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。     

桂西北光皮桦人工林水源涵养功能

为了研究广西西北部不同林龄光皮桦人工林的水源涵养功能,选择具有代表性的11,16年生光皮桦人工林、16年生杉木林,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:(1)11,16年生光皮桦人工林林冠层、灌木层、草本层持水量范围分别为12.54～21.06,2.15～3.05,1.27～1.52 t/hm~2,凋落物总储量为4.54～7.42 t/hm~2,最大持水量为12.55～16.00 t/hm~2,16年生均显著大于11年生(P0.05),凋落物吸水速率与浸水时间存在良好的线性关系(R~20.86,P0.05)。(2)土壤的孔隙状况表现为16年生光皮桦林11年生光皮桦林,均大于对照的16年生杉木林,0—20 cm显著大于20—40,40—80 cm土层。(3)11年生光皮桦土壤最大持水量、毛管持水量、非毛管持水量的变化范围分别为28.97%～60.55%,25.35%～47.21%,3.71%～13.34%,16年生的为29.06%～63.45%,25.63%～48.70%,3.34%～14.75%,均随着土层的加深而减少;11,16年生光皮桦林0—80 cm土壤层自然含水量范围分别为27.46～30.16,28.12～30.22 g/cm~3;总蓄水量分别为3 813.4,3 732.2 t/hm~2,均大于16年生杉木林(3 659.2 t/hm~2)。总体上,林龄较大的光皮桦人工林表现出较强的水源涵养功能,且优于同林龄的杉木人工林。研究结果可为该地区光皮桦人工林的经营管理提供科学依据。     

黔中不同龄组柳杉人工林枯落物水源涵养能力综合评价

为了解不同林龄柳杉人工林枯落物的水源涵养能力,为森林水土保持措施的确定和实施提供依据,于2018年10月选取平坝区大坡林场5个龄组柳杉人工林作为研究对象,采用烘干法和实验室浸水法对枯落物的持水性能进行研究,并采用熵权法对柳杉人工林5个龄组枯落物水源涵养能力进行综合评价。结果表明:(1)随着柳杉人工林的生长发育,枯落物储量及持水特性呈现先增加后减小的趋势,表现出成熟林最大,幼龄林最小。其中成熟林枯落物厚度为7.40cm,蓄积量为2.21t/hm^2,最大持水量为6.46t/hm^2,最大持水率为265.14t/hm^2,有效拦蓄量为3.94t/hm^2,有效拦蓄率为175.74%。(2)利用熵权法计算出柳杉人工林5个龄组枯落物的水源涵养能力为成熟林(11.46)>近熟林(10.79)>过熟林(8.26)>中龄林(4.83)>幼龄林(3.94),柳杉成熟林具有最佳的水源涵养能力。     

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”。     

华南典型人工林的土壤物理性质及其水源涵养功能

对杉木、马尾松、湿地松、尾叶桉和马占相思林的土壤物理性质、凋落物持水量以及土壤贮水性能进行了研究。5种林分土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度均为上层大于下层,而土壤容重为上层小于下层。总体来看,5种林分中杉木和马占相思林土壤疏松、孔隙度大;尾叶桉林土壤紧实、孔隙度小,马尾松林和湿地松的土壤孔隙度中等。凋落物最大持水量呈现杉木林(18thm-2)>马占相思林(15thm-2)>尾叶桉林(14thm-2)>马尾松林(11thm-2)>湿地松林(10thm-2)。土壤是森林涵养水源的主体,其最大持水量占林地最大持水量的99%以上,顺序为杉木林地和马占相思林(2064和2061thm-2)>湿地松林(2041thm-2)>马尾松林(2032thm-2)>尾叶桉林(1941thm-2)。林地最大持水量的顺序为杉木林地(2082thm-2)>马占相思林地(2076thm-2)>湿地松林地(2051thm-2)>马尾松林地(2043thm-2)>尾叶桉林地(1955thm-2)。     

不同林龄白桦次生林土壤特性及其水源涵养功能

以小兴安岭地区4个林龄的白桦次生林为研究对象,对其土壤特性、土壤贮水性能、凋落物持水量进行研究。结果表明：白桦次生林凋落物的蓄积量、最大持水量均以38 a为最大,70 a相对较低,凋落物蓄积量与最大持水量有显著正相关关系;土壤非毛管孔隙度随林龄变化呈波动性变化,38 a白桦次生林0-30 cm土层非毛管孔隙最大,有利于降水的下渗,而25 a白桦次生林0-30 cm土层非毛管孔隙最小,不利于水分下渗。土壤水源涵养功能大小排序为70 a（3 628.445 t/hm^2）〉56 a（3 524.015 t/hm^2）〉25 a（3 433.626 t/hm^2）〉38 a（3 275.820 t/hm^2）。     

金沙江流域不同林分类型的土壤特性及其水源涵养功能研究

对金沙江流域6种不同林分土壤物理性质、凋落物持水量以及林地土壤贮水性能等进行了研究。结果表明，不同林分的土壤物理性质及其水源涵养功能差异明显。在相同的立地条件下，圣诞树纯林和混交林具有更好的维持地力作用和更高的水源涵养功能。依据林地总贮水量的大小，6种林分最大蓄水量大小依次为圣诞树纯林（2851．8t／hm^2）〉华旱混交林（2478．9t／hm^2）〉云华混交林（2432.4t／hm^2）〉云南松纯林（2142．8t／hm^2）〉华山松纯林（1851．8t／hm^2）〉旱冬瓜纯林（1620．3t／hm^2）。     

中国森林生态系统水源涵养功能

森林是巨大的绿色宝库,是全球维持生态平衡的主体和人类赖以生存的重要自然资源,对调解生物圈、地圈和大气圈平衡具有重要的不可替代的作用。森林以其高耸的树干和繁茂的枝叶组成的林冠层,林下茂密的灌草植物形成的灌、草层和林地上富集的枯枝落叶层截持和蓄积大气降水,从而对大气降水进行重新分配和有效调节,发挥着森林生态系统特有的水文功能。该项研究根据森林水源涵养的机理、森林的水文效应,对我国森林生态系统水文涵养功能及其价值进行了分析及评价。     

桂西南地区水源涵养物质量及其价值评估

基于2000—2018年桂西南地区遥感影像等数据,采用InVEST模型定量评估水源涵养物质量,利用影子工程法计算水源涵养服务价值。结果表明：时间尺度上,研究区水源涵养物质量及其价值总体上均呈增加趋势;空间尺度上,水源涵养物质量及其价值分布存在一定差异,但大致均呈从南部向北部递减的趋势,大部分地区水源涵养价值呈增加趋势,只有百色市乐业县及沿海地区呈减少趋势;水源涵养价值与坡度、海拔均呈极显著负相关关系,也与地貌类型密切相关。     

广西壮族自治区的台湾桤木混交造林水源涵养功能评价

[目的]研究台湾桤木混交造林的枯落物层和土壤层的水源涵养能力,为台湾桤木在广西壮族自治区的合理经营与利用提供理论依据。[方法]采用熵权法对台湾桤木×马尾松、台湾桤木×巨尾桉、台湾桤木×红锥及台湾桤木纯林的林分枯落物层和土壤层的水文效应相关因子进行综合评价。[结果]①枯落物最大持水量最大是台湾桤木×红锥(2∶1),台湾桤木×马尾松(1∶1)最少;台湾桤木×红锥(1∶2)的枯落物有效拦蓄率最大,台湾桤木×红锥(2∶1)的枯落物有效拦蓄量最大,台湾桤木×巨尾桉(2∶1)的枯落物有效拦蓄率和有效拦蓄量均最小。②台湾桤木混交林土壤容重均明显低于台湾桤木纯林,土壤总孔隙度、毛管孔隙度、自然含水率、最大持水量和毛管持水量均是台湾桤木混交林大于台湾桤木纯林。③采用熵权法计算权重值占比例最大是枯落物最大持水量,最少是土壤毛管孔隙度;台湾桤木不同混交造林模式水源涵养能力综合评价排序为:台湾桤木×巨尾桉(1∶2)台湾桤木×红锥(2∶1)台湾桤木×马尾松(1∶2)台湾桤木×红锥(1∶1)台湾桤木×巨尾桉(1∶1)台湾桤木×马尾松(2∶1)台湾桤木×红锥(1∶2)台湾桤木×巨尾桉(2∶1)台湾桤木×马尾松(1∶1)台湾桤木纯林。[结论]台湾桤木与马尾松、巨尾桉和红锥混交造林的水源涵养能力均优于台湾桤木纯林。     

辽河源不同林龄油松林水源涵养能力研究

为定量评价不同林龄油松林的水源涵养能力,采用水量平衡法和综合蓄水量法,对辽河源地区3种不同林龄油松林的降雨再分配、凋落物持水能力、土壤蓄水能力以及林分水源涵养能力进行研究。结果表明:(1)观测期间,共观测到112次降雨,累计降雨量902.2mm,平均降雨量8.1mm;小雨、中雨、大雨和暴雨分别占总降雨量的25.2%,35.5%,26.4%和12.9%;(2)不同林龄油松林的林冠截留、林内降雨和树干茎流占总降雨量的比例分别为24.1%,72.9%和3%;林内降雨与林外降雨呈显著正线性关系;随着林龄的增加,林冠截留能力增加,而树干茎流先增加后减少;(3)凋落物的最大持水量、最大吸湿比和有效拦蓄量均随着林龄的增加而增加;(4)随着林龄的增加,土壤容重减小,总孔隙度增加,土壤入渗速率提高,蓄水能力增加;(5)不同林龄油松林水源涵养能力表现为成熟林近熟林中龄林。在不同林龄的油松林中,随着演替的进行,林分对降雨的分配与截流能力、水源涵养能力逐步增强。     

亚热带不同林龄次生林与杉木林土壤氮淋溶损失特征

为分析不同林龄亚热带常绿阔叶次生林和杉木(Cunninghamia lanceolata)种植对土壤氮淋溶的影响,采用土柱微宇宙原位培养,分别比较9年生和45年生次生林(以米槠Castanopsis carlesii为建群种)之间、米槠和杉木人工林(均为9年生)之间的土壤总氮、硝态氮和铵态氮浓度及通量。结果表明：(1)4种类型森林土壤总氮和硝态氮浓度均表现为45年生次生林>9年生次生林>杉木人工林>米槠人工林;铵态氮浓度则为45年生次生林>杉木人工林>9年生次生林>米槠人工林。(2)4种类型森林土壤总氮和硝态氮的淋溶通量在整个试验期表现为9年生次生林>45年生次生林>杉木人工林>米槠人工林;5—8月4种类型森林土壤氨态氮淋溶通量差异较大,但大体上表现为杉木人工林>45年生次生林>9年生次生林>米槠人工林。(3)9年生和45年生次生林、米槠人工林、杉木人工林土壤总氮年淋溶量分别为14.24,13.27,7.26,10.97 [g/(m²·a)],硝态氮年淋溶量分别为10.88,9.97,5.35...     

近自然经营方式对不同林龄油松人工林碳储量的影响

[目的]近自然经营方式对旺业甸不同林龄油松人工林碳储量的影响进行研究,为该地区油松人工林制定合理的森林经营方式提供理论支持。[方法]以内蒙古自治区赤峰市喀喇沁旗旺业甸林场近自然经营条件下的油松人工幼龄林、中龄林、近熟林为研究对象,以常规经营和未经营作为对照,对油松人工林碳储量开展了比较研究。[结果](1)植被、乔木和枯落物碳储量表现为:未经营近自然经营常规经营,虽然近自然经营的低于未经营的,但是高于常规经营的,近自然经营相对于常规经营来看,有利于碳储量的增加。(2)林下草本层碳储量表现为:近自然经营常规经营未经营,近自然经营有效的改变了林分结构,促进了草本植物的生长和碳汇量的增加;(3)林下灌木层碳储量而言,由于林下灌木种类少,株数低等因素的影响,其碳储量无显著性规律。[结论]总体来看,如果从增加森林碳汇方面考虑,未经营利于森林碳汇的积累;常规经营更有利于提高森林木材质量,如果两方面都考虑,近自然经营方式是最适合的。     

青海云杉造林密度与水源涵养功能的响应关系

以青海省大通县安门滩小流域7种造林密度的青海云杉人工林为研究对象,利用浸水法、环刀法测定林下枯落物、草本层及0—60cm土壤层的持水量,定量评价不同密度的青海云杉人工林水源涵养功能。结果表明:(1)不同造林密度下的林分枯落物最大持水量变化范围为1.97～7.60m3/hm2,枯落物持水量最大的造林密度为1 725株/hm2,造林密度为2 300株/hm2的枯落物持水量最小;不同造林密度的林下草本层持水量变化范围为1.97～7.17m3/hm2,林下草本层持水量最大的造林密度为1 575株/hm2。(2)0—60cm土层的水源涵养功能与土壤物理性质、土壤渗透性及贮水性密切相关,土壤容重的变化范围为1.20～1.43g/cm~3,土壤总孔隙度变化范围为46.53%～53.30%,土壤容重与土壤总孔隙度随造林密度变化趋势呈负相关,密度1 575株/hm~2的林地具有最小的土壤容重和最大的土壤总孔隙度;土壤渗透性能主要取决于土壤的非毛管孔隙度,二者呈显著性相关,密度为1 575株/hm~2的土壤渗透性能最强,密度为2 300株/hm2的林分土壤渗透性最差;0—60cm土层的饱和蓄水量变化范围为2 792.50～3 197.90m3/hm2,造林密度为1 575株/hm2的土壤饱和蓄水量最大。(3)利用林地总贮水量评价水源涵养功能,林地总贮水量大小依次为D1575(3 207.37m3/hm2)D2300(3 164.67m3/hm2)D1900(3 157.17m3/hm~2)D1650(3 141.12m3/hm2)D1475(3 105.91m3/hm2)D1725(2 998.32m3/hm2)D1350(2 803.68m3/hm2)。研究结果说明造林密度为1 575株/hm2的青海云杉林水源涵养能力较好,这与当地2m×3m的造林规格相匹配,为青海黄土高原高寒区的青海云杉人工林可持续经营提供理论依据。     

黄土高原不同林龄刺槐林土壤水分亏缺程度

通过定点监测刺槐林土壤水分含量,探究不同林龄刺槐林土壤水分分布与亏缺程度。采用空间代替时间的研究方法,选择10,15,25,40年人工刺槐林为研究对象,农地(0年)为对照,调查分析0—200 cm土层土壤水分分布情况。结果表明：各样地平均土壤含水量大小顺序为农地(18.80%)>10年刺槐林(16.43%)>15年刺槐林(15.47%)>40年刺槐林(13.87%)>25年刺槐林(13.38%);不同林龄刺槐林土壤水分均处于亏缺状态,随着林龄增加,土壤水分亏缺呈增大趋势,平均土壤水分亏缺程度为19.38%,25年刺槐林土壤水分亏缺程度最大(27.76%),40年时略有恢复(25.80%);表层土壤水分变异程度最大,变异程度随林龄增加呈增大趋势,速变层、活跃层、次活跃层和相对稳定层4个层次只在40年刺槐林均有出现。研究结果可为黄土高原植被生态恢复和科学经营人工林提供一定的理论基础。     

安徽大别山库区不同林分类型的土壤特性及其水源涵养功能

对安徽大别山库区7种不同林分土壤理化性质、凋落物持水量以及林地土壤贮水性能等进行了研究。结果表明,不同林分的土壤理化性质及其水源涵养功能差异明显。在相同的立地条件下,天然次生林和混交林具有更好的维持地力作用和更高的水源涵养功能。依据林地总贮水量的大小,7种林分的水源涵养功能依次为:天然次生林(2360.3t/hm2)>杉木黄山松混交林(2318.3t/hm2)>马尾松枫香混交林(2193.2t/hm2)>杉木林(2121.3t/hm2)>黄山松林(2055.1t/hm2)、马尾松林(2053.0t/hm2)>板栗林(2002.0t/hm2)。