宁夏六盘山落叶森林凋落与枯落物分布及持水特性的研究

本文通过对宁夏六盘山不同森林类型的凋落动态与林下枯落物层的厚度、贮量及其持水特性的研究,揭示了该区不同森林类型林下枯落物层在不同时期的水文生态功能。结果表明:不同森林类型在生长季末期的凋落都具有明显的周期性规律,凋落比率随时间变化的规律一致,凋落从8月下旬开始,红桦与椴树混交林的凋落在10月中旬结束,华北落叶松纯林和白桦与糙皮桦混交林的凋落在10月下旬结束,而辽东栎纯林的凋落会持续到次年;林下枯落物层的厚度在2.0 cm~6.0 cm之间,贮量在10.72 t/hm2~28.73 t/hm2之间;除华北落叶松林林地枯落物在浸泡6h时达到最大持水量外,其余3种落叶阔叶林林地的枯落物各层次均在浸泡3h时就达到最大持水量;枯落物未分解层的最大持水率在2.81~4.47之间,半分解层的最大持水率在3.80~4.32之间。经分析拟合,得到枯落物未分解层与半分解层持水量、持水速率与浸泡时间之间的关系分别为Q=ktn和S=ktn。     

贝江河林场杉木人工林凋落物储量及其持水特性

基于野外调查与室内浸水试验,研究贝江河林场不同林龄组的杉木人工林凋落物储量、持水量、持水率和吸水速率。结果表明,不同林龄杉木人工林凋落物储量为1.41～7.77 t·hm^-2,大小顺序为成熟林>近熟林>幼龄林>中林龄,且未分解层大于半分解层;最大持水量为2.88～12.01 t·hm^-2,大小顺序与总储量一致;最大持水率为171.0%～266.8%,大小顺序为幼龄林>中林龄>近熟林>成熟林。不同林龄不同分解程度凋落物的持水动态变化规律一致,即持水量和持水率随着浸水时间的增加而增加,在0.25 h前增加较快,最后达到最大值;吸水速率随着浸水时间的增加而降低,在0.5 h前吸水速率很高,之后渐渐趋于饱和;且持水量和持水率与浸泡时间均呈对数关系,吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系。总体上,在一定的年龄范围内,林龄的增加有利于凋落物的积累和持水量的增加。     

宝天曼自然保护区不同林龄锐齿栎林枯落物层水文特性

对宝天曼自然保护区不同林龄锐齿栎林下枯落物层蓄积量、自然含水量和持水过程进行了研究.枯落物蓄积量幼龄林、中龄林、成熟林分别为14.61,15.60,13.99 t·hm-2;不同林龄枯落物中占比重最大的均是叶,其次是枝;各林龄林分枯落物最大持水量均是未分解层小于半分解层,未分解层最大持水率是200％ ～ 219％,半分解层最大持水率是216％ ～ 279％;3种林龄林分枯落物层最大持水量排序为中龄林＞幼龄林＞成熟林;3种林龄枯落物层有效拦蓄深分别为2.50,2.83,2.21 mm.     

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。     

四川盆周西缘山地典型人工林下苔藓和凋落物的持水特性

为了解人工林生态系统的持水性特征,采用野外实地观测和室内浸水法对3种主要人工林下苔藓和凋落物层（未分解层、半分解和分解层）的持水特性进行了研究。结果显示：①苔藓层蓄积量以混交林最高（0．52 t· hm-2）,柳杉林最低（0．10 t· hm-2）;凋落物层均以楠木林最高,柳杉林最低。②柳杉和水杉林间、楠木和混交林间苔藓层最大持水性差异均不明显;柳杉和水杉林凋落物半分解层和已分解层最大持水率大于未分解层,而楠木和混交林则是未分解层大于半分解层和已分解层。③各林分苔藓层吸水速率到2h后均趋于平缓,凋落物半分解层和已分解层与未分解层均在6 h后趋于平缓,苔藓和凋落物层吸水速率与浸泡时间符合V＝kt b 关系,经检验达显著水平。     

辽宁东部山区几种主要森林植被类型枯落物层持水性能研究

对辽宁东部山区6种主要森林植被类型枯落物的蓄积量及其持水性能进行的研究结果表明 :辽东山区森林枯落物蓄积量为5.4～39.0t·hm -2,针叶林的枯落物蓄积量明显高于阔叶林 (柞木林和杂木林 ) ,灌丛最少。枯落物总平均吸水速度1～4h变化最快 ,24h近乎为零 ,吸水达到饱和。针叶林枯落物半分解层持水率大于未分解层 ,前者最大持水率平均为234.8 % ,后者平均为176.5%;阔叶林则是未分解层持水率大于半分解层 ,前者最大持水率为600% ,后者为221.1 %。整个枯落物层最大持水率变化范围156.5%～494.6% ,平均值为267.5 % ,大小顺序是柞木林>杂木林>灌丛>红松林>落叶松林>油松林。整个枯落物层最大持水量变化范围为14.0～86.1t·hm -2 ,平均值为51.8t·hm -2 ,大小排序为红松林>落叶松林>柞木林>油松林>杂木林>灌丛 ;各林型的最大拦蓄率为67.0%～432.6 % ,平均值为196.7% ,大小排序为柞木林>灌丛>杂木林>红松林>落叶松林>油松林 ;各林型的最大拦蓄量为12.4～58.6t·hm -2,林型间平均值为34.1t·hm -2,大小排序为红松林>柞木林>落叶松林>油松林>灌丛 ;各林型的有效拦蓄率、有效拦蓄量同其相应的最大拦蓄率、最大拦蓄量表现特点相同 ,前者变化范围为43.6%～360.2%,林型间平均值为156.9%:后者的变化范围为10.3～45.7t     

小陇山林区主要林分凋落物水文效应

对小陇山林区锐齿栎、油松、日本落叶松、山核桃、华山松、阔叶混交6种林分凋落物的现存量、持水量、最大持水率和分解速率进行研究。结果表明:不同林分类型的凋落物现存量(t·hm-2)差异较大,依次为华山松(48.16t·hm-2)>油松(35.72t·hm-2)>日本落叶松(25.58t·hm-2)>山核桃(13.20t·hm-2)>锐齿栎(8.52t·hm-2)>阔叶混交(6.16t·hm-2)。华山松年分解速率为11.2%,仅相当于锐齿栎的1/3。6种林分的凋落物持水量也不同,日本落叶松、华山松、油松、锐齿栎、山核桃、阔叶混交林分凋落物的持水量分别为:21.55、19.64、18.23、14.84、9.88t·hm-2和8.07t·hm-2,现存量越高,持水量越大,水源涵养功能越强。6种林分凋落物最大持水率依次为锐齿栎>阔叶混交>山核桃>日本落叶松>油松>华山松,树种间差距较大。锐齿栎凋落物水源涵养能力最强,华山松最弱。     

不同森林类型枯落物持水特性研究

为明确亚热带典型人工林植被群落的水源涵养功能,选取福建省漳平市典型地段的杉木(Cunninghamia lanceolata)林、毛竹(Phyllostachys edulis)林、油茶(Camellia oleifera)林为研究对象,采取室内浸泡法测定林下未分解层和半分解层的枯落物持水性能。结果表明：3种森林类型枯落物厚度在2.07～3.23 cm,具有显著差异(P<0.05)。3种森林类型枯落物总蓄积量在5.40～8.31 t/hm²,表现为杉木林>毛竹林>油茶林。3种森林类型枯落物的最大持水量总和在2.79～4.66 t/hm²,表现为杉木林>毛竹林>油茶林,枯落物最大持水率在115.98%～153.68%,杉木林最大,油茶林最小。3种枯落物持水量与浸泡时间呈对数函数关系,吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系。     

海南典型人工林枯落物持水特征

[目的]明确不同人工林枯落物持水特征。[方法]获取木麻黄、桉树、相思和次生林4种树林下未分解层和半分解层的枯落物,对枯落物持水率和吸水速率等持水性能进行测定。[结果]半分解层持水率大于未分解层,枯落物的持水率与持水时间有良好的相关性,枯落物未分解和半分解层的吸水速率和吸水时间的关系均可用幂函数V=axt拟合,其方程拟合程度均达极显著水平(P0.01)。4个试验区平均枯落物未分解层最大持水率从大到小顺序为次生林、相思林、木麻黄林、桉树林;4个试验区平均枯落物半分解层最大持水率从大到小顺序为木麻黄林、相思林、桉树林、次生林。[结论]该研究为进一步研究海南省人工林植被对水资源形成过程的调控提供了科学参考。     

黔中地区几种喀斯特次生林枯落物持水性能研究

采用标准样地对角线取样法,对黔中地区4种喀斯特次生林枯落物的蓄积量及其持水性能进行研究,结果表明:4种森林枯落物的蓄积量为(3.47×103)～(7.95×103)kg/hm2,马尾松林蓄积量最大,云贵鹅耳枥林最小.枯枝落叶层持水率变化范围为221.50%～256.00%,大小顺序是云贵鹅耳枥林、朴树女贞林、灌木林、马尾松林.枯枝落叶层最大持水量变化范围为(8.72×103)～(17.54×103)kg/hm2,有效拦蓄量的变化范围为(5.99×103)～(11.41×103)kg/hm2,最大持水量和有效拦蓄量的大小顺序表现出一致性,其顺序为马尾松林、灌木林、朴树女贞林、云贵鹅耳枥林.另外,4种林分半分解层不但持水率高,而且吸水速度快,其持水性能明显优于未分解层.     

间伐和林分类型对森林凋落物储量和土壤持水性能的影响

  目的  探讨间伐和林分类型对森林凋落物储量及土壤持水效能的影响,为提高不同林分类型水源涵养功能提供科学依据。  方法  以浙江省建德市3个小流域的间伐与未间伐杉木Cunninghamia lanceolata林和阔叶林为对象,野外采集凋落物与土壤(0~10、10~30、30~60 cm)样品,测定凋落物的储量、持水率和持水量以及土壤的容重、孔隙度和持水量。  结果  杉木林间伐较未间伐的凋落物储量降低了25.2%(P＜0.05),而凋落物最大持水率和有效拦蓄率分别增加了24.4%和47.1%(P＜0.05);间伐对阔叶林凋落物储量无显著影响,但凋落物最大持水量和有效拦蓄量分别比未间伐的增加了42.5%和42.2%(P＜0.05);凋落物持水性能总体表现为间伐林分高于未间伐林分。间伐显著提高了杉木林10~60 cm土壤非毛管孔隙度和非毛管持水量(P＜0.05);间伐显著增加了阔叶林30~60 cm土层土壤非毛管孔隙度(P＜0.05)及0~10、30~60 cm土层土壤非毛管持水量(P＜0.05);间伐杉木林各土层土壤最大持水量均显著高于间伐阔叶林(P＜0.05),并且间伐杉木林0~60 cm土层土壤最大持水量(3 775.19 t·hm?2)高于其他林分。  结论  间伐显著提高了森林凋落物的持水能力和土壤的持水性能,其中间伐杉木林凋落物及土壤整体的水源涵养功能最强。图3表5参考24     

西双版纳热带季节雨林与橡胶林凋落物的持水特性

为了比较热带季节雨林和橡胶林2种植被类型凋落物层的持水能力差异,在云南西双版纳选取了这2种森林,收集了地表凋落物,对比研究2种植被类型的凋落物地表现存量、持水率、持水速率、最大持水量和有效持水量等持水特性的差异。结果表明:橡胶林凋落物地表现存量（3.79 ±0.34）t· hm-2显著高于热带季节雨林（2.19 ±0.14）t·hm-2（独立样本t检验,P=0.012）;橡胶林凋落物的最大持水量（12.50 t·hm-2）显著高于热带季节雨林（5.53 t·hm-2）（独立样本t检验,P=0.000）;同时,橡胶林和热带季节雨林凋落物的有效最大持水量分别为10.63和4.71 t·hm-2,橡胶林具有显著更高的有效最大持水量（独立样本t检验,P=0.000）。因此,橡胶林凋落物无论在数量上还是持水能力上都优于热带季节雨林,橡胶林凋落物具有相对较好的生态持水效果。     

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。     

天宝岩不同类型长苞铁杉林枯落物持水特性

为了解长苞铁杉林枯落物的持水特性以及水文变化过程,进一步揭示长苞铁杉林幼苗天然更新困难的内在机制,以天宝岩国家级自然保护区4种类型长苞铁杉林为对象,对其枯落物层持水特性进行研究.结果表明:(1)4种类型长苞铁杉林枯落物层平均厚度在19~34 mm,枯落物蓄积量为10.22~24.98 t·hm~(-2),枯落物蓄积量以长苞铁杉和猴头杜鹃为建群种的类型Ⅰ最大;(2)枯落物最大持水率为149.94%~223.47%,最大持水量为11.91~34.42 t·hm~(-2),最大拦蓄量为15.32~48.84 t·hm~(-2),有效拦蓄量为8.38~18.43 t·hm~(-2);(3)不同林分类型枯落物持水量与浸泡时间以及吸水速率与浸泡时间的动态变化规律基本一致,枯落物浸泡6 h后,其持水量基本达到最大值,吸水速率明显减缓;(4)枯落物的持水量与浸泡时间呈明显的对数关系(R20.96),吸水速率与浸泡时间呈明显的幂函数关系(R20.99).     

晋西黄土区典型林分水源涵养能力评价

目的评价晋西黄土区典型林分的水源涵养能力,为筛选水源涵养林、水土保持林构建与管护提供依据。方法以山西吉县蔡家川小流域的山杨辽东栎次生混交林、油松人工林、侧柏人工林、刺槐人工林4种典型林分类型为研究对象,对植被层、枯落物层和土壤层的持水能力进行测定,采用熵权法（EWM）对各林分类型的水源涵养能力进行综合分析。结果（1）4种林分类型植被层的持水能力依次为:油松人工林（17.79 t/hm2） > 侧柏人工林（13.55 t/hm2） > 刺槐人工林（12.81 t/hm2） > 山杨辽东栎次生混交林（6.71 t/hm2）。油松人工林、侧柏人工林的主要持水层为乔木层;刺槐人工林中乔灌草的持水量相近;山杨辽东栎次生混交林中主要持水层为草本层。（2）4种林分类型中枯落物有效拦蓄量分别为:山杨辽东栎次生混交林（23.02 t/hm2） > 侧柏人工林（13.00 t/hm2） > 刺槐人工林（10.36 t/hm2） > 油松人工林（2.81 t/hm2）。（3）4种林地土壤最大蓄水能力分别为:山杨辽东栎次生混交林地（3 182.43 t/hm2） > 油松人工林地（3 176.67 t/hm2） > 侧柏人工林地（2 995.3 t/hm2） > 刺槐人工林地（2 803.5 t/hm2）。其中除山杨辽东栎次生混交林地与油松人工林地持水能力差异不显著外,其余各林地持水能力之间均存在显著差异。（4）4种典型林分类型水源涵养能力的综合排序为:山杨辽东栎次生混交林 > 侧柏人工林 > 油松人工林 > 刺槐人工林,影响水源涵养能力的主要因素为林下草本层与枯落物。结论从涵养水源的角度出发,晋西黄土区应采用仿拟自然植被技术、封山育林等加强次生植被的建设与管护,营造林下草本层和枯枝落叶层丰富的植物群落,以达到保持水土、涵养水源、改善生态环境的多重作用。      

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．     

木荷人工混交林涵养水源的功能

林冠层、灌木层、草本层、凋落物层及土壤层对木荷×马尾松、木荷×黄山松及其纯林涵养水源功能的研究结果表明,林分组成结构的不同导致了其涵养水源功能的差异.不同林分的持水量排序为:木荷×黄山松混交林>木荷×马尾松混交林>黄山松纯林>马尾松纯林.林分不同层次的持水量排序为:土壤层>林冠层>凋落物层>灌木层>草本层.木荷混交林较其纯林具有更好的涵养水源功能.     

关帝山3种典型针叶林枯落物及林地土壤持水能力研究

通过野外选定标准地、采集样本和室内测试各项指标等手段,对关帝山3种典型针叶林枯落物蓄积量及其持水能力以及林地土壤的物理性质及其持水能力进行了测定。结果表明,3种典型针叶林的枯落物蓄积量为14.56~21.57 t/hm2;不同枯落物的最大持水率存在较大差异,华北落叶松最大,云杉次之,油松最小;受枯落物总蓄积量的影响,云杉的最大持水量最大(66.33 t/hm2),华北落叶松次之(61.98 t/hm2),油松最小(38.06 t/hm2);3种林分有效拦蓄量大小顺序为:云杉华北落叶松油松;林地土壤作为持水能力最大的一个系统,对水源涵养起到不可替代的作用,3种林地土壤的持水能力与其土层厚度、容重和孔隙度等关系密切,土壤剖面最大持水量大小顺序为:云杉华北落叶松油松。