研究.结果表明:①枯落物层总蓄积量为4.24～14.10 t/hm2;最大持水量为11.49～41.02 t/hm2;有效拦蓄量为9.92～41.71t/hm2;4种林分枯落物层的水文功能排序为银荆林＞云南松林＞桤木林＞滇杨林.②半分解层枯落物浸泡8h已基本达到饱和,而未分解层10 h基本达到饱和,持水量与浸泡时间呈明显对数关系;枯落物在浸水的0.5h内吸水速率最大,2h后速率明显减缓.枯落物吸水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系.③土壤层容重的变化范围为1.04～1.33 g/cm3;总孔隙度变动范围为45.08％～55.28％;土壤有效持水量为201.65～246.40 t/hm2;4种林分土壤层的水文功能排序为滇杨林＞银荆林＞云南松林＞桤木林;利用幂函数对入渗速率与入渗时间进行拟合,R2＞0.96.     

浙江省天台县不同森林类型枯落物及土壤水文特性

[目的]掌握浙江省天台县不同森林枯落物和土壤的持水能力,为该区域今后在森林水源涵养等方面提供科学依据。[方法]采用野外调查和室内浸泡法,对天台县8种森林类型(毛竹林、阔叶混交林、针阔混交林、针叶混交林、马尾松林、杉木林、黑松林、木荷林)枯落物及林下土壤持水性进行了研究。[结果] 8种森林类型的枯落物蓄积量在8.05～23.84 t/hm~2之间;最大持水量变化范围为14.59～35.15 t/hm~2,其大小排序为:木荷林针阔混交林阔叶混交林马尾松林杉木林黑松林毛竹林针叶混交林;8种森林类型林下枯落物持水量与浸泡时间之间变化规律基本一致,持水量与浸泡时间呈对数函数关系,不同森林类型林下枯落物吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系;各森林类型土壤容重介于0.83～1.21 g/cm~3,土壤持水力变化范围为200.74～575.70 t/hm~2,其大小依次为:黑松林针阔混交林木荷林杉木林毛竹林马尾松林阔叶混交林针叶混交林。[结论]阔叶林以及含有阔叶树种的森林类型枯落物以及林下土壤持水能力均较强,其中土壤持水能力最强的为黑松林。     

亚热带森林凋落物分解特征及水文效应

为了研究亚热带森林凋落物的分解特征及其水文效应,连续12个月采用凋落物分解网袋法研究了栲树(Castanopsis fargesii)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)、枫香(Liquidambar formosana)、马尾松(Pinus massoniana)凋落物分解残留率、分解率、分解模型及水文特征。结果表明:(1)亚热带森林凋落物未分解层均占总厚度的一半以上,凋落物总厚度大小排序为栲树青冈枫香马尾松,凋落物总蓄积量大小排序为栲树青冈枫香马尾松,栲树最大(22.3 t/hm~2),马尾松最小(7.2 t/hm~2)。(2)亚热带森林凋落物半分解层和未分解层最大持水量、最大持水率、自然含水率、有效拦蓄率和有效拦蓄量均表现出一致的变化趋势,基本表现为栲树青冈枫香马尾松,并且未分解层高于半分解层,有效拦蓄量深度表现为栲树青冈枫香马尾松,栲树和青冈拦蓄能力较强。(3)观测期内凋落物分解残留率均呈"急剧降低—平缓—缓慢降低"的变化趋势。凋落物急剧降低期约出现在凋落物分解的前1～2个月内,之后有2～3个月的平缓期,随后出现缓慢降低的趋势。对不同分解历时的凋落物分解残留率均表现为栲树青冈枫香马尾松。(4)凋落物分解半衰期分别表现为栲树(2.65)青冈(2.97)枫香(3.54)马尾松(5.98),阔叶植物凋落物分解半衰期和分解50%和95%所需时间明显小于针叶植物。(5)凋落物持水率与分解残留率呈现正相关关系(p0.05),凋落物持水率与分解残留率符合线性模型;土壤含水率与凋落物持水率呈现正相关关系(p0.05),土壤含水率与凋落物持水率符合反函数模型。综合分析表明,阔叶凋落物分解率明显高于针叶林。     

苏南丘陵区主要森林类型地被层水源涵养功能研究

系统地研究了苏南丘陵地区 8种主要森林类型地被层的结构功能特点 ,结果表明森林灌草层、枯落物层的数量特征及其水文功能在不同的森林类型中存在较大的差异 ,各森林类型地被层的水源涵养功能排序为 :栎类混交林 >麻栎人工林 >马尾松林 >杉木林 >板栗经济林 >毛竹林 >火炬松林 >黑松林     

亚热带地区3种喀斯特林分凋落物组成对其持水性能的影响

[目的] 揭示亚热带不同喀斯特林分凋落物组成对其持水性能的影响，为丰富森林生态水文研究和加深凋落物层与水文功能关系的认识提供科学依据。 [方法] 收集亚热带喀斯特区的青冈林、青冈+光蜡树林、化香树+密花树林3种代表性林分的凋落物层，将其分为半分解、未分解枝、未分解叶和其他未分解凋落物4种成分，选择每种林分前3种主要成分分别按0%，20%，40%，60%，80%和100%比例混合成21组质量相同、组成比例不同的处理(3种林分共63组处理)。采用浸水法研究其持水性能。 [结果] ①3种林分类型不同组成凋落物的持水率和吸水速率分别与浸水时间呈对数函数关系(R²≥0.718)和幂函数关系(R²≥0.998)；在各浸水时段的持水率和吸水速率以化香树+密花树林纯未分解叶凋落物最大，青冈+光蜡树林纯未分解枝凋落物最小； ②凋落物的持水率和吸水速率均与未分解叶比例呈极显著正相关关系(p＜0.01)，与未分解枝的比例呈极显著负相关关系(p＜0.01)，与半分解凋落物的比例无明显关系； ③3种林分类型凋落物层的总蓄积量及其最大持水量无显著差异，但青冈林凋落物层的最大吸水速率显著高于化香树+密花树林。 [结论] 凋落物组成显著影响其持水性能。在凋落物生态水文效应研究中应综合考虑凋落物蓄积量及其组成的影响。     

桐庐生态公益林主要森林类型水源涵养功能综合评价

 对浙江省桐庐县生态公益林中主要森林类型的水源涵养功能进行评价。选取林冠截留率、枯落物层蓄积量、枯落物层最大持水率、土壤稳渗速率、土层厚度、土壤总孔隙度和非毛管孔隙度为评价指标,构建森林水源涵养功能综合评价方法。结合实测数据,对研究区各森林类型水源涵养功能进行评价。结果表明:水源涵养功能为青冈林>杉木林>毛竹林>香樟林>马尾松林>板栗林;青冈林的水源涵养功能属较好等级,杉木林、毛竹林、香樟林为中等,马尾松林、板栗林较差。     

东江中上游主要森林类型枯落物的持水特性

为了定量评价森林枯落物的水文功能,通过浸水法和野外观测,调查了东江中上游主要森林植被类型枯落物的蓄积量,分析了枯落物的持水能力与过程。结果表明,枯落物蓄积量介于4.76～12.13t/hm2,表现为针阔混交林杉木林阔叶林马尾松林杂灌林;不同森林类型的枯落物最大持水量为4.89～18.17t/hm2,最大拦蓄量为3.34～14.39t/hm2,有效拦蓄量为2.60～11.66t/hm2,均表现为杉木林针阔混交林阔叶林杂灌林马尾松林。枯落物浸水实验表明,枯落物持水率与浸水时间存在对数曲线关系,而枯落物吸水速率与浸泡时间呈反函数关系;不同森林类型枯落物持水率和吸水速率随时间的动态变化规律基本相似。随浸水历时的延长,枯落物持水率呈增加趋势,在浸泡10～12h后,持水率增幅趋于平缓;不同森林类型枯落物吸水速率在前2h内变化最快,之后逐渐变缓,24h时吸水基本停止。     

红壤侵蚀地生态修复后水源涵养功能研究

在江西省泰和县老虎山小流域内采用5种模式进行人工森林重建,即设置强烈干扰马尾松林分(模式A)、封育马尾松林分(模式B)、竹节沟马尾松林分(模式C)、种草竹节沟马尾松林分(模式D)、竹节沟湿地松林分(模式E)5种林分,对其林冠层和林下植被层截留、凋落物层持水量以及林地土壤层渗透及贮水性能进行了研究。结果表明:模式E的林冠层及林下植被层截留量最大,模式A最小;模式D的凋落物层持水量最大,其次是模式C,模式B和E相等,为最小;模式B土壤渗透性能最好,其次为模式D,模式E的初渗速率最小,模式A的稳渗速率最小;土壤贮水性能以模式D最大,其次为模式B,模式E最差。试验表明选择适宜的生态修复模式,保护和改良土壤结构,提高土壤层涵蓄水分的能力和土壤渗透性,是提高红壤严重侵蚀地水土保持林水源涵养功能的关键。     

滨海沙地不同人工林凋落物现存量及其持水特性

为了研究滨海沙地沿海防护林凋落物水源涵养功能,采用野外调查和室内浸泡相结合,对滨海沙地4种典型人工林(木麻黄林、湿地松林、尾巨桉林和纹荚相思林)不同分解阶段的凋落物现存量、持水率、持水量和吸水速率进行研究。结果表明:相同林龄的4种人工林凋落物现存量表现为木麻黄林(19.12 t/hm~2)湿地松林(17.51 t/hm~2)尾巨桉林(10.90 t/hm~2)纹荚相思林(10.13 t/hm~2),半分解层凋落物储量占比高于未分解层;4种人工林最大持水率在140.55%～206.47%,为尾巨桉林纹荚相思林木麻黄林湿地松林,最大持水量在20.75～30.85 t/hm~2,为木麻黄林湿地松林尾巨桉林纹荚相思林,4种人工林凋落物最大持水率和最大持水量均为半分解层大于未分解层,不同分解阶段凋落物持水率和持水量与浸水时间呈对数关系;4种人工林不同分解阶段凋落物平均吸水速率在前0.25 h内差异较大,未分解层中尾巨桉林最大为2.05 mm/h,半分解层中湿地松林最大为4.32 mm/h,不同分解阶段凋落物吸水速率与浸水时间均存在幂函数关系;凋落物有效拦蓄深为木麻黄林(2.45 mm)湿地松林(2.04 mm)尾巨桉林(1.87 mm)纹荚相思林(1.72 mm)。综合来看,木麻黄林凋落物的持水能力最强,湿地松林次之,之后是尾巨桉林和纹荚相思林,说明从凋落物水源涵养能力来看,木麻黄林和湿地松林更利于滨海沙地的水源涵养。