重庆市缙云山不同林分对坡面产流的影响

针对三峡库区理水调洪型植被的建设问题,在三峡库区重庆缙云山4种典型林分(混交林、阔叶林、楠竹林和灌木丛)建立坡面径流小区,对天然降雨过程和由降雨产生的地表径流进行观测.结果表明,不同林分地表径流量的平均值,从大到小依次为楠竹林、阔叶林、混交林和灌木丛,分别是3.094,1.972,1.751和1.170 mm.混交林、阔叶林和灌木林的林地地表径流量,均小于楠竹林的地表径流量,且三者之间差异不显著.不同林分地表径流量与降雨量存在显著的相关关系,与降雨强度关系不显著.在同一降雨条件下,不同林分地表径流变化趋势存在一定差异,且均是楠竹林地表径流量最大.因此,重庆缙云山不同林分中,灌木丛理水调洪功能最强,楠竹林理水调洪功能最差.     

重庆缙云山几种典型植被枯落物水文特性研究

通过对三峡库区重庆市缙云山4种典型植被类型(针阔叶混交林,阔叶林,楠竹林和灌木林)的林下枯落物的调查分析和进行枯落物持水过程研究,得到不同植被类型枯落物的持水特征。结果表明枯落物储量为灌木林>阔叶林>针阔混交林>楠竹林。枯落物最大持水深为灌木林>针阔混交林>阔叶林>楠竹林,其最大吸水率为针阔混交林>灌木林>阔叶林>楠竹林。在枯落物持水作用较强的前2h内,其吸水速率最快的为灌木林1.949mm/h,其次为针阔混交林和阔叶林,都为1.031mm/h,最小的为楠竹林为0.809mm/h。研究结果表明,三峡库区缙云山自然保护区不同植被下枯落物持水能力为灌木林大于针阔混交林和阔叶林,楠竹林最小。     

缙云山不同林地类型土壤特性及其水源涵养功能

通过分析不同林地类型土壤特性及林地枯落物水文特性,对缙云山4种类型(针阔混交林、常绿阔叶林、楠竹林和灌木林)林地涵养水源功能进行了研究。结果表明,灌木林表土层有机质含量为楠竹林的3.75倍,针阔混交林有机质含量为楠竹林的2.22倍,常绿阔叶林有机质含量为楠竹林的1.53倍。枯落物蓄积量为16.21~32.42t/hm2,枯落物最大持水率次序为针阔混交林>灌木林>常绿阔叶林>楠竹林,最大持水量为灌木林>针阔混交林>常绿阔叶林>楠竹林。土壤非毛管持水量由大到小依次是灌木林(66.2 mm)>针阔混交林(57.52 mm)>常绿阔叶林(47.99 mm)>楠竹林(46.98 mm)。灌木林土壤饱和蓄水量最好,为266.48 mm;针阔混交林较好,为190.4 mm;常绿阔叶林次之,为186.8 mm;楠竹林最差,为1 74.8 mm。灌木林和针阔混交林较楠竹林有更好的涵养水源功能。在今后的森林经营中,应考虑营造灌木林和混交林。     

重庆缙云山典型林分林地土壤贮水特性研究

通过对三峡库区重庆缙云山四种典型林分(针阔叶混交林,阔叶林,楠竹林和灌木林)林地土壤的孔隙分布及贮水特征研究表明,林地土壤的快速度贮水量(即非毛管暂时滞留水)是农地的1.3~2倍,有效蓄水容量为农地土壤的1.04~1.77倍,林地土壤非毛管贮水量和有效蓄水容量的大小顺序均为灌木林(171.27,345.18 mm)>针阔混交林(142.98,240.19 mm)>阔叶林(128.22,230.18 mm)>楠竹林(124.41,202.92 mm)。在重庆缙云几种林分的林地土壤中,水源涵养功能最强的是灌木林,最小的是楠竹林。水源涵养林对径流量的调节功能主要反映在林地非毛管孔隙的贮水量。     

缙云山不同植被类型林下土壤养分含量及物理性质研究

采用野外调查与室内分析相结合的方法,对缙云山不同植被类型林下土壤养分含量和物理性质进行研究。结果表明:缙云山不同植被类型林下土壤随深度增加其pH值呈逐渐增大趋势,而有机质含量逐渐降低,有机碳含量呈现下降的趋势;土壤养分全量,除常绿阔叶林、针阔混交林、灌木林土壤养分全钾含量外,自上而下土壤养分全量逐渐降低;灌木林地的碱解氮和有效磷含量最高,常绿阔叶林地的速效钾含量最高。灌木林地、针阔混交林地和农地土壤质地为轻粘土,阔叶林地与楠竹林地土壤质地为中壤土,以A层为例,物理性粘粒(<0.01mm)含量依次为:农地(68.34%)>灌木林(62.38%)>针阔混交林(56.82%)>常绿阔叶林(51.78%)>楠竹林(24.52%)。土壤总孔隙度变动范围在56.82%～78.23%之间,非毛管孔隙度变动范围在11.31%～16.21%之间,非毛管孔隙度表现为:灌木林>针阔混交林>楠竹林>常绿阔叶林>农地。土壤微团聚体主要分布在0.01～0.5mm之间,以A层为例,团聚度大小为灌木林(57.45%)>农地(对照)(53.85%)>针阔混交林(50.16%)>常绿阔叶林(31.46%)>楠竹林地(6.4%),分散系数为灌木林(15.82%)<农地(对照)(21.02%)<针阔混交林(36.43%)<常绿阔叶林(42.74%)<楠竹林(43.17%)。研究结果可为森林土壤的合理利用,三峡库区的生态环境建设和保护提供一定的依据。     

重庆缙云山典型林分的林地土壤抗蚀抗冲性能

 为给三峡库区水土保持型植被建设提供一定依据,采用水浸实验和放水冲刷实验,对三峡库区重庆缙云山4种典型林分（针阔叶混交林、常绿阔叶林、楠竹林和灌木林）林地土壤的抗蚀抗冲特征进行研究。结果表明:林地土壤抗蚀指数为农地土壤的1.3～1.9倍。各林分林地土壤抗蚀指数的顺序为灌木林最大（78.4）,其次为混交林（63.1）和楠竹林（63.3）,阔叶林最小（53.3）。抗蚀指数随着土层的增加而减弱。不同林分的抗蚀指数与时间的动态模拟关系为二次幂函数曲线,相关系数0.9以上。林地土壤抗蚀指数与其相关因子非毛管孔隙度、毛管孔隙度、稳渗率、有机质含量关系最密切。林地土壤抗冲系数为常绿阔叶林最大（2.719）,其次为针阔混交林（2.431）和灌木林（2.024）,楠竹林地土壤抗冲系数最小（1.096）。除楠竹林外,各林分林地土壤抗冲系数大于农地（1.21.9倍）。林地土壤抗冲系数与土层厚度关系最密切。     

重庆缙云山典型林分林地土壤入渗特性研究

通过对三峡库区重庆缙云山4种典型林分(针阔叶混交林,阔叶林,楠竹林和灌木林)林地土壤的入渗特性研究表明,4种典型林分林地土壤的快速度贮水量(即非毛管暂时滞留水)是农地的1.3~2倍,灌木林非毛管贮水量最大(171.27 mm)。4种典型林分林地土壤稳渗率的顺序为:灌木林(10.169 mm/m in)>楠竹林(0.927 mm/m in)>混交林(0.743 mm/m in)>阔叶林(0.551 mm/m in)>农地(0.253 mm/m in)。对于林地土壤,Ph ilip入渗公式比Horton公式拟合效果更好。而对于农地土壤,采用Horton公式模拟效果更好,相关系数均在0.94以上。运用入渗模型模拟要优于直接幂函数回归。     

重庆四面山植被类型对坡面产流的影响

 为研究长江三峡库区植被类型对坡面产流的影响,在重庆四面山布设针阔混交林、阔叶林、楠竹林、灌丛和农耕地5种不同植被类型的标准径流小区。对天然降雨过程和由降雨产生的地表径流进行观测。结果表明:不同植被类型林地地表径流量的平均值,从大到小依次为农地、灌丛、楠竹林、阔叶林和针阔混交林,分别是6·45、4·12、2·91、2·34和1·57mm。3种以乔木为主的林地地表径流量,均小于农地的地表径流量,不同乔木林地地表径流量差异不显著。不同植被类型林地地表径流量与降雨量存在显著的相关关系,与降雨强度也存在极显著的相关关系,并且都表现为多项式或幂函数关系。在同一降雨条件下,不同植被类型林地(包括农地),地表径流变化趋势存在一定差异,且均是农地地表径流量最大。     

三峡库区典型林分林地土壤抗蚀抗冲性研究

通过对三峡库区重庆缙云山四种典型林分（针阔叶混交林,阔叶林,楠竹林和灌木林）林地土壤的抗蚀抗冲特征研究表明,林地土壤抗蚀指数为农地土壤的1.3~1.9倍。各林分林地土壤抗蚀指数的顺序为灌木林最大（78.4）,阔叶林最小（53.3）。抗蚀指数随着土层的增加而减弱。林地土壤抗蚀指数与其相关因子毛管孔隙度,稳渗率,非毛管孔隙度,< 1 mm根长关系最密切。除楠竹林外,各林分林地土壤抗冲系数大于农地（1.2~1.9倍）。林地土壤抗冲性的强弱是其相关因子综合作用的结果。     

重庆缙云山4种林地林下枯落物储量及其持水特性研究

通过对重庆缙云山针阔叶混交林、阔叶林、楠竹林和灌木林4种典型植被类型林下枯落物及其持水特性分析研究,结果表明:林下枯落物储量大小为灌木林>阔叶林>针阔混交林>楠竹林,其中半分解层和分解层的总储量大于未分解层储量.缙云山自然保护区4种不同植被类型下枯落物持水特征曲线具有明显不同,持水能力为灌木林>针阔混交林>阔叶林>楠竹林.在浸泡前2h内持水量变化极大,2h以后变化量变小,各层持水量浸泡8h后均基本达到饱和.未分解层枯落物持水量小于半分解层分解层枯落物的持水量,枯落物各层持水量与浸泡时间之间的关系符合Q=alnt+b关系.4种不同植被类型林下枯落物吸水率大小为针阔混交林>灌木林>阔叶林>楠竹林,枯落物各层吸水速率与浸泡时间存在V=ktⁿ关系.在枯落物持水作用较强的前2h内,其吸水速率最快的为灌木林,达到22.208mm/h.     

重庆缙云山不同植被类型对地表径流系数的影响

为探索影响地表径流系数因素的主次关系，利用灰色理论对重庆缙云山不同植被类型的草本层盖度、枯落物厚度、灌木层盖度和郁闭度影响地表径流的因素进行了灰关联分析。结果表明：所选取的植被状况参数对地表径流系数影响的大小顺序是：草本层盖度（0．7720）〉枯落物厚度（O．7445）〉灌木层盖度（0．6661）〉郁闭度（0．6142）；不同植被类型的植被状况对地表径流系数的影响，针阔混交林和常绿阔叶林的植被状况对地表径流系数的影响大，其灰关联度分别为0．6346和0．6185．而楠竹林对地表径流系数的影响最小，其灰关联度为0．5000。灰色关联法分析结果进一步证实了针阔混交林和常绿阔叶林具有良好的水文生态功能。     

珠江源头区占马地小流域不同用地水土保持作用研究

 对珠江源头区占马地小流域灌木林地、疏林地、耕地及荒草地4类不同用地的土壤含水量、理化性状、土壤侵蚀特性等进行测定分析,结果表明:1)在土层60 cm深度范围内,随着土层的加深,灌木林地和疏林地的土壤水分含量呈下降趋势,而耕地和荒草地则呈上升趋势。2)土壤在持水能力、通透性能等方面排列顺序是灌木林地>荒草地>疏林地>耕地;土壤有机质含量以荒草地最高,为2.34%,分别是灌木林地、疏林地和耕地的1.08、1.89和3.46倍;全氮含量顺序是荒草地>灌木林地>疏林地>耕地;全磷和全钾含量顺序是疏林地>荒草地>灌木林地>耕地。3)不同用地的初渗速率、稳渗速率与渗透系数均为灌木林地最大,荒草地最小,灌木林地的稳渗速率、渗透系数分别是耕地、疏林地、荒草地的1.142、.06和2.7倍。4)不同用地的土壤最大持水量,在020cm土层,排列顺序为耕地>灌木林地>疏林地>荒草地;在2060cm土层,则为疏林地>灌木林地>荒草地>耕地。5)在坡度相同的情况下,不同用地的降雨产流时间为荒草地>疏林地>灌木林地>耕地;地表径流量为荒草地>疏林地>灌木林地>耕地;土壤侵蚀量以耕地最大,分别是灌木林地、疏林地和荒草地的2.51、2.26和1.32倍。研究结果可为珠江源头区土地合理利用提供理论依据。     

密云水库土门西沟流域非点源污染负荷估算

密云水库水质影响北京市地表饮用水源质量,非点源污染成为密云水库水质下降的主要原因。为了满足水资源管理规划,在密云水库土门西沟小流域内根据不同的水土保持措施选择6个径流小区,主要有：板栗林、油松林、刺槐林、混交林、灌木林、梯田,于2007年对小区地表径流进行水质水量的监测。运用RUSLE公式和SCS法估算流域内不同水土保持措施的非点源污染负荷,利用ArcGIS工具绘制了土壤侵蚀量空间分布图。结果表明：土门西沟小流域非点源污染物主要来源于土壤侵蚀,泥沙中的吸附态是非点源污染物存在的主要形式;其次土门西沟小流域不同水土保持措施单位面积的污染负荷输出由大到小排列顺序为,经济林＞阔叶林＞灌木林＞针叶林＞混交林＞梯田。研究结果表明减少经济林来增加混交林用地面积,提高水源林的覆盖率,梯田可以维持现有的用地状况,禁止陡坡栽种农作物,坡脚和沟道农地采取梯田的耕种方式,以此来达到控制非点源污染的目的。跟以往研究得出的结论相反,梯田非点源污染负荷比林地小,主要是因为梯田相对坡耕地大大增加了地表入渗量,此外是因为梯田施用有机肥料,减少非点源污染。     

丘陵区不同土地利用类型紫色土入渗特征研究

对三峡库区4种土地利用类型下紫色土入渗特征进行了研究。结果表明,农林混作型耕地与传统农耕地相比,砂粒含量增加21.37%,粉粒含量和粘粒含量分别减少11.63%和4.14%,其土壤总孔隙度和非毛管孔隙度是4种土地利用类型中最高的,分别为45.80%和8.96%;4种土地利用类型土壤入渗速率随时间变化呈幂函数关系,土壤稳定入渗率差异明显,表现为竹林地(55.89 mm/h)>农林混作型耕地(5.91 mm/h)>园地(2.71 mm/h)>传统农耕地(1.87 mm/h);农林混作型耕地达到稳渗时间比传统农耕地长70 min,稳定入渗率是传统农耕地的3.16倍,能够延缓地表径流产生,增加土壤水分入渗,可以在三峡库区范围内推广;紫色土入渗能力与砂粒含量、总孔隙度及非毛管孔隙度呈正相关关系,与粘粒含量、容重、初始含水量呈负相关关系。     

重庆缙云山典型林分土壤结构分形特征

 为了解长江三峡库区森林土壤的物理性质,运用分形原理,研究重庆缙云山4种典型林分林地土壤分形特征,建立土壤结构分维与土壤性质预测模型,运用弹性分析与边际分析,探讨土壤结构分形变化与土壤性质变化的关系。研究表明:土壤机械组成分维、微团聚体组成分维和孔隙组成分维可作为评价土壤结构的指标。不同林分林地土壤颗粒机械组成分维值为2.7～2.9,土壤微团聚体组成分维为2.5～2.8,土壤孔隙组成分维为2.3～2.8。从质地、微团聚体组成和孔隙组成来看,常绿阔叶灌丛土壤结构要明显优于其他林地土壤,而楠竹林最差。不同林分及农地土壤的微团聚体组成、机械颗粒组成和孔隙组成分维与土壤性质存在较明显相关关系,相关系数都在0.5以上。由弹性系数和边际量可以看出,机械分维的影响要大于微团聚体分维和孔隙组分维。这对进一步探讨分形学在土壤结构与土壤性质的应用方面有重要的意义。