西藏色季拉山急尖长苞冷杉林下苔藓持水性能研究

西藏色季拉山为典型的高原山地原始暗针叶林,面积较大的急尖长苞冷杉林为原始暗针叶林的主体。其林分生长良好,林下植被丰富,特别是林下苔藓层发育很好。采用野外观测法和室内浸泡法对西藏色季拉山不同坡向不同海拔急尖长苞冷杉林下的苔藓进行种类鉴定并进行持水能力研究。结果表明:调查地内共有苔藓9科13属14种,其中羽藓科锦丝藓属锦丝种为优势种,各海拔段均有分布;色季拉山阴坡各海拔段苔藓厚度均要高于阳坡;无论是天然持水量还是最大持水量,阴坡均要高于阳坡,两个坡向的3 800 m海拔段持水量最大;苔藓在浸水后0.5～1 h内持水量迅速上升,1 h后慢慢增加并稳定。结果表明苔藓在降雨1 h内对降雨的吸持有重要作用;苔藓持水量与浸泡时间可用对数函数拟合。     

托木尔峰自然保护区台兰河上游不同植被类型的水源涵养功能

为了研究托木尔峰自然保护区生态系统的水源涵养功能,选择台兰河上游为研究区域,采用野外观察与室内试验相结合的方法,分别对该区域具有代表性的雪岭云杉林、灌木林、草地植被,从林冠层、枯枝落叶层和土壤层3个层次及综合性的水源涵养能力进行了定量分析。结果表明:研究区云杉林林冠截留能力优于灌木林,穿透降雨量及林冠截留量平均值均大于灌木林。除草地外,各样地枯枝落叶未分解层平均厚度均大于半分解层,云杉林枯枝落叶层的厚度和蓄积量明显大于灌木林,不同植被类型枯枝落叶半分解层的自然持水率、最大持水率均高于未分解层,云杉林枯枝落叶层自然持水率、最大持水率均高于灌木林,灌木林和云杉林的枯枝落叶未分解层有效拦蓄量均高于半分解层。不同植被类型平均土壤容重大小表现为草地灌木林云杉林,土壤孔隙度的平均值大小则与之相反;不同植被类型的土壤自然含水率、饱和含水量及非毛管持水量均表现为云杉林灌木林草地,而不同植被类型30cm深土层的蓄水能力变化则存在差异。研究区不同植被类型的水源涵养能力在181.06~237.63mm,综合、有效水源涵养能力均表现为云杉林灌木林草地,其中土壤层的涵养贡献率最大,总有效蓄水量远小于总持水量。综上所述,台兰河上游云杉林和灌木林具有较好的涵养水源能力,放牧强度和人为干扰是影响研究区不同植被类型尤其是生境脆弱的草地植被水源涵养功能的重要因素。     

杉木米老排混交林水源涵养功能的研究

本通过对杉木米老排混交林和杉木纯林的林冠层、林下植被层、枯枝落叶层和土壤层持水能力进行研究，结果表明：由于米老排落叶量大，根系发达，大大改善了土壤结构，提高了林分的水源涵养功能。除了林冠层持水量外，混交林各部分涵养水源功能均优于杉木纯林，地上、地下部分持水量分别为27．21t／hm^2和2347．94t／hm^2，分别比纯林的(24．74t／hm^2)和(2073．81t／hm^2)高出9．98％和13．22％。     

滇西北亚高山典型退化次生林水源涵养能力分析

为了摸清云、冷杉采伐后森林植被水源涵养能力变化规律,以滇西北亚高山原始冷杉林作为参照,利用浸水法、环刀法对该区域20世纪70年代、80年代、90年代采伐云、冷杉后自然生长的林分进行了水源涵养能力分析。结果表明:不同林分的不同植被层最大持水量具有一定差异,林冠层最大持水量以原始冷杉林最大,其余依次为退化桦木林、稀疏云+冷杉林、退化大果红杉林、退化杜鹃灌丛;灌木层最大持水量以退化高山栎灌丛最大,其余依次为退化杜鹃灌丛、退化大果红杉林、稀疏云+冷杉林、退化桦木林、原始冷杉林;草本层最大持水量以原始冷杉林最大,其余依次为退化桦木林、稀疏云+冷杉林、退化大果红杉林、退化杜鹃灌丛、退化高山栎灌丛;枯落物最大持水量差异很大,以原始冷杉林为最大,其余依次为退化桦木林、退化大果红杉林、退化杜鹃灌丛、稀疏云+冷杉林;植被层最大持水量以原始冷杉林最大,其余依次为稀疏云+冷杉林、退化桦木林、退化杜鹃灌丛、退化大果红杉林、退化高山栎灌丛。说明植被越好、干扰越少的林分,植被的持水量越大,缺乔木树种的林分,植被持水量较小。从对滇西北亚高山云、冷杉不同采伐年代的水源涵养分析来看,采伐干扰越少的林分最大持水能力越强,采伐年代越久的林分,植被最大持水能力也越大。     

喀斯特山地翅荚木人工林水源涵养功能研究

为探明广西喀斯特山地翅荚木人工林的水源涵养功能,选择有代表性的17年生翅荚木人工林,对其林冠层、灌木层、草本层、枯落物层和土壤层的水源涵养能力进行了测定分析,结果表明:17年生翅荚木人工林林冠层最大持水量为7.23 t/hm^2,灌木层最大持水量为2.75 t/hm^2,草本层最大持水量为2.42 t/hm^2,枯落物层最大持水量为8.01 t/hm^2,土壤层最大持水量为978.12 t/hm^2,林分总持水量达998.53 t/hm^2,形成了巨大的“绿色水库”。     

太湖地区森林生态系统的水源涵养功能特征

为客观认识森林生态系统在流域水资源管理中的作用,在总结分析前人研究成果的基础上,该文综合比较了太湖地区主要森林类型中枯枝落叶层和土壤层的涵养水源功能特征。结果表明:太湖地区森林生态系统林下枯枝落叶层现存量平均值为4.68～14.4 t/hm²,持水量为11.6～29.99 t/hm²,持水率为187.24%～246.22%;主要森林类型土壤层的毛管孔隙度变动于39.01%～44.21%,非毛管孔隙度为10.21%～16.53%;而土壤层的初渗率变动于11.94～19.06 mm/min,稳渗率为3.77～6.74 mm/min。总体来看,太湖地区森林枯枝落叶层和土壤层的水源涵养能力指标多低于亚热带平均值。     

濒危植物急尖长苞冷杉种群生命表分析

急尖长苞冷杉是我国二级保护植物,处于易危状态.在西藏色季拉山,对急尖长苞冷杉种群全面调查的基础上,以种群生命表及生存理论为基础,编制色季拉山阳坡、阴坡及总体急尖长苞冷杉种群特定时间生命表,分别绘制存活曲线、死亡率曲线、亏损率曲线,以及积累死亡率函数、死亡密度甬数和危险率函数曲线,并分析种群动态变化.结果表明:生长在阳坡、阴坡及总体的急尖长苞冷杉种群各龄级个体数量均随年龄增长呈直线下降趋势,生境对种群的结构和动态有较大影响,幼苗死亡率阴坡大于阳坡,老龄个体死亡率阳坡大于阴坡;生长在阳坡种群的存活曲线属Deevey-Ⅱ型中的B3亚型,生长在阴坡种群的存活曲线属Deevey-Ⅲ型,总体种群的存活曲线也属Deevey-Ⅲ型;三个生命表中引入的几个函数都能较好地说明了种群的结构和动态变化.研究结果可为该资源的管理及持续利用提供理论依据.     

辽西林分枯枝落叶层涵养水源作用的研究

采用模拟法对辽西地区11种植被类型不同枯枝落叶层组合,对地表径流、截持水量和水分蒸发强度等方面的作用进行了研究。结果表明:在不同L、F层组合的涵养水源作用中,以厚L、F最佳,其次为厚F层;不同树种间以毛榛最佳,其次为油松、沙棘,阔叶树种较差。枯枝落叶层持水后的水分蒸发过程,可用指数函数模型表示,中雨时枯枝落叶层的截持量很大。     

托木尔峰自然保护区台兰河上游森林植被水源涵养功能

为定量评价托木尔峰自然保护区森林的水源涵养能力,利用综合蓄水能力法,对台兰河上游雪岭云杉森林生态系统的林冠层截留量(C)、枯枝落叶层持水量(L)、土壤层蓄水量(S)及综合水源涵养能力进行估算和分析。结果表明:(1)研究区4样地中,林冠层截留量表现为中海拔云杉林(29.94mm)较高海拔云杉林(20.56mm)高海拔云杉林(11.72mm)低海拔云杉杨树混交林(5.84mm),而茎流量则与之相反。(2)除中海拔云杉林外,各样地枯枝落叶未分解层平均厚度均大于半分解层;其中,未分解层的平均蓄积量中高海拔云杉林最大(79.32t/hm~2),半分解层为中海拔云杉林最大(59.47t/hm~2)。整体来看,枯枝落叶层的最大持水量大小依次为中海拔云杉林(32.55mm)高海拔云杉林(31.05mm)较高海拔云杉林(30.78mm)低海拔云杉杨树混交林(12.84mm)。(3)4样地平均土壤容重变动范围为0.73~1.06g/cm~3;土壤孔隙度的平均值大小均为中海拔云杉林较高海拔云杉林高海拔云杉林低海拔云杉杨树混交林;林下土壤自然含水率随海拔高度的增加呈不断上升趋势。不同样地30cm深土层的非毛管孔隙持水量表现为:中海拔云杉林(37.6mm)较高海拔云杉林(30.7mm)高海拔云杉林(25.73mm)低海拔云杉杨树混交林(13.92mm)。(4)研究区森林生态系统的水源涵养能力在171.27~280.84mm之间,低海拔云杉杨树混交林的总持水量最小,中海拔云杉林最大。土壤层水源涵养贡献率最大,占比在77.75%~89.10%之间;总有效蓄水量虽远小于总持水量,但能够很好地发挥水源涵养功能和水土保持作用。     

马占相思人工林不同年龄阶段水源涵养功能及其价值研究

对马占相思人工林3个不同年龄阶段（4，7a和11a）的林冠层、林下植被层、枯枝落叶层、林地土壤持水量和渗透性能以及它们随林分年龄的变化规律进行了比较分析。研究结果表明，林分地上部分持水量的大小顺序为11a生（52．86t／hm^2）〉7a生（41．90t／hm^2）〉4a生（25．78t／hm^2），其趋势是随林龄的增大而增加，林地土壤（0～40cm）持水量和渗透性能也有相同的变化趋势；4，7a和11a林分的总持水量即地上部分与林地土壤的持水总量分别为2048．8，2200．3，2313．3t／hm^2，林分水源涵养总价值分别为1372．70，1474．42元／hm^2和1549．91元／hm^2。因此，马占相思人工林对改善土壤结构、提高水源涵养功能都有良好的作用。     

杉木取代阔叶林后林下水源涵养功能差异评价

为研究杉木人工林取代常绿落叶阔叶混交林后土壤水源涵养能力的变化,采用室内浸水法和环刀法分别研究杉木纯林和常绿落叶阔叶混交林的枯落物与土壤的持水特性。结果表明:(1)枯落物平均蓄积量表现为常绿落叶阔叶混交林(3.42 t/hm^2)>杉木纯林(3.12 t/hm^2),枯落物平均厚度表现为杉木纯林(9.17 cm)>常绿落叶阔叶混交林(5.42 cm)。(2)最大持水量表现为常绿落叶阔叶混交林(6.23 t/hm^2)>杉木纯林(5.57 t/hm^2),最大持水率也表现出相同的规律,即常绿落叶阔叶混交林(184.40%)>杉木纯林(179.50%);有效拦蓄量表现为常绿落叶阔叶混交林(4.48 t/hm^2)>杉木纯林(4.13 t/hm^2),最大拦蓄量表现为常绿落叶阔叶混交林(5.41 t/hm^2)>杉木纯林(4.97 t/hm^2)。(3)枯落物层的吸水量与浸水时间符合对数函数Q=aln(t)+b,而吸水速率与浸水时间符合指数函数V=at^b,常绿落叶阔叶混交林的蓄水能力强于杉木纯林。(4)土壤水分最大吸持贮水量表现为常绿落叶阔叶混交林(43.58 mm)>杉木纯林(41.88 mm),可以看出常绿落叶阔叶混交林内的土壤可以更好地为植被提供良好的水分供其生长;土壤水分最大滞留贮存量表现为常绿落叶阔叶混交林(8.20 mm)<杉木纯林(10.22 mm),即杉木纯林内的土壤具有更好的涵养水源能力。从枯落物最大持水量、有效拦蓄量以及土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度等多个因素的计算综合推断可知,杉木人工林水源涵养能力优于常绿落叶阔叶混交林。     

自然恢复过程中川西亚高山林草交错带地被物储量及持水性能研究

以采伐封禁后形成的川西米亚罗亚高山林革交错带为研究对象.分析了自然恢复过程中地被物储量和持水特性的变化规律.试验结果表明:随植被的自然恢复进程.地被物的储量和最大持水量呈逐渐上升趋势,地被物的持水效应增强.枯落物储量占地被物储量的51.48%～76.85%,其最大持水量占地被物层最大持水量的32.4%～61.32%.枯落物层是涵养水源的优势层,但苔藓层在整个地被物层中的水文生态效应也十分显著.苔藓层和枯落物层的最大持水率分别为自身干重的6～7倍和3～4倍.苔藓的最大持水率表现为草甸<草灌<灌丛<次生阔叶林<针阔混交林<原始针叶林,枯落物的最大持水率为草甸<原始针叶林<草灌<针阔混交林<灌丛<次生阔叶林.地被物的最大持水量和有效拦蓄量随植被的自然恢复显著增加,变化规律为草甸<草灌<灌丛<次生阔叶林<针阔混交林<原始针叶林.地被物的吸水速率在前0.5 h最大,随着时间推移吸水速率逐渐降低,到24 h趋近于零.苔藓层的平均吸水速率大于枯落物层,地被物的持水量和吸水速率与浸泡时间的关系可用Q=aln(t)+6和V=ktn(R2>0.9)进行拟合.采伐干扰后植被的恢复是一个长期过程,森林群落的进展演替能增加苔藓的生物量和枯落物的储量,保护天然林有利于促进现有群落尽快演潜和恢复到该区稳定的顶极群落,对亚高山生态系统水源涵养功能的恢复至关重要.     

江西庐山自然保护区不同林地水源涵养功能研究

森林的水源涵养功能一直是生态学与水文学研究的重点内容。以江西庐山自然保护区6种不同林地为研究对象,对其土壤物理性质和水源涵养功能进行分析研究。结果表明,不同林地凋落物层贮量为5.48～23.19 t/hm² ;落叶阔叶林地凋落物层的持水量远大于其它林地。不同林地土壤硬度平均值变化为13.24～25.43 kg/cm² ;不同林地土壤容重大小排序为:黄山松林 > 玉山竹林 > 常绿—落叶阔叶混交林 > 落叶阔叶林 > 常绿阔叶林 > 马尾松林。从土壤的渗透速度来看,不同林地土壤的渗透性能依次为:马尾松林 > 落叶阔叶林 > 常绿阔叶林 > 黄山松林 > 玉山竹林 > 常绿—落叶阔叶混交林;不同林地最大蓄水量大小依次为:落叶阔叶林 > 马尾松林 > 常绿阔叶林 > 黄山松林 > 玉山竹林 > 常绿—落叶阔叶混交林;而其涵养水源量大小排序:落叶阔叶林 > 马尾松林 > 常绿阔叶林 > 黄山松林 > 常绿—落叶阔叶混交林 > 玉山竹林。     

赣南丘陵区典型林分水源涵养功能评价

[目的]明确不同林分类型整体水源涵养能力的差异性,为赣南丘陵区水源涵养功能和生态系统服务的恢复提供理论依据。[方法]以赣南丘陵区江西省赣州市崇义县境内两种主要天然林(楠木和毛竹),以及两种典型人工经济果林地(脐橙和茶)为研究对象,利用水浸法和双环法对林分的枯落物层与土壤层的持水性进行测定,同时利用熵权法对枯落物层和土壤层的相关指标进行综合评价。[结果]①4种林分枯落物层蓄积量、最大持水量和有效拦蓄量范围分别为9.19~16.70,13.43~31.02,6.99~14.08 t/hm²;土壤非毛管孔隙度、有效持水量和最大持水量均值范围分别为5.80~10.05%,57.98~100.50,447.76~580.17 t/hm²,均为楠木林最大,茶林最小。②4种林地土壤初渗速率与稳渗速率变化趋势相一致,排列顺序为:毛竹林>楠木林>茶林>脐橙林。③在4种林分水源涵养能力综合评分中,两种天然林要高于两种经济果林。④土壤稳渗速率是影响林分整体水源涵养能力最显著的指标,其次为枯落物最大持水量和有效拦蓄量,而土壤容重的影响最低。[结论]赣南丘陵区两种天然林水源涵养能力高于两种经济果林,而该区域人工经济果林水源涵养能力的大幅度降低将进一步导致土地退化,加速水土流失,是区域可持续发展的重要生态风险隐患之一。     

北京九龙山8种林分的枯落物及土壤水源涵养功能

为了阐明森林植被的水源涵养功能,对北京九龙山油松纯林、华北落叶松纯林、侧柏纯林、樟子松纯林、栓皮栎纯林、五角枫纯林、油松日本落叶松混交林、油松华北落叶松混交林等8种林分类型的枯落物和土壤持水性能进行研究.结果表明：各林分枯落物总储量变化范围为8.87 ～47.87 t/hm^2,其中未分解层储量大于半分解层储量;综合枯落物未分解层和半分解层最大持水量和有效拦蓄量的变化规律来看,油松纯林最大持水量最大（36.46t/hm^2）,其次为华北落叶松纯林（36.06 t/hm^2）,侧柏纯林最小（11.83 t/hm^2）;油松日本落叶松混交林的有效拦蓄量最大（23.51 t/hm^2）,其次为樟子松纯林（19.85 t/hm^2）,侧柏纯林最小（9.53t/hm^2）;综合考虑不同林分枯落物与土壤涵养水源能力发现,华北落叶松纯林和油松华北落叶松混交林具有良好的水源涵养功能;不同层次枯落物持水量、吸水速率与浸水时间均存在较好的函数关系;8种林分土壤容重均值在0.89～ 1.41 g/cm3之间变动,总孔隙度在39.43％ ～54.23％之间变动;林地土壤的入渗速率与人渗时间通过回归分析得出,二者呈幂函数关系,且R2值均在0.90以上.     

缙云山几种林分水源涵养和保土功能评价

在对缙云山几种天然林林分林冠层、枯枝落叶层和土壤层拦蓄降水和保土功能指标定性评价的基础上,采用坐标综合评定法对重庆缙云山几种天然林林分水源涵养和保土功能进行了综合评价.结果表明;不同林分水源涵养和保土综合能力由大到小顺序为:常绿阔叶灌丛、针阔混交林、常绿阔叶林、楠竹林.常绿阔叶灌丛水源涵养和保土综合能力评价值(0.065 3)比其它林分少两个数量级,说明其水源涵养和保土功能明显优于其它林分类型.由分析可得,树种组成丰富、枯落物储量多的灌木林水源涵养和保土能力最强,针阔混交林的水源涵养和保土能力要优于单一的阔叶林,而楠竹林最差.     

黄土陡坡人工植被下土壤表层的水文效应

[目的] 探讨栽植坡度、坡向对绿化陡坡土壤表层水文效应的影响,为黄土陡坡植被恢复过程中水资源的有效利用提供科学依据。 [方法] 在干旱半干旱区选择46°~55°和56°~65°两个陡坡级的阴坡、半阴坡、阳坡、半阳坡4种坡向绿化8 a的乔灌木陡坡,测定0—40 cm土层的土壤基本性状、持水量和渗透性能,分析各土壤因子和地形因子的关系。 [结果] ①坡度和坡向立地因子之间交互作用对0—40 cm土层土壤容重、质量含水量、总孔隙度、最大持水量有显著影响(p<0.05),对0—20 cm土层土壤毛管孔隙度、毛管持水量有显著影响(p<0.05),其他因子影响均不显著(p>0.05)。 ②不同坡度间,最大持水量表现为：46°~55°>56°~65°陡坡;平均渗透速率则表现为：56°~65°>46°~55°陡坡;同时不同坡向间,最大持水量表现为：阳坡(522.42 t/hm²)>半阳坡(505.03 t/hm²)>阴坡(502.27 t/hm²)>半阴坡(496.15 t/hm²);土壤平均渗透速率表现为阳坡(0.79 mm/min)>半阳坡(0.59 mm/min)>阴坡(0.42 mm/min)>半阴坡(0.30 mm/min)。 ③双因素方差分析表明,坡度级和坡向的双因素交互作用对陡坡的水文特征影响最大。 [结论] 46°~55°陡坡的土壤基本性状优于56°~65°陡坡,而阳坡和半阳坡的水源涵养能力高于阴坡和半阴坡。     

赣南地区稀土矿采矿迹地枯落物层和土壤层贮水功能研究

为探究赣南废弃稀土矿区土壤水源涵养功能,对其采矿迹地枯落物层和土壤层贮水功能采用环刀法进行研究。结果表明,不同采矿迹地0—30cm土层土壤含水量平均值表现为天然林地(180.37g/kg)>堆积地(170.67g/kg)>挖矿地(86.36g/kg);土壤容重平均值表现为堆积地(1.54g/cm^3)>挖矿地(1.31g/cm^3)>天然林地(1.20g/cm^3);土壤毛管孔隙度平均值表现为天然林地(44.08%)>堆积地(37.89%)>挖矿地(35.82%);土壤毛管蓄水量平均值表现为天然林地(440.77t/hm^2)>堆积地(378.94t/hm^2)>挖矿地(358.20t/hm^2)。土壤最大蓄水量的表现与土壤毛管蓄水量相似。不同采矿迹地涵养水源能力天然林地最强,其单位面积蓄水量为(561.34±44.32)t/hm^2,挖矿地最差,其值为(431.65±53.66)t/hm^2。由此可见,天然林地土壤水源涵养功能强于各采矿迹地,稀土矿区采矿作业对枯落物层和土壤层贮水功能影响较大。     

森林保持水土涵养水源的效应及评价

森林保持水土、涵养水源的作用层次主要是林冠和林下植被层、枯枝落叶层、根系土壤层,通过这三个层次对降水进行调节,具有截持降水、增加降水入渗、改善土壤性质、吸收和阻延地表径流、抑制土壤蒸发、固土护坡等功能,从而有效避免土壤溅蚀、增强土壤抗冲能力、涵养水源并预防地质灾害的发生。枯枝落叶层是森林保持水土的重要力量。完整的森林系统不会加重水土流失。在干旱的季节或年份,森林会加重土壤干旱的说法缺乏科学依据。     

石质边坡枯枝落叶层的水土保持功能研究

为了解石质边坡枯枝落叶层的水土保持功能,对广东省顺德区大睡牛岗石质边坡枯枝落叶的蓄积量,枯枝落叶持水性能,枯枝落叶减少土壤侵蚀量,枯枝落叶层下土壤理化性质等内容进行了研究。结果表明:大睡牛岗枯枝落叶蓄积量为219.18 g/m²。枯枝落叶层最大持水率为64%～75%。枯枝落叶层厚度及径流深度影响径流流出时间,随着枯枝落叶厚度的增加,径流流出时间延长,随径流深度增大,径流时间缩短。覆盖枯枝落叶层能极显著地提高土壤抗冲性,与未覆盖枯枝落叶的模拟边坡相比,坡度30°,枯枝落叶2 cm,径流深度1 cm条件下,下坡、中坡、上坡枯枝落叶可减少87.80%以上的土壤侵蚀量。大睡牛岗豆科植被较多的坡位（下坡与上坡）其枯枝落叶层下土壤理化性质优于豆科植被较少的坡位（平台与中坡）。