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。     

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。      

贡嘎山冷杉纯林地被物及土壤持水特性

为了研究贡嘎山冷杉(Abies fabri)纯林林下地被物及林地土壤在水土保持、水源涵养方面的作用,该文通过对贡嘎山4种林龄的冷杉纯林(幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林)林下地被物持水特性及林地土壤物理实验,得到不同林龄林下地被物最大持水量、吸水速度等水文特征参数及林地土壤总孔隙度、毛管孔隙度等物理特性参数.结果表明,成熟林林下苔藓层持水量最大,为其风干重的343.5%,过熟林林下的为284.5%,中龄林林下的为282.5%,幼龄林林下的为250%.成熟林林下枯落物最大持水量为其风干重的301.8%,过熟林林下的为226.4%,中龄林林下的为209.4%,幼龄林林下的为205.4%.经分析拟合,得到林下苔藓层、林下枯落物吸水速度与浸泡时间之间关系式S=ktn.贡嘎山冷杉纯林林地土壤容重为0.851～1.136 g/cm3,土壤饱和含水量为55.29%～83.96%,毛管持水量为44.48%～75.41%,田间持水量为39.50%～65.86%.     

杉木火力楠混交林水文特性的初步研究

通过对杉木火力楠混交林乔木叶、灌木、草本、凋落物的生物量和持水性能及土壤容重、有效水等的测定,结合当地降雨情况,推算出林地地上部分各层次的持水量和持水深及地下部分0—40cm土壤有效贮水量,结果表明,杉木火力楠混交林地上部分持水量及年持水深均最高;0—40cm土壤有效贮水量每公顷比杉木纯林多143.39m~3。     

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。     

不同林龄无患子人工林枯落物的持水性

采用枯落物林地调查和浸泡实验法,研究黄山地区不同林龄无患子人工林枯落物层的水文效应,建立枯落物持水量与浸水时间、吸水速率和浸水时间之间的回归关系。结果表明：同一人工林内3个龄级无患子林分枯落物持水特性差异显著,龄级与持水特性间呈多项式回归,第Ⅰ龄级林分枯落物的持水性能最佳,其自然持水量、自然持水率、最大持水量、最大持水率、最大净持水量均最大;不同龄级林分枯落物的吸水量与浸水时间呈现对数函数关系,相关系数 R2为0．9124～0．9194,吸水速率与浸水时间表现为幂函数关系,相关系数 R2为0．9860～0．9875;随着浸水时间的增加其吸水速率越来越低,浸水1 h 时吸水速率最大,达195．25 g／h,浸水2 h 后吸水速率降为109．81 g／h,浸水20 h 后吸水速率降为零。     

岷江杂谷脑流域典型天然林和人工林林地水文效应研究

通过野外测定和室内实验分析,研究了岷江杂谷脑流域4种典型天然林和3种人工林地被物和土壤持水特征。结果表明:不同森林植被类型地被物最大持水量存在显著性差异,表现为天然针叶林天然针阔混交林中高郁闭度人工针叶林天然落叶阔叶林天然常绿/落叶阔叶林人工天然针阔混交林低郁闭度人工针叶林;不同森林植被类型0～20 cm土壤饱和持水量差异显著,表现为天然针叶林天然针阔混交林人工天然针阔混交林中高郁闭度人工针叶林低郁闭度人工针叶林天然常绿/落叶阔叶林天然落叶阔叶林;所有森林植被类型土壤水源涵养能力远大于地被物层。人工林与天然林相比,天然林地被物自然含水率和最大持水率分别约为人工林的1.26、1.24倍。在3种人工林中,低郁闭度人工针叶林除自然含水率外,其余地被物水文指标均低于其他2种人工林;中高郁闭度人工针叶林地被物自然含水率、最大持水量和有效拦蓄量最高;人工天然针阔混交林0～20 cm土壤饱和持水量和非毛管持水量最高。鉴于土壤层是区域水源涵养主体,在人工造林时应采取以针叶树种为主,阔叶树种为辅的混交方式,有利于改善林分结构,提高人工林林下植物的多度和丰富度以及地被物和土壤拦蓄降水的能力。     

不同生态系统黑土的孔隙状况和持水性能

黑土水土流失日益严重,解决水土流失问题已迫在眉睫.而水土流失的程度受到土壤孔隙度和持水性能的影响.文章通过对裸地、草地、农田和林地等4种不同生态系统内不同深度土壤的容重、孔隙度及持水量进行了方差分析及比较.结果表明,草地、农田和林地土壤的容重均小于裸地,其容重大小依次为草地＜农田＜林地＜裸地;孔隙度大小依次为草地＞农田＞林地＞裸地;在土壤持水性能方面,草地优于其他生态系统,其大小依次为草地＞农田＞林地＞裸地.     

云南泸水5种生态公益林凋落物持水性研究

用浸水法对怒江州泸水县5种不同类型公益林凋落物的持水量、持水率和吸水速率进行研究。结果表明：5种类型公益林的凋落物储量、持水量、持水率和吸水速率均有差异,在0．5—8．0h范围,持水量和持水率随浸泡时间的延长而迅速增加;在8～12h范围,随浸泡时间的增加则缓慢增加;12h后,凋落物持水量基本达到饱和,持水量和持水率基本不随浸泡时间的增加而明显变化。与之不同的是,凋落物吸水率在0．5～8．0h范围随浸泡时间的延长急剧下降,此后缓慢下降。5种类型公益林凋落物持水量（WH）和浸泡时间（t）的关系按照对数方程变化,持水率（WR）与浸泡时间（f）可以用对数方程模拟,吸水速率（WA）与浸泡时间（t）的关系按照幂函数变化。     

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。     

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     

计划烧除对云南松林土壤抗蚀和抗冲性的影响

  目的  计划烧除是森林预防火灾的重要措施之一。探究计划烧除对云南松Pinus yunnanensis林地土壤抗蚀性和抗冲性的影响,为森林的可持续经营以及优化林区计划烧除作业提供可靠的科学依据。  方法  以滇中高原云南松林计划烧除样地为研究对象,通过野外调查取样与室内实验分析相结合的方法,系统研究了计划烧除对云南松林土壤抗蚀性和抗冲性的影响。  结果  ①周期性计划烧除后,土壤0~40 cm土层中粒径＞2.00 mm的机械稳定性团聚体含量增加,粒径＞2.00 mm的水稳性团聚体含量减少,水稳性团聚体平均质量直径和平均几何直径减小,土壤团聚体结构破坏率增大,抗蚀指数减小,40~60 cm土层中土壤抗蚀性指标无明显变化。②计划烧除后地表凋落物蓄积量减小,凋落物持水性能与拦蓄能力减弱,植物根系被烧毁。周期性计划烧除后凋落物和根系减少是林地内土壤抗冲系数减小的主要原因。  结论  计划烧除使土壤表层抗水蚀能力下降。随着土层深度增加,计划烧除对土壤抗蚀性的影响逐渐减小,火烧后地表凋落物和植被根系减少,抗冲性能减弱。图1表6参37     

小蓬竹水土保持效应的研究

[目的]探究小蓬竹的水土保持特性。[方法]利用典型的喀斯特草地和灌木群落为对照,测定小蓬竹的林冠层、枯落物层、腐殖质层的持水量和土壤物理、化学性质。[结果]小蓬竹群落林冠层、枯枝落叶层和腐殖质层能够截留更多的降水;能够有效的降低林地土壤容重,增加土壤孔隙度,提高土壤自然含水量、毛管持水量和饱和含水量,增强其蓄水保水能力;明显增强土壤的抗蚀性和抗冲性;明显加快土壤的熟化程度,增加土壤肥力。[结论]小蓬竹对增强土壤的固土、保水、保肥能力效果显著。     

南京城市森林枯落物及土壤持水能力研究

［目的］研究南京城市森林枯落物及土壤持水能力。［方法］对南京紫金山地区四种典型林分的枯落物储量、土壤容重、土壤孔隙度、枯落物和土壤持水量等因子进行了研究。［结果］马尾松纯林枯落物储量最高,整个枯落物层的蓄水量为马尾松纯林〉枫香马尾松混交林〉枫香栎树混交林〉落叶阔叶杂木林;枫香栎树混交林的总孔隙度、非毛管孔隙度要远大于其他3个林分,并且土壤持水量也最高;不同林分枯落物和土壤的综合蓄水能力的大小顺序为枫香栎树混交林〉落叶阔叶杂木林〉枫香马尾松混交林〉马尾松纯林。［结论］就4种林型的水源涵养能力来说,枫香栎树混交林为最优林型。     

元谋干热河谷新银合欢林对降水截流的效应

将元谋干热河谷新银合欢林对降雨的再分配过程分成了林冠截流、枯落物截流、土壤截流和地表径流4个层次,对其降水截流效应进行了研究。结果表明:林冠最大截流量为8.1 mm,平均截流量为4.5 mm,最大截流率为56.1%,平均截流率为32.6%,当降雨量大于20 mm时,截流率随着降雨量的增大而迅速下降。林内枯落物最大持水量为8.14~20.33 mm,平均为12.52 mm,为干重的2倍以上,枯落物截流降雨150.2 mm,占降雨收入的24.48%。土壤最大蓄水量可达219.9 mm,裸地为182.6 mm,土壤截流为219.9mm,占降雨收入的35.82%。新银合欢林地表径流为43.4 mm,占降雨收入的7.07%,而裸地对照区的地表径流为413.2 mm,占降雨收入的70.3%。人工林群落的地表径流比裸地低63.19%。通过林地的层层截流,有效地降低了土壤侵蚀,具有较好的水文效应。     

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。     

川南坡地不同退耕模式土壤及枯落物持水特性

采用浸泡法对川南坡地退耕成慈竹林、杂交竹林、桤木+慈竹混交林和弃耕地5年后土壤和枯落物持水特性进行了研究。结果表明:坡地退耕后土壤自然含水量(t/hm2)、毛管持水量(t/hm2)和最小持水量(t/hm2)增加,并呈现出慈竹林>杂交竹林>桤木+慈竹混交林>弃耕地>农耕地的变化规律;4种退耕模式枯落物蓄积量(t/hm2)、自然持水量(t/hm2)、最大持水量(t/hm2)、最大拦蓄量(t/hm2)和有效拦蓄量(t/hm2)呈现出慈竹林>杂交竹林>桤木+慈竹混交林>弃耕地的变化规律。枯落物持水量(g/kg)与浸泡时间的关系为Q=alnt+b,吸水速率(g/(kg.h))与浸泡时间关系为V=ktn;在枯落物持水过程中,前2h内枯落物持水作用较强。因此,林下枯落物在降雨过程前期2h对降雨的吸持具有更重要的作用和意义;慈竹林能较好地提高坡地退耕后土壤和枯落物水文生态功能。