冰雪灾害后粤北杉木林冠残体和凋落物的持水特性

对冰雪灾害后杉木林的林冠残体和凋落物的储量、持水量、持水率和吸水速率进行研究.结果表明:杉木林冠残体的干、枝、叶和皮的干质量分别为11.42,7.03,5.76和1.78 t·hm-2,凋落物干质量为5.93 t·hm-2;各组分的最大持水量表现为干(11.83 t·hm-2)>叶(11.24 t-hm-2)>凋落物(10.88 t-hm-2)>枝(6.73 t·hm-2)>皮(2.38 t·hm-2);各组分中叶的最大持水率居首位,达295%,凋落物为272%,皮为234%,枝和干分别为196%和193%;浸泡时间在0.5～6 h之间,各组分的吸水速率随浸泡时间的增长急剧下降,此后缓慢下降;各组分的持水量和持水率随着浸泡时间的增加按照自然对数方程增加,各组分的吸水速率随浸泡时间的增长按负指数方程下降.     

杉木等几种人工林凋落物持水特性研究

对粤西、粤北杉木、马尾松、湿地松、马占相思、尾叶桉、黎蒴和毛竹等7种主要人工林凋落物的持水量、持水率和吸水速率进行测定。结果表明,马占相思、尾叶桉、黎蒴、湿地松、毛竹、马尾松和杉木的凋落物最大持水率分别为284.74%、253.36%、236.47%、226.06%、212.06%、187.68%和181.16%,树种间差异较大。凋落物持水量和持水率均随浸泡时间增加呈对数方程W=a＋blnt增加。7种林分凋落物的吸水速率在浸泡0.5-1.5 h时均为马占相思〉尾叶桉〉湿地松〉毛竹〉黎蒴〉马尾松〉杉木,各林分凋落物吸水速率WA随浸泡时间t的延长呈方程WA=a.t^-b下降。马占相思凋落物水源涵养能力最强,杉木最弱,阔叶树大于针叶树。     

广西猫儿山水青冈天然林凋落物的持水特性

采用野外调查和室内浸泡法对猫儿山水青冈(Fagus longipetiolata)天然林不同分解层凋落物的储量、持水量、持水率和吸水速率进行研究。结果表明,未分解层、半分解层和全分解层的干凋落物储量分别为1.02、1.07、2.28 t/hm2。不同分解层凋落物的持水量和吸水速率在整个浸泡试验过程中均表现为全分解层半分解层未分解层;持水率表现为半分解层未分解层全分解层。方程拟合结果表明,不同分解层的凋落物持水量、持水率与浸泡时间呈对数关系;凋落物吸水速率与浸泡时间呈幂指数关系。     

亚热带4种典型人工林凋落物持水特性

对亚热带地区枫香林、樟树林、马尾松林及樟树+马尾松林这4种典型人工林凋落物持水特性进行研究,结果表明:(1)4种森林类型的凋落物年凋落量大小顺序为:樟树+马尾松林(6.09 t/hm~2)枫香林(5.98t/hm~2)马尾松林(5.89 t/hm~2)樟树(3.871 t/hm~2)。(2)4种森林类型的凋落物持水量随着浸水时间的增加而增加,最大持水量为:樟树+马尾松林(19.15 t/hm~2)枫香林(16.20 t/hm~2)樟树林(15.04 t/hm~2)马尾松林(13.84 t/hm~2),最大持水率为樟树林(516.5%)樟树+马尾松林(408.6%)枫香林(314.4%)马尾松林(280.3%),有效持水深为樟树+马尾松林(1.48 mm)枫香林(1.29 mm)樟树林(1.18 mm)马尾松林(1.08 mm)。(3)浸泡时间在0.5~6 h之间时,特别是在2 h内,随浸泡时间的增加各林分凋落物的吸水速率急剧下降,吸水速率为樟树+马尾松林枫香林樟树林马尾松林。(4)随着浸水浸泡时间的增加使得凋落物持水量和凋落物持水率呈对数关系增加,凋落物吸水速率与浸水浸泡时间呈幂函数关系,且3种关系中的R2均大于0.9。由此可见,针阔混交林形式的营林模式,能够更大的发挥森林在涵养水源、水土保持等方面的作用,在今后的森林可持续经营管理中可以考虑。     

华北落叶松人工林凋落物储量及其持水特性

以燕山山地主要的造林树种华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)(16a,23a,34a,42a)和主要混交树种26a白桦(Betula platyphylla)、30a山杨(Populus davidiana)凋落物为研究对象,从不同林龄、不同组成成分、组成比例方面对凋落物的储量和持水特征展开研究。结果表明:1)华北落叶松人工林(16a,23a,34a,42a)以及26a白桦次生林、30a山杨次生林这6种林分类型的凋落物储量分别为35.75,45.50,60.00,65.94,25.40,19.39t/hm2。2)不同林龄落叶松凋落物的持水率呈现出16a23a34a42a的趋势,白桦和34a华北落叶松,山杨和34a华北落叶松分别以不同比例混合的凋落物的持水率以落叶松+白桦(1∶3)的最大,凋落物持水率随着浸泡时间的增加呈指数式增加;3)不同林龄华北落叶松凋落物的吸水速率呈现16a23a34a42a。6种不同比例混合凋落物的吸水速率以落叶松+白桦(1∶3)的最大。凋落物吸水速率与浸水时间之间存在幂函数关系,随浸泡时间的增加,吸水速率减小。     

西江中上游人工次生林凋落物水文效应

在西江中上游肇庆市德庆三叉顶市级自然保护区,对人工次生林不同坡向的凋落物水文效应进行了研究,结果如下:(1)凋落物持水率与浸泡时间存在对数曲线关系,而凋落物吸水速率与浸泡时间呈指数函数关系;不同森林类型凋落物持水率和吸水速率随时间的动态变化规律基本相似;(2)不同坡向林分凋落物最大持水率的大小顺序为:东南坡(172.3...     

会东县3种人工林凋落物持水性研究

为探索人工林下凋落物的持水性,对会东县3种典型林分凋落物的储量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究。结果表明:不同林型的凋落物干储量、持水量、持水率、吸水率有所差异,从大到小顺序均符合:软阔林(桤木)硬阔林(青冈)针叶林(华山松)。凋落物持水量和持水率与浸泡时间的变化规律符合对数方程W=a×ln(t)+b(其中a和b为常数),凋落物吸水速率与时间的变化规律符合乘幂方程W=a×t~(-b),且均达到显著相关水平(P0.05)。软阔(桤木)林具有比另外2种林型高的保水性,在持续干旱区域,桤木可以作为涵养水源林造林的首选树种。通过对3种人工林凋落量及其持水性动态变化的监测和研究,凋落物自然含水量在13.75%~63.62%之间,半分解凋落物含水量普遍高于未分解凋落物。未分解凋落物和半分解凋落物饱和持水率分别在85.05%~323.41%、147.66%~251.11%之间,半分解凋落物饱和持水率变幅相对较小。     

四种人工林枯落物持水特性

为了解木荷等4种人工林的枯落物水文特性,在广东省佛山市云勇林场,以木荷、杉木、藜蒴和火力楠人工林为研究对象,通过枯落物储存量调查和浸泡实验,分析枯落物持水特性,建立了枯落物持水量、吸水速率与浸泡时间的相互关系。结果表明：4种人工林林分枯落物总储存量介于2．82～10．92t／hm2,杉木林最大（10．92t／hm2）,火力楠林最小（2．82t／hm2）;最大持水量依次为：杉木林〉藜蒴林〉木荷林〉火力楠林;最大拦蓄量介于4．16—12．93t／hm2;有效拦蓄量介于2．46～8．92t／hm2,依次是杉木林〉藜蒴林〉火力楠林〉木荷林。枯落物浸泡实验表明：枯落物持水量与浸泡时间存在对数曲线关系,而吸水速率与浸泡时间则是幂函数关系。4种人工林枯落物持水率和吸水速率随时间的动态变化规律基本相似。随浸泡时间的延长,枯落物持水率呈增加趋势,在浸泡10—12h后,持水率增幅趋于平缓;枯落物吸水速率在前2h内变化最快,之后逐渐变缓,24h时吸水基本停止。     

冰雪灾害对粤北杉木林林冠残体和凋落物持水特性的影响

2008年1~2月广东粤北地区遭受冰雪灾害的袭击,导致杉木林产生了大量的林冠残体。作者对2008年林冠残体各组分和2008-2011年各年的凋落物持水特性进行研究,可以了解灾后杉木林凋落物的涵养水源特点和为生态系统的修复提供参考。结果表明:2008年,各组分最大持水量为叶(10.9 t/hm2)凋落物(8.22 t/hm2)枝(8.13 t/hm2)干(6.25 t/hm2)皮(2.72 t/hm2),各组分最大持水率呈现叶(320%)干(296%)皮(280%)凋落物(227%)枝(214%);各年度凋落物层的最大持水量呈现2008年(27.25t/hm2)2011年(19.68 t/hm2)2010年(22.71 t/hm2)2009年(24.06 t/hm2)。2008年凋落物层的最大持水率为268%,2009—2011年在194%~200%之间。林冠残体或凋落物持水量与浸泡时间、持水率与浸泡时间的关系均按照自然对数方程变化,而各组分和各年度的吸水速率随浸泡时间按负指数方程下降。     

东莞大屏嶂森林公园人工林凋落物的持水特性

对广东省东莞大屏障森林公园7种林分凋落物储量和持水过程进行研究,结果表明：凋落物的吸水速率随浸泡时间呈幂函数曲线降低,持水量随浸泡时间的增加呈对数曲线增长,不同森林类型的凋落物厚度为2．2～8．1cm,现存量4．42～9．31t·hm^-2,最大持水量介于4．52～14．23t·hm^-2,7种林分凋落物现存量和最大持水量的顺序为荷木〉杉木〉马占相思〉藜蒴〉鸭脚木〉粉丹竹〉马尾松,其中荷木林最大,水文生态效益显著,而马尾松林则最低。     

不同密度毛竹林枯落物层水文特性研究

对黄山区4种密度毛竹纯林枯落物层的储量、最大持水量、最大持水率、吸水速率、有效拦蓄量等水文特性参数进行了研究。结果表明:(1)不同密度毛竹林枯落物储量、厚度及自然含水率均存在较大差异;不同林分枯落物储量为3.98 6.00 t·hm-2,其中,以3 000株·hm-2的林分枯落物储量最高。(2)4种密度毛竹林下枯落物最大持水率为317.09%347.58%,密度为3 000株·hm-2时,毛竹林枯落物层最大持水量达到20.70 t·hm-2。(3)4种密度毛竹林枯落物层持水量(S)与浸泡时间(t)的关系为S=alnt+b(a为方程系数,b为方程常数项),其吸水速率(V)与浸泡时间(t)的关系为V=ctd(c为方程系数,d为方程指数);在0 4 h内枯落物吸水速率急剧下降,4 h后明显减缓。(4)密度对毛竹林枯落物水文特性有一定影响,选择适宜的营林密度对于提高毛竹林枯落物层水文生态功能具有重要的作用。     

桐庐县生态公益林不同林分类型凋落物持水能力的初步研究

对浙江省桐庐县7种不同林分类型枯落物进行水文效应研究表明:(1)不同林分类型枯落物持水量、吸水速率随时间的动态变化规律基本相似。持水量随浸泡时间的增加呈上升趋势,但当浸泡8 h之后,趋势变缓;不同林分类型的吸水速率在6 h内变化最快,随着时间继续增加,吸水基本达到饱和。(2)不同林分类型枯落物都具有不同程度的蓄水、保水作用,最大持水率在101.78%~319.91%之间,最大持水量大小顺序为:落叶阔叶林>未成林>毛竹林>经济林>杉木林>常绿阔叶林>马尾松林,阔叶林明显大于针叶林。     

辽东地区主要森林类型枯落物持水性能研究

对辽东地区几种主要植被类型枯落物的蓄积量、持水量、持水率和吸水速率等进行了研究。结果表明,辽东地区森林枯落物蓄积量10.81~39.53 t/hm2,针叶林明显高于阔叶林,灌丛最少。针叶林随着林龄的增大枯落物蓄积量增大,阔叶林与之相反。测定了在不同的浸泡时间下,各类型枯落物持水量和最大持水率以及枯落物吸水速率随浸泡时间的增长按方程:Y=a+b/t下降。     

不同林龄杉木人工林凋落物持水特性研究

结合取样法与浸泡法,对湖南会同不同林龄杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林凋落物现存量、凋落物(叶和枝)持水特性进行研究。结果表明,凋落物现存量表现为成熟林(2.72 t/hm~2)近熟林(2.36 t/hm~2)中龄林(1.26 t/hm~2)。叶凋落物最大持水量表现为成熟林(5.50 t/hm~2)近熟林(4.49 t/hm~2)中龄林(2.20 t/hm~2);枝凋落物最大持水量表现为近熟林(1.20 t/hm~2)成熟林(1.09 t/hm~2)中龄林(0.27 t/hm~2)。叶凋落物最大持水率表现为中龄林(241.37%)近熟林(224.80%)成熟林(208.17%);枝凋落物最大持水率表现为成熟林(148.63%)近熟林(107.37%)中龄林(81.80%)。叶凋落物最大吸水速率表现为中龄林(3.54 g·g~(-1)·h~(-1))近熟林(3.06 g·g~(-1)·h~(-1))成熟林(2.79 g·g~(-1)·h~(-1));枝凋落物最大吸水速率表现为近熟林(1.92 g·g~(-1)·h~(-1))成熟林(1.74 g·g~(-1)·h~(-1))中龄林(1.44 g·g~(-1)·h~(-1))。叶、枝凋落物持水量和持水率与浸泡时间呈对数关系,吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系,叶凋落物的持水量与持水率均明显高于枝凋落物,其在持水能力方面起主要作用。研究结果可为评价我国南方杉木人工林水土保持功能与可持续经营提供科学依据。     

密度对毛竹林水源涵养能力的影响

以崇阳县毛竹为研究对象,在4种密度(D1)1 300±100、(D2)1 900±100、(D3)2 500±100及(D4)3 100±100株·hm~(-2)毛竹林分内通过标准地设置与调查对毛竹林分水源涵养能力进行了研究。结果表明,虽然不同毛竹林密度林冠层截留率之间的差异不显著,但截留量之间的差异极显著。半分解以及未分解凋落物持水量与浸泡时间之间均为对数方程,半分解以及未分解凋落物吸水速率与浸泡时间之间均为幂函数方程。不同密度凋落物最大持水量0.81~1.21 mm,并随林分密度增加而增加。凋落物总最大持水率380.39%~402.13%。林分有效拦蓄量0.75~0.92 mm,有效拦蓄率292.92%~311.31%,并密度增大而增大。毛竹林土壤土壤含水率11.21%~13.70%,土壤容重1.19~1.34 g/cm~3,毛管总孔隙度52.89%~54.77%,土壤毛管总孔隙度随土层深度的增加而减小,土壤非毛管孔隙度9.39%~10.22%。林分密度对土壤物理性状及其土壤渗透性能影响均不显著。毛竹林土壤饱和蓄水量3 173.35~3286.11 t·hm~(-2),不同密度毛竹林分土壤层饱和蓄水量之间的差异不显著。虽然不同密度毛竹林分土壤毛管蓄水量之间的差异不显著,但非毛管蓄水量差异显著。毛竹林水源涵养总量584.15~626.58 t·hm~(-2),土壤蓄水量、林冠截留量及凋落物持水量分别占96.41%~97.91%、0.79%~1.51%及1.30%~2.07%。     

柳江流域中游3种人工林的水源涵养功能

以柳江流域中游柳江县3种典型人工林为研究对象,通过野外样地调查和室内实验相结合的方法,从林下草本层、凋落物层、土壤层3个方面研究了不同人工林的水源涵养功能.结果表明:桉树林(巨尾桉Eucalyptus grandis×E.uroplylla)、杉木林(Cunninghamia lanceolata)和马尾松林(Pinus massoniana)林下草本层最大持水量差异不显著,分别为12.12、11.33和8.56 t/hm2;而凋落物层最大持水量的大小顺序为桉树林>马尾松林>杉木林,3种林分间差异显著(P<0.05),分别为13.92、9.86和6.82 t/hm2;3种林分凋落物的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;土壤密度随土层厚度的增加而增大,非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度则相反,均随着土层厚度的增加而减小,桉树林毛管总孔隙度和总孔隙度除外;马尾松林和杉木林60 cm土层的最大持水量差异不明显,但均明显大于桉树林,分别为2968.44、2964.03、2585.20 t/hm2;不同林分的林下层持水总量大小顺序依次为马尾松林(2986.86 t/hm2)、杉木林(2982.17 t/hm2)、桉树林(2611.24 t/hm2),其中土壤层的持水量占99%及以上.     

鼎湖山3种不同演替阶段森林凋落物的持水特性

研究鼎湖山自然保护区内处于演替前期的马尾松针叶林(PF)、处于演替中期的马尾松针阔混交林(MF)和处于演替顶极阶段的季风常绿阔叶林(M EBF)3种群落的凋落物及其不同分解层的现存量、持水量、持水速率和持水率.结果表明:凋落物现存量表现为PF(21.96 t·hm-2)＞MF(14.59 t·hm-2)＞MEBF(10.40 t·hm-2),顶极群落MEBF凋落物现存量最小;3种群落凋落物最大持水量为13.68 ～ 50.10 t·hm-2,持水深表现为PF(5.0mm)＞MF(2.8 mm)＞MEBF(1.4 mm);PF凋落物已分解层持水量占凋落物持水总量比重大(44.3％),而MEBF已分解层的贡献仅为16.7％;凋落物及其各分解层的持水量均随浸水时间呈对数关系增加,其截持水过程主要发生在0.5～2 h内,0.5h内平均持水速率表现为PF(4.35 mm·h-1) ＞MF(2.22 mm·h-1) ＞MEBF(1.19 mm·h-1),均随浸水时间的增加按幂函数方程降低;凋落物最大持水率表现为PF(306.3％)＞MF(289.0％)＞MEBF(239.3％),且伴随PF→MF→MEBF的演替,半分解层及已分解层凋落物的持水率即持水能力明显降低;演替早期PF凋落物具有较高的降水截留能力,尤其是其凋落物的已分解层,而后期MEBF凋落物未分解层对整体截留能力贡献大.     

色季拉山针叶林凋落物持水特性研究

采用野外实地观测与室内浸提法,对色季拉山5种主要针叶林:方枝柏(Sabina saltuaria)、西藏红杉(Larix griffithiana)、林芝云杉(Picea likiangensis var.linzhiensis)、高山松(Pinus densata)和急尖长苞冷杉(Abies georgei var.smithii)林地凋落物的储量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究。结果表明:5种针叶林林下凋落物储量范围在8.48~19.2t/hm2,大小顺序表现为:高山松林急尖长苞冷杉林林芝云杉林方枝柏林西藏红杉林;最大持水量表现为:急尖长苞冷杉林高山松林西藏红杉林林芝云杉林方枝柏林;最大持水率为:西藏红杉林急尖长苞冷杉林林芝云杉林高山松林方枝柏林,且持水量、持水率与浸泡时间表现出明显的对数函数关系;凋落物吸水速率为:西藏红杉林急尖长苞冷杉林林芝云杉林高山松林方枝柏林,且与浸泡时间表现了明显的幂函数关系。研究结果可为该区域森林涵养水源评价及水源涵养林的持续利用提供理论基础。     

宁夏六盘山不同林龄华北落叶松人工林枯落物水文效应

[目的]探究林龄对华北落叶松林枯落物水文效应的影响。[方法]于2017年6月在宁夏六盘山香水河小流域选择4种林龄阶段(16、25、34、43a)的华北落叶松人工林样地,调查林分结构和测量林下枯落物蓄积量、厚度、持水量等指标,分析不同林龄华北落叶松枯落物层持水能力差异。[结果]研究表明:(1)华北落叶松枯落物厚度介于4.5～6.0 cm,总蓄积量在29.08～33.21 t·hm~(-2),且半分解层蓄积量高于未分解层蓄积量,4种林龄枯落物厚度与蓄积量均表现为成熟林近熟林中龄林幼龄林。(2)各龄林枯落物最大持水量介于79.47～110.05 t·hm~(-2),成熟林最大;最大持水率变动在273.32%～341.27%,中龄林最大。(3)各龄林枯落物持水量、吸水速率与浸水时间动态变化均类似,枯落物持水过程表现为浸水0.5 h内吸水速率最大,4 h之后吸水速率趋于平缓,10 h后枯落物持水量基本饱和,持水量与浸水时间均呈明显对数关系(R~20.92)。(4)各龄林枯落物有效拦蓄量在43.64～70.52 t·hm~(-2)之间,成熟林拦蓄能力最强。[结论]综合分析4种林龄枯落物水文效应,成熟林枯落物层水文功能最强。     

3种常见观赏草的持水性能比较

以福州市比较常见的3种观赏草:银边沿阶草、鸢尾、金娃娃萱草作为研究对象,应用室内浸泡法分别测定3种观赏草的根、茎叶的吸水速率、持水率。结果表明:3种观赏草根、茎叶持水率存在显著差异(P<0.05)。在浸泡16 h时,持水率达到最大值,其中鸢尾根部的持水率最高,而茎叶持水率则以银边沿阶草最高。银边沿阶草不同部位的吸水速率均最高。3种观赏草随着浸泡时间的延长,持水率呈上升趋势,表现为极显著正相关;而吸水速率呈下降趋势,表现为负相关关系。3种观赏草均有良好的持水性能,可供城市园林造景和生态保护中应用。