从历史上泾、渭清浊变迁看森林植被与涵养水源及保持水土的关系

(一) 森林能够保持水土,涵养水源。林木的树冠对降雨有截留作用;林地枯枝落叶有涵蓄降水的能力。因此,每逢降水,森林可以削减雨滴的冲击力量,减少地面迳流与侵蚀作用。根据1964年黄龙县水保站,在黄龙林区仙姑河上游的寺沟(林区)和中游非林区的南沟对比观察结果证明:在同一雨量情况     

辽东山区天然次生林枯落物层的水文生态功能

枯枝落叶层在森林水功能中具有十分重要的意义，通过对辽宁东部山区天然次生林枯落物层对降雨拦蓄特征、对降雨的分配情况及自身的技术规律研究，结果表明，辽东林区枯落物层最大拦蓄量30．1－53．3t/hm^2，有效拦蓄量相当于1．58－3．89mm的降水，降雨截留率为21％，大气降水中的6．3％－14．5％通过枯落物蒸发散失，同时建立了枯落物层大量平衡方程。     

滇中高原区主要森林类型枯枝落叶层对降雨的截留功能

枯枝落叶层是森林植被对降雨再分配的第２作用层，对土壤发育有重要影响的层次。在实测本区主要森林类型枯枝落叶量及其持水能力的基础上，采用１００ｍ＾２最大截留能力、１００ｇ枯枝落叶最大持水能力及最大持水率等指标对不同森林类型枯枝落叶量，组成及其发育情况进行了综合评价。     

滇中高原区主要森林类型枯枝落叶层对降雨的截留功能

枯枝落叶层是森林植被对降雨再分配的第２作用层，也是对土壤发育具有重要影响的层次。在实测本区主要森林类型枯枝落叶量及其持水能力的基础上，采用１００ｍ２最大截留能力、１００ｇ枯枝落叶最大持水能力及最大持水率等指标对不同森林类型枯枝落叶量、组成及其发育情况进行了综合评价。     

马尾松,大头茶针阔混交林森林结构的研究

典型选样调查测定,分析马尾松、大头茶常绿针阔混交林的森林特征、种群结构、林分结构、生物量结构及生态功能。结果表明:1.该混交林是亚热带常绿阔叶林前一阶段的过渡性森林类型,在干扰状态下保持其相对的稳定性。2.复层、异龄现象是该混交林的主要特征。建群种充分利用了林地空间营养面积,发挥了林地的生产潜力。叶面积指数达6.86～8.83,林分木材蓄积量达160～222m~3/ha,林分总生物量达114～163t/ha。其中,乔木层生物量达105～154t/ha。光照充足的林下,草本层生物量可达2.5t/ha,对庇护地表起到了最直接、最明显的作用,而调节林冠密度,可控制或促进草本层生物量的增长。3.此种混交林改善了森林立地的蓄水功能和贮水方式。林地土壤最大贮水量达2645～4100t/ha,降水贮存量达565～1256t/ha,林地枯枝落叶层饱和持水量达4589～8702kg/ha。该类型达到了生态与经济效益兼顾,可在我国南方亚热带山地各类工程造林中推广应用。     

对六盘山森林截留降水作用的研究

<正> 宁夏六盘山林区是黄土高原主要的水源函养林区之一。其森林在控制水土流失,改良气候,调节泾河、葫芦河、清水河之迳流,确保农业生产等方面,显示了绿色屏障的作用。森林截留是森林保持水土作用的一个方面。森林的截留作用又是很复杂的,本文仅就该林区主要森林类型的林冠一次最大截留量和枯枝落叶     

人工针阔混交林水源涵养能力的试验

通过不同林型内自然降水、树冠截留、枯枝落叶和林地土壤持水能力的测定研究了人工针阔混交林的水源涵养效果,结果表明：人工针阔混交林的树冠截留量比红松纯林提高45％和49％;有林地的枯枝落叶的持水能力比无林地多贮水10 m^3 hm^-2,混交林比纯林贮水1.5 m^3 hm^-2;有林地的土壤比无林地多贮水19～22 m^3hm^-2,针阔混交林比红松纯林多贮水4～7 m3 ＆#183;hm-2.     

辽宁东部山区天然次生林涵养水源功能的初步研究

主要研究了辽宁东部山区天然次生林林冠截留降雨、林地土壤的渗透性能和贮水能力。结果表明，森林涵养水源的机制在于森林具有截留、蒸腾、增强土壤下渗能力，抑制地面蒸发等功能，对降水的吸收与流出起到很好的调节作用。林冠截留率为17．2％－17．5％。林区内土壤的有效涵水量为1518－1611t/hm^2。     

红松人工林涵养水源及保持水土作用初步研究

本文是通过不同类型的红松人工林对自然降水的树冠截留、枯枝落叶及林地土壤持水能力的测定,来探讨红松人工林对涵养水源及保持水土作用的初步报告。一、林分概况及观测方法1、林分概况     

陕北黄土丘陵区油松林枯枝落叶层蓄积量及其动态变化

枯枝落叶层作为土壤覆盖层(A层),对防止雨滴的直接击溅,降低水流速度,抑制土壤蒸发,促进降水入渗,控制水土流失,均有重要的作用,是继林冠之后森林水文效应的第二个活动层。研究并查明枯枝落叶层的蓄积量及其动态变化,将为确切评价林分的水文生态功能,合理经营水源涵养林和水土保持林提供科学依据;同时,对研究生态系统的物质循环,也有重要意义。     

人工降雨条件下毛竹林地表枯落物固土防蚀效应

对长江三角洲森林生态定位站北亚热带次生毛竹林枯落物水土保持功能进行了模拟研究。结果表明:(1)在室内人工模拟降雨条件下,坡度和雨强是影响坡面侵蚀的重要因素,随着坡度和雨强的增大,泥沙浓度也不同幅度的增大;(2)坡度为5°、10°、15°、20°、26.5°时,裸露坡面和覆盖凋落物的坡面比较,随着坡度增加,覆盖有枯落物的泥沙浓度增幅明显减小,且减少幅度为52.9%～87.1%;(3)在室内人工模拟降雨条件下,雨强为10～50mm/h时,有枯落物覆盖的土壤侵蚀量比裸露坡面分别减少35.58 g/m2、66.82 g/m2、130.32 g/m2、190.62 g/m2和256.16 g/m2。覆盖凋落物的坡面径流量增大幅度相比裸露坡面低25%左右。因此,毛竹林地枯落物可以减少水土流失,有较好的保水保土作用,对控制水土流失有显著效果。     

油松人工林林冠对降水再分配的研究

分析了28年生油松人工林对降水的再分配及林冠容水量与蒸发速率。林冠对降水的再分配是:林冠截留量占17.4%,林内降水量占80.2%,树干径流量占2.4%。林冠容水量为1.12mm,平均蒸发速率为0.18mm/min。     

森林凋落物分解过程中糖类组成变化的研究

本文报道了实验室条件下,森林枯叶分解过程中土壤有机质糖类的变化。结果表明,森林有机残体在土壤分解过程中,除了一部分有机残体被分解外,还有一部分存在于土壤中,属于腐殖质的糖类化合物参与分解,并进行更新。后者的量取决于枯叶本身的组成。其次,当有机残体分解朝向腐殖质化进行时,属于微生物来源的岩藻糖、核糖、鼠李糖和半乳糖所占的百分比,腐殖质部分中的要比非腐殖质部分中的高,而属于植物来源的木糖、阿拉伯糖所占的百分比则腐殖质部分中的要比非腐殖质部分中的低。     

辽东山区不同森林植被类型枯落物层截留降雨行为研究

对辽宁东部山区具有代表性的油松林、落叶松林、红松林、柞木林及杂木林5种森林植被类型枯落物层截留降雨行为进行了比较研究。结果表明，枯落物截留量随林内雨量的增加而增加，呈显的线性关系；枯落物截留率在低的林内雨量级时下降梯度较大，以后随林内雨量增大而逐渐减少，最后趋于某一定值，枯落物截留达到饱和。曲线估计的饱和截留率为：杂木林30％，柞木林23％，落叶松林20％，油松林15％，红松林10％。林冠层与枯落物层截留量依林外雨变化呈显的线性关系，总截留率在低雨量级时保持在较高的水平，随后急剧下降，并逐渐趋于某一稳定性，达到最大截留能力。由曲线推算的最大总截留率，杂木林和 柞木林为45％，落叶松林为40％，红松林和油松林约为30％。枯落物生长季相对于林内雨的截留率为14．31％－43．15％，平均值为31．15％，相对于林外雨量的截留量为11．15％－32．30％，平均值为24．05％。     

林下凋落物对土壤种子萌发的作用机制

林下土壤种子库是森林植被的物种组成、种群延续和种群演替的物质基础。林下凋落物影响土壤种子库种子的萌发,幼苗的生长,进而影响到种群更新及森林群落的演替。凋落物对种子萌发的影响主要有三大作用机制,即物理作用机制化学作用机制、和生物作用机制。其中化学作用机制特别是化感作用对土壤种子库的影响尤其重要。本文将从这三个作用机制的层面,分析总结前人有关土壤种子库种子的萌发及其与林下凋落物、林下植被多样性的研究,论述土壤种子库研究面临的挑战,并对土壤种子库与生物多样性的研究进行了相关展望。     

Relationship between annual rainfall and interception ratio for forests across Japan

Several previous studies in Japan have examined differences in rainfall interception amounts induced by differences in forest properties by comparing the annual rainfall interception ratios (annual rainfall interception divided by annual rainfall) from various sites without considering variations in meteorological conditions between sites. Rainfall interception actually depends on meteorological conditions as well as forest properties. This study examined variations in the annual interception ratio relating to the variation in annual rainfall, which would be the primary factor relating to the interception ratio, across Japan with the use of a rainfall interception model assuming the same forest properties (i.e., the canopy storage capacity, canopy closure, leaf area index (LAI), and the bulk coefficient for sensible heat transfer). The ratio ranged between 0.12 and 0.24 across Japan and was highly correlated to annual rainfall. This indicates that considering the variation in annual rainfall is critical for assessing the difference in rainfall interception amounts induced by forest properties. We reconsidered the results of previous studies in Japan that compared annual interception ratios between sites with different forest properties: (i) there is no clear difference in interception amounts between broadleaf and coniferous forests and (ii) there is a positive correlation in stem density and interception amounts for coniferous forests. These results still held when considering differences in annual rainfall between sites.     

Soil carbon budget in different-aged Chinese fir plantations in south China

Understanding the age effect on soil carbon balance in forest ecosystems is important for other material cycles and forest management. In this research we investigated soil organic carbon density, litter production, litter decomposition rate, soil respiration, and soil microbial properties in a chronosequence of four Chinese fir plantations of 7, 16, 23 and 29 years at Dagangshan mountain range, Jiangxi Province, south China. There was a significant increasing trend in litter production with increasing plantation age. Litter decomposition rate and soil respiration, however, declined from the 7-year to the 16-year plantation, and then increased after 16 years. This was largely dependent on soil microorganisms. Soil carbon output was higher than carbon input before 16 years, and total soil carbon stock declined from 35.98 t·ha-1 in the 7-year plantation to 30.12 t·ha-1 in the 16-year plantation. Greater litter production could not explain the greater soil carbon stock, suggesting that forest growth impacted this microbial process that controlled rates of soil carbon balance together with litter and soil respiration. The results highlight the importance of the development stage in assessing soil carbon budget and its significance to future management of Chinese fir plantations.     

吉林省西部不同林分类型凋落物与土壤持水能力研究

以松原市乾安县营建的柽柳林、杨树林、油松林、杨树白榆混交林及枸杞林为研究对象,裸地为对照,分别采用土壤水分-物理性质及枯落物持水性质测定方法研究各人工林分凋落物及土壤持水能力,结果表明:各人工林分凋落物现存量排序为杨树林(8.87 t·hm^-2)>杨树白榆混交林(8.65 t·hm^-2)>枸杞林(8.63 t·hm^-2)>柽柳林(8.52 t·hm^-2)>油松林(7.76 t·hm^-2)。柽柳林凋落物的最大持水量及有效拦蓄量最大,分别为16.12 t·hm^-2与12.29 t·hm^-2;油松林凋落物的最大持水量和有效拦蓄量最小,分别为9.98 t·hm^-2和7.89 t·hm^-2。0～30 cm土层中,各林地土壤容重均小于裸地。土壤总孔隙度最大的是柽柳,为41.4%;最小的是杨树白榆混交林,为40.33%。土壤持水量最大的是柽柳林,为414.04 t·hm^-2;土壤持水量最小的是杨树白榆混交林,为402.63 t·hm^-2。通过对5种人工林分的凋落物及土壤层持水能力综合分析,表明柽柳林具有最大的持水能力。因而在吉林省西部地区人工林营建时,可优先考虑柽柳。     

胶园间种对枯落物、腐殖质和土壤性质的影响

橡胶间种砂仁、咖啡对林地枯落物、腐殖质和土壤性质的影响调查结果表明，作物的间种明显提高了林地枯落物的积累量，橡胶＋砂仁、橡胶＋咖啡、纯橡胶林分别为３６５３．５、２８６１．１、１９３４．３ｋｇ／ｈｍ２；土壤有机质含量随之提高，０～５ｃｍ土层有机质含量分别为４４．３０３、３２．９０５、２６．８４０ｇ／ｋｇ；三种胶园种植模式土壤腐殖质组成均以富里酸为主，间种砂仁、咖啡利于胡敏酸和胡敏素的形成；土壤性状因间种而得到改良，２～５ｍｍ最为良好稳定的多孔性团粒结构含量分别为３０．８９％、１３．６６％和１２．１３％。以橡胶间种砂仁对土壤肥力的提高最为理想。     

林冠截留模型

对林冠截留的研究已有近百年的历史。1971年,Rutter等人就推导出了一个具有清楚物理意义的林冠截留模型,结束了以往的林冠截留模型中只有统计模型的历史。1987年,刘家冈用数理方法,对林冠截留的时空演变过程作了很好的描述。但使用他们的模型对林冠截留进行估计时,需要同时对其它多个气象因子进行测定,而且人们普遍关心的不是林冠对次降雨截留的大小,而是林冠对降水的年截留量大小。 1979年,Gash用分析法代替了Rutter模型中的数值法,建立了截留模型,该模型能在只有降雨数据的情况下,对林冠的季节截留进行估计,结果与实测值接近。该模型将林冠截留分成两部分,即树冠截留和树干截留,因而引进了较多的参数。本文从林冠截留的过程出发,推导出一个有清楚物理意义,且含林冠和降雨参数较少的截留模型。