昆明市海口林场栎类林分枯落物层及土壤层水源涵养功能的研究

为了研究昆明市海口林场栎类林分枯落物层和土壤层的水源涵养功能,为该区域的水源涵养型植被建设、水资源综合管理等方面提供理论依据。在研究区主要栎类林分中设置了9块典型样地,用样地调查法、环刀法、烘干法、浸泡法对各林分枯落物层和土壤层进行了水文效应研究。结果表明:不同栎类林分的枯落物层和土壤层的各项指标都不同,枯落物层的有效拦蓄量范围为9.39～10.25 t/hm~2;土壤层的有效蓄水量范围为323.60～440.60 t/hm~2。3种林分综合蓄水量最大的是滇青冈混交林449.99 t/hm~2,滇石栎混交林次之415.92 t/hm~2,最小的是锥连栎混交林333.85 t/hm~2。土壤是林分水源涵养功能的主体,但枯落物也发挥着减缓地表径流,改善土壤结构等重要作用。     

北方石质山区典型林分枯落物层涵蓄水分特征

在山东省济宁市石质山区刘庄小流域,对5种人工林分枯落物层涵蓄水分特征进行了观测。结果为:不同林分枯落物层的蓄水保水功能具有明显差别。①5种林分枯落物最大持水率差别大约在85～198%之间,阔叶林明显高于针叶林。②针叶林枯落物蓄积量较大,因而持水量较高。5种林分枯落物最大持水量差别在1.5mm～2.5mm之间,以针阔叶混交林最高,其次为针叶林、阔叶林。③5种林分枯落物层有效拦蓄水深差别在0.6mm～1.4mm之间,依次为针阔叶混交林大于阔叶林、针叶林(具体为麻栎×侧柏混交林>刺槐林>麻栎林>侧柏林>赤松×侧柏混交林。结论为:在石质山区应尽量增加针阔叶混交林分或阔叶林分的培育,减少针叶林分,以提高林分枯落物层在涵养水源中的作用。     

木荷杉木混交林水源涵养功能研究

通过野外调查和试验测定,对木荷、杉木混交林和纯林水源涵养能力进行研究。结果表明:木荷、杉木混交林地上部持水量、土壤层持水量、林分总持水量均比纯林大,均表现为木荷×杉木(6∶4)>木荷×杉木(4∶6)>木荷纯林>杉木纯林;各林分不同层次持水量为土壤层>林冠层>枯落物层>林下植被层,林分总持水量主要集中在土壤层,0～100 cm土层持水量占林分总持水量的99%以上,不同林分土壤层持水量差异主要在0～40 cm,60～100 cm土壤层持水量差异较小。混交林水源涵养功能大于纯林。     

六盘山主要森林类型枯落物的水文功能

为了定量评价森林枯落物的水文功能,该文通过浸水法和野外观测,调查了宁夏六盘山主要森林类型的枯落物蓄积量,研究了持水能力与过程, 并对辽东栎与少脉椴混交林分的枯落物进行了截留及蒸发研究。结果表明:六盘山主要森林类型的枯落物蓄积量达4.87～30.86 t/hm2,其中针叶林阔叶林灌丛; 各植被类型的最大持水率相差较大,一般介于177.68%～387.42%,不同植被类型枯落物层的最大持水量为0.9～7.6 mm,最大拦蓄量为0.36～4.96 mm,有效拦蓄量为0.23～3.82 mm,均表现为针叶林阔叶林灌丛。浸水实验表明:枯落物的持水量随浸泡时间的增加呈对数曲线增长,吸水速率与浸泡时间呈反函数关系。2005年6月19日—7月26日,辽东栎与少脉椴混交林枯落物层的截留量占同期降水的比率为1.98%,平均日蒸发速率为（0.12±0.058） mm,占林分总蒸散量的8.28%;枯落物层的蒸发速率随含水率增加呈S形曲线增长。      

磨盘山4种植被类型的凋落物及其表层土壤C、N、P的化学计量特征

为滇中高原亚热带森林资源的保护与可持续利用提供依据,对玉溪磨盘山即元江栲半湿润常绿阔叶林、云南松次生混交林、天然华山松林和高山矮栎林4种植被类型的凋落物及其土壤(0~10cm)进行收集、取样测定其C、N、P含量及化学计量比,分析不同植被类型的凋落物和土壤养分之间的关系。结果表明:1)4种植被类型在凋落物的未分解层C含量,以云南松次生混交林最高,达624.04g/kg,华山松林最低,为475.76g/kg;N含量以常绿阔叶林最高,为15.49g/kg,华山松林最低,为12.2g/kg;P含量以华山松林最高,为2.3g/kg,常绿阔叶林最低,为1.91g/kg。4种植被类型凋落物半分解层N、P含量差异不显著,C含量以云南松次生混交林最高,为337.38g/kg,华山松林最低,为211.96g/kg。表层土壤C、N、P含量差异显著,均表现出云南松次生混交林最高,华山松林最低。2)4种植被类型凋落物未分解层中,C/N值以云南松混交林最小,C/P、N/P值均以高山栎林最小;半分解层中4种植被类型N/P值无显著差异,而C/N、C/P值均以常绿阔叶林为最大;表层土壤层中C/N、C/P和N/P值均无显著差异。3)高山栎林凋落物的N含量未分解层与其半分解层呈显著正相关。常绿阔叶林凋落物未分解层N含量与其半分解层中N、P含量均呈显著正相关。华山松林凋落物未分解层C含量与其表层土壤层C含量呈显著相正相关。云南松混交林未分解层N含量与其土壤层P含量呈显著正相关。     

大兴安岭部分典型林分类型森林水源涵养的研究

通过对大兴安岭地区的部分典型林分类型的枯落物层的累积量、凋落物持水量、凋落物持水深等森林水源涵养的指标进行分析,为合理保护利用森林资源提供依据,结果表明：针叶林的枯落物累积量明显高于阔叶林,针叶林最大持水量大于针阔混交林,阔叶林最小。     

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。     

岷江杂谷脑流域典型天然林和人工林林地水文效应研究

通过野外测定和室内实验分析,研究了岷江杂谷脑流域4种典型天然林和3种人工林地被物和土壤持水特征。结果表明:不同森林植被类型地被物最大持水量存在显著性差异,表现为天然针叶林天然针阔混交林中高郁闭度人工针叶林天然落叶阔叶林天然常绿/落叶阔叶林人工天然针阔混交林低郁闭度人工针叶林;不同森林植被类型0～20 cm土壤饱和持水量差异显著,表现为天然针叶林天然针阔混交林人工天然针阔混交林中高郁闭度人工针叶林低郁闭度人工针叶林天然常绿/落叶阔叶林天然落叶阔叶林;所有森林植被类型土壤水源涵养能力远大于地被物层。人工林与天然林相比,天然林地被物自然含水率和最大持水率分别约为人工林的1.26、1.24倍。在3种人工林中,低郁闭度人工针叶林除自然含水率外,其余地被物水文指标均低于其他2种人工林;中高郁闭度人工针叶林地被物自然含水率、最大持水量和有效拦蓄量最高;人工天然针阔混交林0～20 cm土壤饱和持水量和非毛管持水量最高。鉴于土壤层是区域水源涵养主体,在人工造林时应采取以针叶树种为主,阔叶树种为辅的混交方式,有利于改善林分结构,提高人工林林下植物的多度和丰富度以及地被物和土壤拦蓄降水的能力。     

林分垂直结构与静态持水能力的关系

从林分垂直结构的角度入手,对黑龙江省东部山区的6种天然次生乔木林的乔木层郁闭度、蓄积量、灌木层和草本层的生物量、枯落物层和土壤层的持水能力进行调查、测定和分析。结果表明:郁闭度适当时,林内植被生长状况越好,其林分持水能力就越大,枯落物最大持水量变化幅度在46.59～86.28t/hm2,有效持水量在24.87～55.29t/hm2;土壤层的最大持水量变化幅度为3108.1～4061.8t/hm2,有效持水量变化幅度为2893.7～3736.2t/hm2。灌木层和草本层的生物量越大,持水能力大的种类越多,对枯落物的储量的增加作用就大,使枯落物的持水能力也有所增加。不同林分结构不同郁闭度影响了林下植被的种类及数量,从而影响林下植被层的持水能力。     

北京山区4 种典型林分枯落物持水 特性的定量分析

以北京山区4种典型林分为研究对象,测定各林分枯落物的蓄积量,并采用室内浸泡法对枯落物持水过程进行分析,结果表明:(1)林分枯落物厚度及蓄积量均表现为栓皮栎林侧柏林油松林刺槐林,其中半分解层蓄积量占80%以上;(2)最大持水量变化范围为9~77 t/hm~2,有效持水量变化范围为6~53 t/hm~2;(3)枯落物持水过程表现为"迅速吸水-缓慢吸水-逐渐饱和",相同持水时间下,4种林分的未分解层枯落物持水量大小为刺槐栓皮栎侧柏、油松,半分解层枯落物持水量大小为栓皮栎油松侧柏刺槐;(4)枯落物吸水速率随浸水时间的增加而减小,两者呈一定的幂函数关系(V=ktn)。     

水土流失区不同林分类型水源涵养能力评价

通过野外调查和室内测定,分析了水土流失区木荷纯林、闽粤栲纯林和木荷×香叶树×闽粤栲混交林乔木层、凋落物层以及土壤层水源涵养能力的差异.结果表明:(1)乔木层、林下凋落物层以及0～60cm土壤层贮水量最大持水量均表现为木荷×香叶树×闽粤栲混交林>闽粤栲纯林>木荷纯林;(2)3种林分综合水源涵养能力的大小表现为木荷×香叶树×闽粤栲混交林>闽粤栲纯林>木荷纯林;(3)在水土流失区造林,建议优先营造混交林.     

水曲柳人工纯林及针阔混交林枯落物储量和持水特性

对帽儿山实验林场4种林分类型(水曲柳纯林、水曲柳落叶松混交林、水曲柳红松混交林、水曲柳云杉混交林)的林下枯落物储量和持水性能进行了研究.结果表明:水曲柳红松混交林的枯落物储量最大(11.2 t/hm2),其后依次为水曲柳纯林(9.7 t/hm2)、水曲柳落叶松混交林(9.3t/hm2)、水曲柳云杉混交林(7.6 t/hm2);4种林分的枯落物最大持水量依次是水曲柳纯林(21.7 mm)、水曲柳红松混交林(21.6mm)、水曲柳云杉混交林(16.4 mm)、水曲柳落叶松混交林(16.1 mm).总体来看,水曲柳纯林和水曲柳红松混交林枯落物持水能力好于水曲柳云杉混交林和水曲柳落叶松混交林.     

晋西黄土区退耕还林20年后典型林地的持水能力

为探究晋西黄土区退耕20年后典型林地间持水能力的差异,选取山西省吉县蔡家川流域退耕20年的次生林和油松人工林、刺槐人工林、油松×刺槐人工混交林4种典型林分为研究对象,同时以耕地作为对照,通过外业调查和室内测定,比较分析了该地区退耕林分间林地(枯落物层和土壤层)的最大持水量和有效持水量。结果表明:1)次生林枯落物层的最大持水量和有效持水量为201.20和154.32 t/hm2,分别是人工林的1.35~2.14倍和1.33~2.06倍,人工林之间表现为油松×刺槐人工混交林刺槐人工林油松人工林;2)退耕林地土壤层的最大和有效持水量分别介于5 102~5 563 t/hm2和1 007~1 251 t/hm2之间,均显著高于耕地的4 695和812 t/hm2;典型退耕林地间土壤有效持水量表现为次生林油松×刺槐人工混交林油松人工林刺槐人工林,最大持水量为次生林油松×刺槐人工混交林刺槐人工林油松人工林;3)与退耕引起土壤非毛管孔隙度增加相一致,林地的最大持水量和有效持水量较耕地分别增加了10.7%~22.8%和32.9%~73.1%,表明退耕对林地持水能力的影响在有效持水量方面更突出;4)退耕林分间林地持水能力表现为次生林油松×刺槐人工混交林刺槐人工林油松人工林。林地最大持水量和有效持水量显著高于耕地,这主要源于土壤性质改善引起的土壤层持水能力增强,同时枯落物层的持水功能也发挥了一定作用。总之,退耕20年后林地持水能力显著增强,不同林分间次生林持水能力较好,表明次生林宜作为该地区退耕后植被恢复的主要参考。      

桂西北5种退耕还林林分枯落物的持水特性

[目的]为桂西北石漠化地区退耕还林生态建设提供一定的理论依据。[方法]对桂西北5种退耕林分枯落物蓄积量与持水特性进行研究。[结果]5种林分林下枯落物总蓄积量大小依次为尾叶桉(11.59 t/hm~2)、任豆(7.99 t/hm~2)、核桃(7.71 t/hm~2)、板栗(7.14 t/hm~2)、香椿(3.70 t/hm~2);5种不同林分各分解层枯落物持水能力表现基本一致,从大到小均为香椿、板栗、任豆、尾叶桉、核桃,半分解层枯落物持水量大于未分解层;不同林分林下枯落物持水量随着时间增加而增加,半分解层在浸泡2 h有较快上升,未分解层在浸泡4 h明显上升,之后进入平稳阶段;不同林分枯落物吸水速率随着时间增加而减小,枯落物半分解层与未分解层吸水速率在浸泡2 h内最快,2~8 h逐渐变小,8 h之后明显减缓;不同林分林下枯落物的有效拦蓄量大小为尾叶桉(36.89 t/hm~2)、板栗(26.65 t/hm~2)、任豆(23.19 t/hm~2)、香椿(16.64 t/hm~2)、核桃(15.36 t/hm~2)。[结论]尾叶桉具有较大蓄积量和有效拦蓄量,今后在以涵养水源与水土保持为目标的森林经营中,可适当增加该树种的种植。     

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。     

浑河源头水源涵养林枯落物持水能力研究

浑河作为辽宁省水资源最丰富的内河,是辽宁省大伙房水库的重要水源地。为研究浑河源头水源涵养林枯落物持水能力,选取5个样地(3个覆盖密度不同的红松林地、落叶松林地、混交林地)作为研究对象,采用室内浸水法研究枯落物持水量及吸水过程。结果表明:5个样地中红松3个样地的枯落物厚度、蓄积量均表现出高密度红松林中密度红松林低密度红松林,枯落物厚度为4.00～8.33cm,总蓄积量为12.92～41.46t·hm~(-2);各林分样地枯落物总蓄积量大小依次为落叶松(41.46t·hm~(-2))高密度红松林(30.24t·hm~(-2))中密度红松林(22.57t·hm~(-2))混交林(22.53t·hm~(-2))低密度红松林(12.92t·hm~(-2)),落叶松枯落物层蓄积量显著大于低密度红松枯落物层蓄积量(p0.05);各林分枯落物的最大持水率排序是高密度红松林(517.33%)中密度红松林(488.81%)混交林(488.14%)低密度红松林(391.66%)落叶松(360.62%),高密度红松林枯落物最大持水率显著大于落叶松枯落物最大持水率(p0.05);各林分枯落物层最大持水量大小为落叶松(73.63t·hm~(-2))高密度红松林(71.63t·hm~(-2))中密度红松林(54.29t·hm~(-2))混交林(54.25t·hm~(-2))低密度红松林(25.06t·hm~(-2));枯落物未分解层和分解层有效拦蓄率范围分别为98.1%～219.9%、48.3%～168.7%,其有效拦蓄水量范围分别为4.68～55.12t·hm~(-2)和3.69～12.84t·hm~(-2)。5个样地的枯落物最大持水量为1597.34～3351.33g·kg~(-1),有效拦蓄量为14.07～67.96t·hm~(-2),以落叶松林地最大,说明落叶松林地枯落物涵养水源的能力强于其余4种样地枯落物;枯落物在0～1h吸水速率达到峰值,1～4h吸水速率迅速下降,随后趋于稳定。     

不同林分山杏灌木林枯落物持水性能研究

【目的】分析不同林分山杏灌木林枯落物持水性能的差异,为提高林分水源涵养能力和更好地配置林分结构奠定理论基础。【方法】以内蒙古赤峰市4种典型的山杏灌木林林分(天然山杏(Armeniaca sibirica(L.)Lam)林模式(CK)、山杏+苜蓿(Medicago sativa)模式(SM)、山杏嫁接大扁杏(Prunus armeniaca)模式(SD)、山杏+樟子松(Pinus sylvestris var.momgolica Litv.)+草模式(SZC))为研究对象,通过野外观测和浸水试验,调查枯落物的蓄积量,分析枯落物的持水能力与过程,并对枯落物持水量、失水速率与风干时间的相关关系进行研究。【结果】各林分枯落物蓄积量为0.7~2.84t/hm2,由小到大表现为山杏+苜蓿山杏+樟子松+草天然山杏林山杏嫁接大扁杏,且未分解层分解层;各林分枯落物最大持水量表现为山杏+苜蓿(7.72t/hm2)山杏+樟子松+草(6.97t/hm2)天然山杏林(4.53t/hm2)山杏嫁接大扁杏(2.02t/hm2),有效持水率为山杏+苜蓿(217.87%)山杏+樟子松+草(214.32%)山杏嫁接大扁杏(197.76%)天然山杏林(181.60%);枯落物浸水风干试验表明,枯落物失水速率与风干时间符合对数函数关系。【结论】4种不同林分山杏灌木林枯落物持水性能差异明显,其中山杏+苜蓿和山杏+樟子松+草的林分搭配枯落物持水性能较佳。     

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。     

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。     

雾灵山自然保护区不同森林类型枯落物水文作用研究

枯枝落叶层是森林结构中重要的组成部分,在森林水文功能中具有十分重要的意义,通过对雾灵山主要森林类型的枯落物现存量及其持水性能的调查分析,总结出不同森林类型的枯落物现存量及最大持水量的大小排序。雾灵山自然保护区不同森林类型枯落物现存量排序:油松林、针叶混交林、落叶松林、针阔混交林、桦木林、杂木林、山杨桦林、栎林、山杨林。不同森林类型枯落物最大持水量排序,因林分类型、枯落物构成及生物量大小不同而变化。保护区内各森林类型枯落物最大持水量排序为:桦木林、针阔混交林、落叶松林、落叶阔叶杂木林、山杨桦木林、山杨林、栎林、针叶混交林、油松林。为研究森林枯落物层的水土保持、水源涵养功能以及进一步综合评价该区的森林生态服务功能提供了科学依据。