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。     

华北土石山区森林枯落物与土壤水文效应研究

以河北省易县崇陵小流域3种不同林分的枯落物层和土壤层为研究对象,对其水文效应进行初步研究。结果表明:3种林分枯落物蓄积量差异较大,侧柏枯落物蓄积量最大,高达57.9t/hm2,油松枯落物蓄积量次之,为29.8t/hm2,刺槐枯落物蓄积量最小,是28.7t/hm2;3种林分枯落物中,侧柏林的枯落物持水能力最强,为114.5t/hm2,油松林的枯落物持最小,仅为60.1t/hm2;3种林分下土壤的平均容重和总孔隙度差别不大,容重的变化范围在1.46~1.66g/cm3;总孔隙度均偏低,具体表现为:侧柏(30.86%)油松(29.31%)刺槐(27.1%);3种林分林下土壤持水能力有所差异,表现为:侧柏油松刺槐。土壤持水能力与各林分林下土壤的孔隙度大小呈正相关,即土壤孔隙度越大,土壤的持水能力越强;3种林分的土壤稳渗速率相差较大,表现为:刺槐(10.50mm/min)油松(2.80mm/min)侧柏(0.80mm/min)。     

关帝山典型林分枯落物水文效应

对关帝山典型林分枯落物蓄积量、持水能力及其对地表径流的影响进行了研究。结果表明,5种典型林分枯落物蓄积量范围为23.87~28.57 t/hm2;枯落物持水能力由大到小依次为:云杉云落混交林油松华北落叶松杨桦混交林。以裸坡面为对照,研究发现,有枯落物存在的坡面,其产流时间和径流流速均远小于裸坡面,说明枯落物的存在对于该区域保持水土、涵养水源有十分重要的意义。     

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.     

陕西榆林樟子松人工林土壤及枯落物水文效应

【目的】研究不同密度樟子松人工林土壤及枯落物的水文效应。【方法】以陕西榆林不同密度(550,800,1 250,1 750,2 050,2 250,3 850株/hm2)樟子松人工林为研究对象,在林下设置标准地采集土壤及枯落物,通过室内试验研究不同密度林地土壤物理性质、土壤持水量及枯落物的持水特性。【结果】7种林分密度樟子松人工林中,密度为800株/hm2林地土壤的含水率最大(6.88%),土壤体积质量最小(1.51g/cm3),总孔隙度最大(42.99%),土壤有效持水能力最强(147.55t/hm2)。随着林分密度的增大,林下枯落物总蓄积量不断增加,其值为16.23~27.99t/hm2,枯落物有效拦蓄量表现为3 850株/hm22 250株/hm22 050株/hm21 750株/hm21 250株/hm2800株/hm2550株/hm2,其中以林分密度为3 850株/hm2林地的最强,达45.14t/hm2,是林分密度为800株/hm2林地的1.8倍。不同林分密度下,枯落物持水量与浸泡时间呈对数关系,吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系。【结论】在一定范围内,樟子松人工林分密度越大,枯落物总蓄积量越高,持水能力越强;但其土壤含水率、总孔隙度呈先增大后减小趋势,土壤持水能力先增强后减弱。因此,人工林水文功能的充分发挥应综合考虑土壤含水率、孔隙度等土壤物理性质以及林地枯落物蓄积量等持水特性,从而确定最适种植密度。     

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。      

接坝地区6种典型华北落叶松林分类型水源涵养功能

由华北落叶松组成的林分是接坝地区最主要林分类型,是该地区水源涵养林的重要组成部分。为了阐明六种华北落叶松林分类型的水源涵养功能,对接坝地区华北落叶松林、华北落叶松—白桦、华北落叶松—棘皮桦—白桦、华北落叶松—山杨—白桦、华北落叶松—油松、华北落叶松—云杉—白桦—山杨6种典型林分类型的水源涵养功能进行初步的研究。结果表明:①枯落物厚度范围为36.5～48.6 mm,蓄积量为25.61 t·hm~(-2)～35.64 t·hm~(-2),枯落物最大拦蓄量范围为55.52～120.83 t·hm~(-2),枯落物有效拦蓄量范围为46.32～100.07 t·hm~(-2),大小排序为:ⅥⅡⅣⅠⅢⅤ。②枯落物持水量与浸水时间关系表达式为:Q=alnt+b(R~20.98),持水速率与与浸水时间呈幂函数关系,关系式为:V=Kt~n(R~20.99)。③土壤容重为0.82 g/cm~3～1.37 g/cm~3,土壤有效持水量大小排序为:ⅥⅣⅢⅡⅤⅠ;土壤毛管持水量大小排序为:ⅥⅢⅡⅣⅤⅠ;饱和持水量大小排序为:ⅥⅢⅡⅣⅤⅠ。④土壤初渗速率大小排序为:ⅥⅡ)ⅢⅣⅤⅠ;稳渗速率大小排序为:ⅥⅢⅡⅣⅠⅤ;林分土壤入渗时间和入渗速率的回归方程为:y=a·x~b(R~20.93)。     

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。     

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。      

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。     

广西猫儿山森林水源涵养功能及水资源供求评价

对广西猫儿山高山矮林、铁杉林、水青冈林、阔叶林和毛竹林5种典型林型地表凋落物及土壤水源涵养功能进行研究。结果表明,不同林型凋落物及土壤水源涵养功能差异明显。5种林型地表凋落物最大持水量依次为：铁杉林（48．2t／hm2）〉阔叶林（32．8t／hm2）〉高山矮林（30．5t／hm2）〉水青冈林（25．7t／hm2）〉毛竹林（13．8t／hm2）;土壤最大持水力依次为：铁杉林（1424．7t／hm2）〉阔叶林（1184．7t／hm2）〉高山矮林（1105．3t／hm2）〉水青冈林（1090．0t／hm2）〉毛竹林（1086．7t／hm2）。铁杉林具有最好的水源涵养功能,而毛竹林水源涵养能力最差。猫儿山林区最大持水量能够满足漓江0．7m以上水位,但毛竹林面积的扩张是林区水文生态保护的重点．     

晋西黄土丘陵区3个树种人工林枯落物的持水特性

【目的】研究晋西黄土丘陵区油松、杨树和刺槐3种典型人工林枯落物的持水特性。【方法】采集研究区油松、杨树和刺槐人工林不同层次枯落物,测定其蓄积量、最大持水量、吸水速率、最大吸湿比、有效拦蓄量等持水特性参数。【结果】3个树种人工林地中枯落物的蓄积量依次为油松林(13.72 t/hm²)＞杨树林(13.42 t/hm²)＞刺槐林(6.88 t/hm²),枯落物的最大持水量依次为杨树林(18.83 t/hm²)＞油松林(14.24 t/hm²)＞刺槐林(11.44 t/hm²),枯落物的最大吸湿比依次为刺槐林(2.85)＞杨树林(2.75)＞油松林(2.17),枯落物的有效拦蓄量依次为杨树林(27.23 t/hm²)＞油松林(22.02 t/hm²)＞刺槐林(15.80 t/hm²)。3种人工林枯落物的吸水过程均表现为在浸水0～3 h持水量不断增大、吸水速率由最大不断下降,到4～12 h变化趋于平缓,到24 h变化基本达到动态平衡。建立了3种林枯落物持水量与浸水时间及吸水速率与浸水时间之间的关系式。【结论】杨树林枯落物的持水能力比油松林和刺槐林强,对土壤的水源涵养作用更明显。     

不同林分类型凋落物及土壤水源涵养功能差异分析

[目的]评价7年生喜树人工林、光皮桦人工林及马尾松人工林凋落物及土壤层水源涵养能力差异,为提高林分水源涵养能力奠定理论依据。[方法]野外调查及结合室内水源涵养能力测定方法。[结果]不同林分类型凋落物最大持水量大小顺序为光皮桦人工林喜树人工林马尾松人工林;土壤容重大小顺序为马尾松人工林光皮桦人工林喜树人工林,总孔隙度大小顺序为喜树人工林光皮桦人工林马尾松人工林;土壤田间持水量和毛管持水量均表现为光皮桦人工林马尾松人工林喜树人工林,土壤最大持水量表现为喜树人工林马尾松人工林光皮桦人工林;不同林分类型0～40 cm土壤总蓄水量以喜树人工林最大,马尾松人工林次之,光皮桦人工林最小。[结论]不同林分类型凋落物及土壤水源涵养能力大小顺序为喜树人工林(275.68 t/hm2)光皮桦人工林(255.94t/hm2)马尾松人工林(246.76 t/hm2)。     

公别拉河流域主要森林类型的土壤肥力与涵养水源功能

对公别拉河流域5种主要森林类型的土壤有机质、全氮、水解氮、有效磷、活性酸(pH)、有效钾、容重、持水状况和孔隙状况进行了分析,并用主成分分析方法对土壤肥力状况进行了综合评价,结果表明:不同森林类型对土壤理化性质影响较大,天然阔叶混交林>天然针阔混交林>天然白桦林>落叶松人工林>樟子松人工林;不同森林类型枯落物持水量由高到低依次为:天然针阔混交林>天然白桦林>落叶松人工林>樟子松人工林>天然阔叶混交林;林地最大蓄水量和有效蓄水量由高到低依次为:天然针阔混交林>天然白桦林>落叶松人工林>天然阔叶混交林>樟子松人工林。     

小陇山林区主要林分类型森林土壤持水能力研究

以小陇山林区阔叶混交林、锐齿栎林、日本落叶松林和针阔混交林4种主要林分类型森林土壤为研究对象,对不同林分类型森林土壤持水特性进行了研究.结果表明:各林分类型森林土壤容重变化在1.28～1.44g/cm3之间,排序为:阔叶混交林>日本落叶松>针阔混交林>锐齿栎林;土壤总孔隙度变化在45.82%～51.7%之间,排序为:锐齿栎林>针阔混交林>阔叶混交林>日本落叶松;各林分类型土壤最大持水量及非毛管持水量随着土壤深度的增加,都呈现递减趋势.土壤最大持水量排序为:锐齿栎林>针阔混交林>阔叶混交林>日本落叶松,非毛管持水量排序为针阔混交林>阔叶混交林>锐齿栎林>日本落叶松;各林分类型森林土壤最大持水量均值为2 801.0t/hm2,有效持水量均值为872.3t/hm2.林区森林土壤有效持水量均值低于1 000t/hm2,仅相当于87.2mm的降水,表明小陇山林区森林土壤持水能力较弱.     

关帝山天然次生针叶林的林隙特征

通过对山西省关帝山天然次生针叶株中63个林隙的调查,研究了林隙的基本特征。结果表明,关帝山天然次生针叶林林冠空隙的大小变化范围为5．78～234．48m^2,平均为60．07m^2;扩展林隙的大小变化范围为18．49-349．68m^2,平均为114．92m^2。大多数林隙是由1～4株形成木创造的。径级为20～40cm,高度在20～30m的主林层树木形成林隙的可能性最大。林隙形成时间以5-20a这段时间为主。不同森林类型的林隙大小存在较大的差异,云杉Picea spp．林以小林隙为主,而油松Pinus tabulaeformis林则分布着不同面积的林隙。林隙形成的原因主要是人为砍伐、折干、掘根风倒和枯立等、表7参19     

青海高寒区5种典型林分土壤呼吸季节变化及其影响因素

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节,也是影响全球气候变化的重要因素。研究土壤呼吸及其对环境因素的响应,对准确估计全球碳循环系统的收支平衡有重要意义。高寒区是陆地生态系统的重要组成部分,研究该区域环境因素对土壤呼吸的影响有助于深刻了解高寒区的土壤碳循环过程。本研究采用动态密闭气室红外CO2分析法,以青海高寒区的5种典型林分(华北落叶松林、云杉林、云杉-华北落叶松混交林、云杉-白桦混交林、白桦林)为对象,研究不同林分类型生长季土壤呼吸的变化规律及其与环境因子的关系。结果表明:5种林型土壤呼吸速率的大小为云杉林白桦林云杉-华北落叶松混交林华北落叶松林云杉-白桦混交林。土壤呼吸具有明显的季节变化,并在7月份达到最大值。云杉-华北落叶松混交林的土壤呼吸季节间变化幅度最大,华北落叶松林的变化幅度最小,最大土壤呼吸分别是最小土壤呼吸的17.36和1.83倍。华北落叶松林的土壤呼吸与土壤温度没有相关关系,与大气温度正相关(R2=0.75)且呈幂函数模型,与土壤水分含量负相关,其他4种林型的土壤呼吸与大气温度和土壤温度均呈现很好的正相关关系(R2=0.80~0.94),且与大气温度和土壤温度均呈幂函数模型,与土壤水分含量不相关。土壤呼吸对凋落物量的增加产生正响应,且凋落物呼吸在混交林内所占的比重大于纯林。      

诱导改造对大兴安岭低质山杨林土壤肥力的影响1）

通过对大兴安岭低质山杨林带状改造,并分别种植云杉、樟子松、西伯利亚红松、落叶松,分析土壤肥力指标的变化,利用灰色关联分析法对其进行综合评价。结果表明：与对照样地相比,诱导改造后土壤毛管持水量和毛管孔隙度有不同程度的升高,土壤密度有不同程度的降低。土壤中pH值略有上升;土壤中全氮质量分数均升高（落叶松林升高94．09％,西伯利亚红松林升高67．24％,云杉林升高50．74％,樟子松林升高41．87％）;土壤中全磷质量分数均降低（云杉林降低20．90％,落叶松林降低19．10％,樟子松林降低14．63％,西伯利亚红松林降低10．15％）。土壤中有机质质量分数、全氮质量分数、碳通量具有显著性正相关（ P＜0．05）。樟子松林诱导改造后,土壤密度、毛管持水量、毛管孔隙度、pH值、全钾质量分数、碳通量的变异系数最大,说明带状诱导改造对樟子松林土壤肥力的影响显著。应用灰色关联度法分析诱导改造后的林地土壤肥力的各个指标,结果表明：诱导改造后,所有林地土壤肥力均有改善作用。樟子松林诱导改造后关联度最高（0．828）,说明樟子松林诱导改造效果最佳。