长江上游不同植物群落水土保持能力比较

采用连续3年径流小区定位观测数据,对长江上游不同植物群落水土保持能力进行了分析和比较,结果表明:区域降水量季节分配不均,主要集中于5—10月,其降水量占全年降水量的86.48%,主要由大于10 mm的降雨带来,且降雨强度大部分小于5 mm/h。不同植物群落按地表径流量、土壤流失量、径流系数和侵蚀性降雨频次的大小排序均为裸地马桑灌丛云南松林华山松林华山松-旱冬瓜林,产生地表径流的最小降雨量则相反,依次为裸地马桑灌丛云南松林华山松林华山松-旱冬瓜林。说明森林植被能有效截留大气降水,减少地表径流,森林植被中针阔混交林水土保持能力最强,建议植被恢复工程中多营建此类林分。     

辽西5种人工林水土保持效应研究

从森林生态系统对地表径流、土壤侵蚀和养分输出3个层次对辽西半干旱地区5种人工林生态系统的水土保持功能进行了定量研究。结果表明:油松纯林、松×沙混交林、沙棘纯林、杨树纯林、杨×沙混交林在2002年雨季的月均地表径流系数分别为荒地的10.1%、6.5%、2.3%、8.6%、5.3%。在各人工林类型中,以沙棘林的地表径流量为最少,依次为沙棘林<杨×沙混交林<松×沙混交林<杨树林<油松林。在5种人工林生态系统中,沙棘林的水土保持功能最好,其次是混交林,最后是杨树和油松纯林。今后的植树造林工程一定要多栽植各种混交林,尽量少营造油松和杨树等纯林。     

云南牟定三种人工林森林水文生态效应的研究

利用标准径流小区技术，对云南牟定三种人工林进行了森林水文生态的研究，研究表明，在森林树种个体水文生态作用方面，直干桉和黑荆树冠截留能力比云南松强，而云南松树干茎流量较高，直干桉树冠下降雨量比云南松，黑荆要大，三种树种水文生态作用的差异与其树种的生物学特征物性有关，在人工林群落调控地表径流方面，直干桉一黑荆混交林和云南松人工林群落与无林地对照，直干桉人工林群落相比，具有强调控径流的能力，几种树种树冠下降雨量，树干茎流量，树冠截留量与降雨量有很好的相关性，可以用线性回归方程来模拟，人工林群落对径 的调控，主要体现在人工林群落使地表径流发生频率降低，径流量减少，人工椅群落对径流的调控能力是的无林地的四倍，但是在高的降雨强度下，这种调控能力会明显降低。     

华西雨屏区几种典型人工林降雨截留分配特征

以华西雨屏区几种典型森林类型为研究对象,定位监测了2011年4-12月40场降雨中大气降雨、林冠穿透雨、树干茎流、地表径流和地下渗滤。结果表明:各树种林冠截留率分别为香樟林31.63%,柳杉林42.73%,混交林49.88%。当单次降雨量24mm时,截留量表现为柳杉林混交林香樟林;当单次降雨量24mm时,截留量表现为混交林柳杉林香樟林。各种林分树干茎流量少,茎流率均低于2%;地表径流量表现为香樟林柳杉林混交林,地下渗滤量表现为混交林柳杉林香樟林,表明森林植被对降雨截留分配具有显著影响。相对于单一结构的人工林,混交林林冠截留率较高,地表径流量较少,具有较高的水土保持能力。     

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。     

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。     

植被变化对人工林地蓄水功能的影响

为探讨混交林改为桉树人工林后土壤层和凋落物层水量调蓄功能的变化规律,采用室内试验与野外监测相结合的方法,研究了尾巨桉林和马尾松×杉木混交林0—30 cm土壤层和凋落物层的蓄水功能。结果表明,3年生尾巨桉林0—15和15—30 cm土层土壤容重分别比马尾松×杉木混交林的低8.8%和4.6%,尾巨桉林土壤饱和持水率显著大于混交林;混交林改为尾巨桉林后,0—30 cm土壤层最大蓄水量没有发生显著变化,但土壤水分蒸发速率加快,非降雨天气下尾巨桉林土壤蓄水量显著低于混交林;改为尾巨桉林后林地凋落物现存量和潜在蓄水量显著减少,但随着林龄增加,尾巨桉林地凋落物现存量和潜在蓄水量逐渐回升,凋落物最大持水率逐渐降低;降雨条件下人工林凋落物层比土壤层易于达到其理论最大蓄水量。     

秸秆覆盖对西南喀斯特坡地幼龄橘园产流产沙的影响

喀斯特坡地幼龄橘园人为扰动剧烈,容易发生土壤侵蚀。秸秆覆盖是坡地常用的水土保持措施,但其在喀斯特坡地橘园的水土保持效益还不清楚。通过人工土槽模拟降雨试验,研究了水稻秸秆覆盖对喀斯特坡地幼龄橘园产流产沙的影响,试验设置了2个雨强(60 mm/h和120 mm/h)和4种水稻秸秆覆盖度(0,20%,50%和80%)。结果表明:(1)秸秆覆盖减小地表径流的效果受降雨强度控制。在中雨强(60 mm/h)条件下,秸秆覆盖可以有效降低地表径流系数。在大雨强(120 mm/h)下,只有20%覆盖度可以减少地表径流系数;(2)在中雨强(60 mm/h)条件下,20%和50%的秸秆覆盖显著增加壤中流和地下径流量; 在大雨强(120 mm/h)条件下,20%的秸秆覆盖显著增加了壤中流量,50%和80%秸秆覆盖度对壤中流量影响不显著;(3)秸秆覆盖可以有效减少地表土壤侵蚀总量,地表土壤侵蚀总量与秸秆覆盖度呈负相关。(4)秸秆覆盖减弱了地表径流的携沙能力,在50%和80%秸秆覆盖度时地表径流的携沙能力得到显著减弱。结果可为喀斯特坡地幼龄橘园合理布设秸秆覆盖措施提供科学依据。     

南方丘陵地区不同植被覆盖模式下水土保持效益的对比分析

为了分析南方丘陵地区不同退耕地植被覆盖模式下的水土保持效益情况,通过建立径流小区,对农耕地、草地、柳杉林保留地被物、巨桉林无地被物、巨桉林保留地被物等6种模式下的水土流失、养分流失、土壤物理性质等特征进行了对比试验研究。结果表明:不同植被覆盖模式下均能有效减小地表径流、降低水土流失量和改善土壤的理化性质;柳杉林对土壤理化性质的改善作用大于巨桉林;良好的地被物在水土保持的综合作用上优于其它模式,且有利于人工林的可持续发展。     

华南热带水土保持林的水文效应

本文从森林的截留、地表径流、地面侵蚀等方面,以窿缘桉纯林和由多树种组成的阔叶混交林为研究对象,分析了华南热带水土保持林的水文效应。观测和试验结果表明,无论是涵蓄水源或是防止土壤侵蚀,纯桉树林都不如混交林的效果显著。因此,华南热带水土保持林的方向应是发展混交林,改造纯桉树林。     

滇中地区4种覆被类型地表径流的氮磷流失特征

采用径流小区研究自然降雨条件下,滇中地区4种覆被类型(荒坡灌草丛、云南松林、针阔混交林、桉树人工林)2010年雨季的径流量、泥沙输出量、氮磷流失量及动态变化特征。结果表明:年累积地表径流量和泥沙输出量荒坡灌草丛(7.14m~3/hm~2,0.06kg/hm~2)显著低于其它3种覆被类型,针阔混交林(29.38m~3/hm~2,0.31kg/hm~2)显著低于云南松林(46.26 m~3/hm~2,0.79kg/hm~2)和桉树人工林(49.18 m~3/hm~2,1.66kg/hm~2),云南松林和桉树人工林无显著差异;4种覆被类型降雨—径流呈对数关系,变率dy/dx大小顺序为荒坡灌草丛针阔混交林云南松林桉树人工林;荒坡灌草丛、针阔混交林、云南松林和桉树人工林溶解性TN流失量分别为5.24,15.96,26.61,46.5g/hm~2,颗粒态TN流失量分别为8.83,8.59,69.15,88.57g/hm~2,溶解性TP流失量分别为0.19,0.90,1.52,4.89g/hm~2,颗粒态TP流失量分别为0.44,2.31,4.73,12.04g/hm~2,各覆被类型之间均存在显著性差异,其中桉树人工林氮磷流失显著高于其它覆被类型,表明结构单一的人工林控制水土流失能力较差;4种覆被类型氮磷流失量与地表径流量、泥沙输出量均呈极显著正相关关系,且以泥沙结合态为主,因此控制泥沙输出是减少研究区面源污染负荷的重要措施。     

不同配置模式毛竹林水土流失特征

选取安吉县毛竹纯林、毛竹—杨桐混交林、毛竹—杨桐—萱草混交林作为研究对象,对大气降雨和3种林分中的地表径流量、土壤流失量、养分流失量(总氮和总磷)进行了研究。结果表明:(1)安吉县6—10月份降雨量呈明显波动趋势,降雨量为6.0~106.0mm。根据降雨强度划分等级安吉县25场降雨划分为小雨、中雨、大雨和暴雨。(2)安吉县暴雨对应的径流系数相对较高,其次为大雨。3种林分中毛竹纯林径流系数最大,毛竹—杨桐—萱草混交林最小。(3)3种林分径流系数、土壤流失量和养分流失量变化趋势基本一致,均呈明显波动趋势。6月和8月径流系数、土壤流失量和养分流失量相对较大。(4)降雨量与地表径流回归方程和地表径流与土壤流失量回归方程均为线性回归方程,说明降雨量与地表径流、地表径流与土壤流失量均呈线性关系。     

甘肃省5种典型人工林健康状况

[目的]研究典型人工林健康状况,可为甘肃地区制定人工林科学经营措施、提高森林资源质量、实现森林可持续发展提供理论依据。[方法]以甘肃省5种典型人工林(刺槐林、杨树林、落叶松林、云杉林和油松林)为研究对象,在对区域内68个典型样地进行野外调查的基础上,从森林群落结构、生产力和恢复力等方面选取了18项指标,运用主成分分析和聚类分析法,构建了适用于该区域人工林的健康评价指标体系和健康评价模型,计算了森林健康指数,综合评价了该地区5种典型人工林的健康状况。[结果](1)甘肃地区典型人工林60.3%处于亚健康状态,22.1%处于不健康状态,10.3%处于中健康状态,7.3%处于健康状态;(2)不同人工林中,落叶松林的健康水平相对较高,杨树林健康水平最低,森林健康指数依次为落叶松林(0.417)>云杉林(0.126)>刺槐林(0.106)>油松林(0.000)>杨树林(-0.665);(3)人工林不同龄组中,成熟林的健康水平相对较高,幼龄林健康水平相对较低,平均森林健康指数依次为成熟林(0.580)>近熟林(-0.062)>中龄林(-0.073)>幼龄林(...     

青海高寒区典型植被地表径流及氮磷流失特征

研究自然降雨下青海高寒区典型植被地表径流与氮磷流失规律及其影响因素,可为青海高寒区植被建设及水土保持研究提供科学依据。该研究以青海高寒区青杨林、祁连圆柏林、青海云杉林、荒草地、华北落叶松林典型植被为研究对象,采用径流小区结合室内试验分析研究不同植被类型地表产流及氮磷流失特征,并基于冗余分析探明影响氮磷流失的主要因素。结果表明:1)自然降雨条件下,不同植被类型降雨截留效果不一致,且截留效果受降雨量大小影响。在雨量级0～50 mm中,各植被平均截留率表现为青杨林(49.37%)、祁连圆柏林(32.62%)、荒草地(21.21%)、青海云杉林(18.90%)、华北落叶松林(9.28%)。2)研究时段内穿透雨量与地表径流量呈正相关,地表产流受穿透雨量影响较大;不同种植被类型减流效果差异明显,华北落叶松林的减流效果最佳,青杨林减流效果最差。3)青海高寒区氮磷流失量相对较低,地表径流氮磷流失量表现为硝态氮氨氮磷酸盐;不同植被类型氮磷流失总量表现为青杨林荒草地青海云杉林祁连圆柏林华北落叶松林。4)冗余分析结果表明,氮磷流失主要受地表径流量、饱和含水率、容重影响。5种典型植被均能有效的降低地表径流、减少氮磷流失,华北落叶松林的截流、控制养分效果最佳,青杨林的最差;减少地表径流、降低饱和含水率、增加容重能有效减少氮磷流失。该研究为今后区域植被建设提供了参考。     

嘉陵江上游低山暴雨区不同水土保持林结构模式水源涵养效益研究

水土保持林的水源涵养效益是研究森林防止水土流失的一个热点问题。以20世纪80年代末期营造和自然恢复的湿地松林、桤柏混交林、刺槐(灌木)林 、刺槐林 和桤木林为研究对象,选择林冠截留、土壤容重、土壤孔隙度、土壤贮水能力、土壤渗透性和枯落物持水性,作为研究不同水土保持林结构模式水源涵养效益的指标,对不同水土保持林的水源涵养机理和水源涵养效益进行了较深入的研究。结果表明,各水土保持林的水源涵养能力均明显高于农耕地;不同水土保持林结构模式的水源涵养效益也有较大差异。最后提出了桤柏混交林、湿地松林、桤木林等优良水土保持林结构模式,为当地的生态环境建设,特别是当前正在进行的退耕还林工程的模式选择提供了依据。     

三种不同林分的保护水土功能分析

以系统生态学原理,探讨了湖南省邵东县红壤上3种不同类型水土保持林的保护水土功能。结果表明:每公顷水土保持林的植被层的持水能力是相同面积的荒坡地的植被层持水能力的7.55~7.93倍;20 cm深土壤非毛管孔隙度比荒坡地多23.53%~43.82%,总孔隙度大17.20%~25.27%;20 cm深土层土壤含水率比荒坡地高10.55%~15.60%;土壤毛管持水量是荒坡地1.11~1.21倍;荒坡地最大持水量只有水土保持林的82.83%~92.69%;水土保持林地表径流系数只有荒坡地的51.49%~59.41%,土壤侵蚀模数比荒坡地减少了33.78%~46.35%;水土保持林都具有较好的水土保持功能,相互比较,阔叶树种混交林的水土保持功能优于针阔混交林。     

重庆市森林的滞尘效应及净化大气功能

[目的]研究和比较重庆市主要森林(阔叶混交林、针阔混交林、柏木林、针叶混交林和落叶松林)的滞尘效应和净化大气功能,为重庆市森林生态系统的保护和预警提供科学依据。[方法]针对重庆市主要森林类型所提供的负离子、滞尘、吸收和转化的大气污染物,开展连续3 a的动态监测。[结果]重庆市不同森林滞尘能力差异显著(p0.05),年平均滞尘量基本表现为:阔叶混交林针阔混交林柏木林针叶混交林落叶松林;叶面尘中滞留的颗粒物中大多数是TSP(总悬浮微粒),同时不同林分对PM_(10)和PM_(2.5)均有一定量的吸收,降尘物中PM_(2.5),PM_(10)和TSP相对含量均以阔叶混交林最高;不同林分降尘粒径主要分布在2.5～100μm,叶面降尘中颗粒物粒径集中分布在100μm以下(占99%以上);不同林分负氧离子和正氧离子数均表现为:阔叶混交林落叶松林针阔混交林针叶混交林柏木林。不同林分滞尘价值量、吸收SO_2价值量、吸收HF价值量和吸收NO_x价值量依次表现为:阔叶混交林落叶松林针阔混交林针叶混交林柏木林。[结论]重庆市阔叶混交林粉尘污染状况较为严重,但同时阔叶混交林具有较高的净化大气功能。     

滇中高原不同林龄华山松林冠层对天然降雨雨滴能量特征的影响

[目的] 探究滇中磨盘山不同林龄华山松人工林对天然降雨动力学特征的影响,为区域水土资源保护、森林结构调整等提供一定的理论参考。[方法] 基于2019年5至10月在云南省玉溪市新平县磨盘山观测的74场降雨资料,采用滤纸色斑法对华山松人工林（中龄林15 a,成熟林40 a,过熟林60 a）的林内外的降雨雨滴同时进行观测。选取其中具有代表性的11场降雨,针对不同降雨条件分析了3种林龄林分对雨滴能量特征的影响。[结果] ①华山松林林冠层对雨滴有汇集与分散作用,中龄林对雨滴分散作用更强,成熟林次之,过熟林则表现为较强的汇集作用。②林内外雨滴终点速度与雨滴直径均具极显著的正相关关系（p<0.01）,林内雨滴终点速度排序为：中龄林 > 成熟林 > 过熟林。③雨滴直径及降雨强度的增加均可增强林内外的降雨能量,且雨滴能量与二者均呈现极显著的正相关关系（p<0.01）。不同降雨条件下,降雨动能与雨滴径阶均可拟合为幂函数,林内雨滴能量排序为：中龄林 < 成熟林 < 过熟林。其中,中龄林对雨滴能量的削弱作用更为明显。④中龄林对雨滴的缓冲势能效果最好（66.67%）,占降雨总势能的52%,成熟林次之（31.58%）,过熟林最弱仅为20.64%。[结论] 随树木年龄的增长林冠减缓雨滴能量的效果减弱。因此,对于成熟林以上的华山松人工林林分,应及时进行林分采伐与更新,且注重保护林下枯落物,以减轻由林下雨滴造成的水土流失。     

黄土高原小流域水土保持林空间配置对场降雨径流影响的模拟

合理的水土保持林空间配置是黄土高原植被恢复和水土保持功能持续提高的关键。在对HEC-HMS分布式水文模型参数进行率定的基础上,探讨该模型在黄土高原小流域中的适用性,模拟水土保持林覆被率以及水土保持林空间配置对场降雨径流的影响。结果表明：HEC-HMS分布式水文模型在黄土高原小流域中的应用效果良好,径流系数、洪峰流量均随森林植被覆盖率的增加而减少,随着水土保持林覆被率的提高,流域对高强度暴雨的调控能力将得到极大的提高;当水土保持林位于流域的上游、中游时,场降雨的径流量、洪峰流量均降低,水文调节效果较好。因此,在干旱的黄土高原应该适度造林,在小流域中配置水土保持林时,应该配置在上中游。     

对当代林业水土保持作用的几点认识

水土保持林不同于一般意义上的森林 ,其布局、配置、树种结构、经营及其发挥的水土保持能都具有本身的特殊性。水土保持林的效益主要取决于林地枯落物和林地土壤状况。对湖南、江西两省水土流失概况的调查结果表明 ,尽管森林覆被率高达 5 1 4%和 5 3 % ,林地中的水土流失仍十分明显。原因是目前的森林质量和功能都无法与具有水土保持功能的原始森林相比 ,其地表组成物质太少且单一 ,地面粗糙度低 ,起不到对地表径流的阻挡作用 ,致使地面径流汇流时间缩短 ,洪水下泄快并容易形成洪水叠加 ,导致洪涝灾害加剧。同时 ,应该承认森林效益具有迟效性 ,指望现代营造的、还不完全具备水土保持林功能的“假森林”在短期内发挥效益是不现实的。只有采取水土保持综合治理 ,才能有效地减少水土流失。