福建闽江上游不同林地类型土壤水库蓄水量动态变化

研究不同林地类型土壤水库蓄水量变化，以期加深对森林土壤水库理水机理的认识。以裸露地为对照，封山育林地、杉木林地和木荷林地为研究对象，对其土壤水库的蓄水功能及其动态变化进行研究。结果表明：土壤水库月蓄水量大小顺序为对照〈封山育林地〈杉木林地〈木荷林地，封山育林地、杉木林地和木荷林地月蓄水量的最大值和最小值分别比对照高22．45％，32．83％，34．53％，53．51％，70．09％，79．60％。对照不同层次蓄水量的月变化都远大于林地，林地中以木荷林地的变化量最小。除了封山育林地，杉木林地、木荷林地和对照不同土层的蓄水量随深度的增加呈逐渐增大趋势，但它们土壤水库0～40cm．土层蓄水量变化都远较底层80～100cm大，对水分的调节能力比底层强。     

闽北不同土地利用方式土壤蓄水量的研究

采用定位研究和土钻取样技术方法,观测2001~2003年间不同月份的土壤蓄水量数据,对闽北地区木荷林地、杉木林地、封山育林地和对照1m土层内的土壤蓄水量进行动态研究。研究结果表明:4种不同土地利用方式年、月平均土壤蓄水量大小顺序均为木荷林地>杉木林地>封山育林地>对照,且月平均土壤蓄水量变化趋势基本一致,呈明显的"W"模式,每年的1~6月份土壤蓄水量均较高,6月份以后土壤蓄水量处于下降时期,至9月或10月达到年内最小值,而后土壤水分支出处于下降阶段,土壤蓄水量又开始回升。木荷林地、杉木林地、封山育林地和对照不同层次月平均土壤蓄水量的变化明显不同,对照0~20cm土壤蓄水量变异比木荷林地、杉木林地和封山育林地明显。木荷林地、杉木林地和对照不同层次土壤蓄水量随深度的增加呈逐渐增大趋势,封山育林地在0~60cm深度内呈增加趋势,而在60~100cm深度内则有减小趋势。其不同层次土壤蓄水量的大小顺序均为木荷林地>杉木林地>封山育林地>对照。     

福建闽江上游不同林地类型土壤水库“库容”的特性

 以裸露地为对照,研究木荷林地、杉木林地、封山育林地的土壤水库“库容”组成及其特性,以探讨森林土壤水库的蓄水调水机制。结果表明:木荷林地、杉木林地和封山育林地土壤水库总“库容”,分别为503.95、471.62和451.48mm,分别是裸露地的1.23、1.15、1.10倍;兴利库容分别为326.87、332.21和309.94mm,分别是裸露地的1.23、1.25、1.17倍;死库容分别为114.29、89.60和101.46mm,分别是裸露地的1.11、0.87、0.99倍;防洪库容分别为62.79、49.81和40.08mm,分别是裸露地的1.52、1.21、0.97倍。最大有效库容为389.66、382.02和350.02mm,分别是裸露地的1.27、1.25、1.14倍。不同林地类型土壤水库的“库容”组成,均表现为兴利库容>死库容>防洪库容。与裸露地相比,林地土壤水库“库容”的增加,与林木生长对林地土壤结构的改良作用和林地地表的良好覆盖有关。     

不同类型森林水库调水特性研究

以福建闽江上游裸露地为对照,封山育林、杉木和木荷林分为研究对象,分别采用水量平衡法与混合数量化模型对森林水库的调节水总量动态变化及其影响因素进行研究,以期加深对森林水库调水机理的认识。结果表明:木荷、杉木、封山育林林分及对照森林水库2个水文年中调节水总量分别为3 106.27,3 090.41,3 074.05,1 935.29 mm,分别占同期降雨量的97.71%,97.21%,96.70%,60.88%。雨季不同类型森林水库调节水总量均占年内森林水库调节水总量的48%左右,而旱季调节水总量则仅占18%左右。降雨量、I30和林分类型对森林水库调节水总量的贡献率较高,其中降雨量与森林水库调节水总量呈正相关,影响最大,I30与森林水库调节水总量呈负相关,林分类型因子得分值为木荷(9.293)>杉木(8.466)>封山育林(6.545)>对照(0)。     

闽北不同土地利用方式径流量动态变化特征

采用定位研究方法和小集水区试验技术方法,通过两年的降雨量数据观测,对闽北地区木荷林地、杉木林地、封山育林地和对照等不同土地利用方式的小集水区进行坡面径流动态规律研究。研究结果表明:试验小区地表径流的产生主要是受降雨量的影响,而与降雨强度的关系不大,地表径流量与降雨量之间呈现出极显著的非线性二次抛物线关系(P<0.01)。4种不同土地利用方式的月平均径流量一般随月降雨量的增大而增大,并且在同1月份间其平均地表径流量的大小趋势为:对照>封山育林>杉木>木荷,均是在6月份达到最大值,9月份出现最小值。对照比木荷林地、杉木林地、封山育林地更容易产生地表径流,林地具有较好的涵养水源和保持水土作用。     

不同类型森林水库调水特性研究

以福建闽江上游裸露地为对照,封山育林、杉木和木荷林分为研究对象,分别采用水量平衡法与混合数量化模型对森林水库的调节水总量动态变化及其影响因素进行研究,以期加深对森林水库调水机理的认识。结果表明：木荷、杉木、封山育林林分及对照森林水库2个水文年中调节水总量分别为3106．27,3090．41,3074．05,1935．29mm,分别占同期降雨量的97．71％,97．21％,96．70％,60．88％。雨季不同类型森林水库调节水总量均占年内森林水库调节水总量的48％左右,而旱季调节水总量则仅占18％左右。降雨量、I30和林分类型对森林水库调节水总量的贡献率较高,其中降雨量与森林水库调节水总量呈正相关,影响最大,I30与森林水库调节水总量呈负相关,林分类型因子得分值为木荷（9．293）〉杉木（8．466）〉封山育林（6．545）〉对照（0）。     

江淮低丘林地水源涵养功能的研究

林地的水源涵养功能主要依赖于林下的凋落物和土壤的蓄水能力。对江淮低丘5种不同森林类型的凋落物蓄积量、凋落物持水性能及林地土壤蓄水性能进行了研究。结果表明,不同森林类型凋落物层和土壤层水源涵养功能差异明显。麻栎林凋落物蓄水能力最强,其最大持水量为123.7 t/hm²;纯茶园的凋落物蓄水能力最弱,其最大持水量33.5 t/hm²;马尾松和枫香混交林地的土壤蓄水能力最强,而麻栎和马尾松林地土壤蓄水能力较弱。从林地总蓄水量来看,凋落物层蓄水量仅占总蓄水量的较小比例1.9%～4.9%,而土壤层蓄水量占到总蓄水量的90%以上,因此林地总蓄水量是由土壤层蓄水量决定的。     

四面山不同林地类型土壤特性及其水源涵养功能

通过对四面山不同林地类型土壤特性及水源涵养功能进行研究.结果表明:(1)在0-60 cm土层,杉木×马尾松混交林、木荷×石砾混交林和杉木×马尾松×木荷混交林的土壤容重分别为1.10 g/cm~2,1.03 g/cm~3,1.24 g/cm~3.(2)3种林地的土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度均随深度的增加而减低.在0-60 cm土层,杉木×马尾松混交林、木荷×石砾混交林和杉木×马尾松×木荷混交林的土壤总孔隙度分别为42.32%,48.87%和39.82.而三者的土壤毛管孔隙度分别为33.53%,38.22%和33.97%,土壤非毛管孔隙度分别为8.79%,10.65%和5.86%.(3)木荷×石砾混交林饱和蓄水量最大,为2 932.4 t/hm~2;杉木×马尾松混交林.为2 539.2 t/hm~2;杉木×马尾松×木荷混交林最差,为2 389.6 t/hm~2.术荷×石砾混交林土壤贮蓄水分和调节水分的潜在能力比杉木×马尾松×木荷混交林高122.7%.(4)木荷×石砾混交林枯落物的总蓄积量最大为246.94 t/hm~2.而杉木×马尾松×木荷混交林林枯落物的总蓄积量最小为64.47 t/hm~2.枯落物最大持水率相差较大.变动范围为229%～327.5%之间.枯落物的最大持水量依次为:木荷×石砾混交林(254.28 t/hm~2)>杉木×马尾松混交林(191.72 t/hm~2)>杉木×马尾松×木荷混交林(60.35 t/hm~2).     

黄河三角洲滩地不同植被类型的土壤贮水功能

以滩涂裸地为对照,对黄河三角洲滩地乔木林、灌木林、草地及农田等4种植被类型改良土壤的盐碱程度、容重和孔隙度状况、土壤入渗性能及蓄水能力进行对比研究.结果表明:不同植被类型均具有一定的压碱抑盐效应.且表土层盐碱含量多低于20-40 cm土层;同时降低土壤容重,增加土壤孔隙度的效应显著,并且对土壤表层的改良效果好于20-40 cm土层.不同植被类型均能改善土壤入渗性能.渗透性能由强到弱表现为乔木林>灌木林>农田>草地,其平均渗透速率分别是滩涂裸地的4.9,3.7,2.9,1.9倍.不同植被类型的土壤饱和蓄水量、毛管蓄水量、非毛管蓄水量均表现为乔木林>灌木林>草地>农田,其饱和蓄水量分别比滩涂裸地高18.3%,11.8%,3.7%和3.5%;土壤涵蓄降水量和有效涵蓄量大小均表现为乔木林>草地>灌木林>农田,且0-20 cm土层的贮水性能均好于20-40 cm.     

重庆四面山5种人工林土壤入渗特性对比

为揭示人工林在生长过程中对森林水文功能的影响,于2013年6—7月,利用双环入渗法对三峡库区重庆四面山5种人工林(杉木纯林、杉木+马尾松针叶混交林、木荷+杉木+马尾松针阔混交林、木荷+香樟+石栎+枫香阔叶混交林、木荷+石栎阔叶混交林)的土壤入渗特性进行研究,并与2008年相同实验方法所得数据进行对比。结果表明:1)4种混交林的土壤储水能力均大于杉木纯林,在5种林地土壤饱和储水量中,杉木纯林2013年比2008年减小11.76%,针叶混交林、针阔混交林、阔灌混交林、阔叶混交林2013年较2008年分别提高了19.24%、11.94%、17.98%和7.53%;2)人工林的生长可以增强林地的入渗能力,与2008年相比,2013年5种林地的土壤水分入渗初渗速率分别增加了52.8%、115.8%、51.1%、15.9%和49.9%,平均入渗速率也有增加;3)对5种林地的土壤水分入渗进行模拟,Horton模型比Kostiakov模型及Philip模型模拟效果更好。     

干热河谷不同土地利用类型坡面土壤水分时空变异

为探究干热河谷区不同土地利用类型坡面土壤水分的时空变化规律,以元谋干热河谷老城小流域水土保持综合治理示范区内的银合欢人工林地、扭黄茅草丛地和坡耕地为研究对象,采用经典统计学和地统计学克里格插值相结合的分析方法,对3种土地类型坡面土壤水分的时间和空间异质性进行研究。结果表明:元谋干热河谷区土壤含水量较低(林地旱季7.56%,雨季12.80%;草地旱季8.05%,雨季12.66%;坡耕地旱季19.37%,雨季22.95%),雨季显著大于旱季。旱、雨季均表现为坡耕地草地林地,呈中等至强度变异(0.14~0.72之间);不同土地利用类型下各层土壤水分的自相关系数均由正向负转化的相同趋势,但拐点有所不同,且雨季大于旱季;不同土地利用类型下旱、雨季土壤水分的最佳拟合模型林地与草地相同(林地与草地旱雨季均为球状模型,坡耕地旱雨季为指数模型),均呈中等或强等空间相关性(0.05~0.39之间),且旱季大于雨季;同一土地类型下旱、雨季不同土层的土壤水分空间分布相似,不同土地利用类型下相同土层分布格局则不同。     

漓江上游典型森林群落内外降雨特征研究

2009—2011年,对漓江上游典型森林群落木荷(Schima superba)林内和林外降雨进行了观测,结果表明:试验区降水年内分配极不均匀,干旱与暴雨频发,雨季降水占全年降水的82.39%,旱季降水仅占全年江水的17.61%。2011年生长季节总体表现为极其干旱,但降水总量却高于前几年的平均值,5—6月降水总量占观测期间降水总量的63.59%。单次最大降雨16h达319.8mm,降雨强度达20.0mm/h;超过50mm的日降雨量占观测日降雨总量的65.25%。木荷林内外降雨联系紧密,林内穿透降雨量与林外降雨量存在显著线性相关,但降雨穿透率与林外降雨量及强度之间的关系复杂。在高雨量级或强降雨情况下,林内降雨穿透率大,变异小,小于2.5mm/h的降雨穿透率为60.96%,变异系数为39.81%;大于8.0mm/h的降雨穿透率为72.40%,变异系数为5.64%。本研究为正确认识流域森林生态水文功能,制定有效的水资源调配和水源涵养林管理措施提供科学依据。     

东江中上游4树种水势日变化特征及其与环境因子的关系

在东江中上游,以6a生树种木荷、红锥、火力楠和藜蒴为材料,采用PSYPRO露点水势仪对4树种在旱季与雨季的土水势、根水势、茎水势和叶水势日变化过程进行了测定,探讨了4树种在自然生境下的水势梯度变异及叶水势与气象因子的关系。结果表明,叶水势日变化均呈"单峰"型曲线,日均值表现为木荷>火力楠>红锥>藜蒴,旱季叶水势明显低于雨季;叶水势与大气温度(Ta)和光合有效辐射(PAR)呈极显著负相关(P<0.01),而与空气相对湿度(RH)和大气水势(Фa)呈极显著正相关(P<0.01),气象因子对东江流域主要造林树种叶水势直接作用由大到小结果如下:火力楠和藜蒴(Ta>RH>Фa>PAR),红锥(RH>Фa>Ta>PAR),木荷(Ta>Фa>RH>PAR)。     

滇中高原不同植被恢复条件下土壤肥力和水分特征研究

在干湿不同季节分析滇中高原不同恢复措施下群落的土壤肥力条件和土壤水分条件,结果表明,无论干湿季节,土壤养分含量在不同类型的植被中由优到劣依次为次生常绿阔叶林、针阔混交林、云南松林、桉树林、荒坡灌草丛;各种植被对0～30cm的剖面层次的土壤肥力影响最大,自然恢复更新的植物群落对0～30cm土层的肥力影响显著优于人工林,其变化幅度也高于人工林;自然恢复更新的植物群落在30～60cm、60～90cm土层中,营养物质含量较低,尤其在雨季这些深层土壤营养物质的含量更小。次生常绿阔叶林的持水能力最强,桉树林的持水保水能力最低。次生常绿阔叶林和针阔混交林土壤养分和水分在干湿季节间变化幅度较小,而桉树林和云南松林变化幅度较大。讨论认为雨季补充营养可以显著提高植被恢复的速度,生态建设中尽可能以自然演替恢复更新为主。     

江西大岗山3种林型土壤水分物理性质研究

对江西大岗山林区常绿阔叶林、杉木人工林和毛竹林土壤的容重、孔隙度、持水量和贮水量等物理性质进行了研究。结果表明:(1)常绿阔叶林、毛竹林和杉木人工林的土壤容重均随深度的增加而增加。在0~80 cm的土层中,杉木人工林、常绿阔叶林和毛竹林的土壤容重分别为1.29 g/cm3,1.24 g/cm3和1.20 g/cm3。(2)随土层深度的增加,3种林型土壤的总孔隙度、毛管孔隙度、饱和持水量和毛管持水量均逐渐降低。(3)在0~80 cm的土层中,常绿阔叶林的土壤总孔隙度和非毛管孔隙度最大,毛竹林次之;而常绿阔叶林土壤的毛管孔隙度最小,毛竹林最大。(4)在0~80 cm的土层中,3种林型土壤的饱和持水量、毛管持水量和非毛管持水量均为毛竹林>常绿阔叶林>杉木人工林。在0~80 cm的土层中,3种林型土壤的现有贮水量和饱和贮水量均为常绿阔叶林>杉木人工林>毛竹林。(5)毛竹林在0~40 cm土层中,土壤物理性质明显优于另外两种林分。     

红壤区植被恢复团聚体POC变化归因分析

研究植被恢复条件下土壤水稳性团聚体颗粒有机碳的分布特征及影响因素,为退化红壤区生态系统重建与土壤质量改善提供理论依据。在江西省泰和县植被恢复与重建基地,选取立地条件基本一致的马尾松纯林、湿地松纯林、木荷纯林、马尾松补植木荷、湿地松补植木荷、湿地松—木荷原始混交林6种恢复模式,于2019年通过调查取样和试验分析,探索不同植被恢复模式土壤各粒级水稳性团聚体颗粒有机碳(POC agg)、土壤物理化学性质变化特征及相互关系。结果表明:(1)退化红壤以水稳性大团聚体(>0.25 mm)为主(百分比含量为87%),木荷纯林、马尾松补植木荷林土壤大团聚体含量最低。表层(0—10 cm)土壤POC agg受恢复模式影响最显著(P<0.05),以湿地松纯林POC agg含量为最高(14.44 g/kg);(2)土壤物理化学性质因恢复模式的不同而呈显著性差异,其中湿地松补植木荷林下土壤有机质(SOM)、木荷纯林下土壤全氮(TN)、湿地松纯林下土壤全磷(TP)含量分别为最高;(3)人工针叶纯林中团聚体组成对POC agg影响最大,团聚体组成、SOM和TN是影响POC agg的重要因素(P<0.01),且土层越深关联度显著增加(P<0.01);其中微团聚体(<0.25 mm)POC agg受其直接或间接效应均较高,TN在<0.053 mm粒级团聚体POC agg的影响最大。木荷纯林能明显改善土壤结构和肥力,且湿地松对林下土壤养分尤其是POC agg固持能力较高。结合退化红壤区生态修复实践,以湿地松纯林作为先锋树种进行植被恢复,抚育过程中补植木荷可能会更好地改善土壤性质。