内蒙古林科院树木园华北落叶松人工林枯落物和土壤层的水文效应

森林枯落物和土壤层具有重要水文功能,对内蒙古林科院树木园华北落叶松人工林林下枯落物现存量、持水特征、有效拦蓄量及林地土壤的物理性质、贮水特征进行了研究.研究结果显示:华北落叶松人工林枯落物未分解层、半分解层的最大持水深分别为0.88 mm、1.63 mm,林分枯落物的有效拦蓄量为1.64 mm.不同土层深度的土壤有效贮...     

苏木山不同林分密度华北落叶松人工林枯落物特征

为了解苏木山华北落叶松人工林枯落物组成,选择林龄48 a生的苏木山华北落叶松人工林为研究对象,测量了不同林分密度林内枯落物。结果表明:(1)研究区枯落物储量为10.71～19.54 t·hm~(-2),其中半分解层储量为5.90～11.92 t·hm~(-2),未分解层储量为4.81～7.63 t·hm~(-2)。(2)各林分密度枯落物储量为1 800株·hm~(-2)900株·hm~(-2)500株·hm~(-2)1 100株·hm~(-2)。枯落物厚度为2.40～4.72 cm,其中半分解层厚度为0.67～1.80 cm,未分解层厚度为1.73～2.92 cm。(3)各林分密度枯落物含水率均表现为未分解层小于半分解层,枯落物含水率为林分密度500株·hm~(-2)1 800株·hm~(-2)900株·hm~(-2)1 100株·hm~(-2)。     

宁夏六盘山南侧森林枯落物及土壤的水文生态功能研究

森林枯落物和土壤具有重要生态水文功能,对六盘山香水河小流域的辽东栎-少脉椴、华北落叶松林的研究表明:辽东栎-少脉椴林枯落物未分解层、半分解层的最大持水量分别为5.42、11.28 t·hm-2;华北落叶松林的对应值分别为5.72、24.51 t·hm-2.两种林分枯落物的有效拦蓄量分别为0.56和1.63 mm,即华北落叶松林枯落物的持水能力好于辽东栎-少脉椴林.但辽东栎-少脉椴林1 m土层的非毛管持水深和毛管持水深(108.15、441.02 mm)远大于华北落叶松林(65.80、420.00 mm),且前者生长季1 m土层有效持水能力(267.77 ～327.42 mm)大于后者(133.55 ～227.23 mm).从林地综合持水能力来看,辽东栎-少脉椴林的水文生态功能优于华北落叶松林.此外发现,虽然是两个不同的林分,但其1 m土层的有效持水能力的非毛管比例都是36.6%,毛管比例都是63.4%,表明在采用土壤有效持水能力、毛管贮水深、非毛管贮水深这3个指标中的任何一个评价较厚土层的总持水能力时,都将有很好的一致性.     

冀北山地落叶松林枯落物层水文效应研究

采用样方法对冀北山地落叶松林的枯落物层进行了调查,并对其水文效应进行了研究。结果表明:(1)冀北山地落叶松林枯落物厚度为3.6~4.2cm,生物量的变化范围为8.41~11.46t·hm~(-2),阴坡枯落物的积累量较大。(2)枯落物最大持水量20.8~29.1t·hm~(-2),最大持水率284%~346%;对枯落物的持水量与浸水时间进行回归分析,符合Q=aln(t)+b的对数关系;枯落物在前0.25h内的吸水速率最大,6h左右速率明显降低。(3)枯落物的半分解层拦蓄能力高于未分解层,以样地C(海拔1180~1310m,西北坡,坡度25-30°)的枯落物拦蓄能力最强。     

落叶松人工林枯落物特征研究

本文研究了落叶松人工林枯落物的酸度变化、浸提液的离子含量、腐殖质组成以及微生物含量的变化，并与混交林的枯落物特征进行了比较，探讨了枯落物的矿质养分及水溶性物质的含量，为进一步研究落叶松人工林地力问题提供了借鉴。     

六盘山华北落叶松人工纯林枯落物储量的空间变异分析

在六盘山南侧设置2个20 m×20 m的华北落叶松人工林样地,研究枯落物储量的空间分布.结果表明:枯落物储量空间差异明显,2个样地的枯落物储量平均值为1.80和1.68 kg·m-2,最大值为2.96和2.71 kg·m-2,最小值为0.35和0.34 kg·m-2,最大和最小值的比值变化在8～9之间;在不考虑测点空间位置及取样间距的情况下,2个样地枯落物储量的变异系数为0.41和0.56;枯落物储量的空间分布受空间结构性和随机性的多种因素影响,其中林地微地形能解释枯落物储量空间变异的56%,局部洼地利于更多枯落物堆积;2个样地枯落物储量的空间分布函数曲线的理论模型均符合球状模型,且空间自相关程度较呔;当以95%的置信区间准确估计华北落叶松林样地的枯落物储量时,最小取样数量为9个1 m×1 m的样方.     

华北落叶松枯落物覆盖对地表径流的拦阻效应

在宁夏固原六盘山叠叠沟小流域坡面径流小区(长0.9 m、宽0.5 m)内进行了10种枯落物覆盖量(0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0、15.0、20.0、25.0 t·hm-2)、5个入口流量(10、20、30、40、60 mL·s-1)的地表径流试验.结果表明:当枯落物覆盖量从0.0 t·hm-2增加到25.0 t·hm-2时,地表径流流速与无枯落物覆盖相比减小了57.50%～72.27%;地表径流流速随入口流量增加而明显加大,尤其是无枯落物覆盖时增加最快;在坡度为14°的条件下,枯落物覆盖对地表径流流速的阻延值△V(cm·s-1)与单宽流量q(mL·s-1·cm-1)、枯落物覆盖量G(t·hm-2)的关系为:△V=3.617 7q0.507 5G0.431 5(R2=0.910 2);枯落物覆盖量增加使地表曼宁阻力系数n值加大,在枯落物覆盖量小于10.0 t·hm-2时,n值随枯落物量增加而急剧加大;当枯落物覆盖量在10.0～25.0 t·hm-2范围内增加时,n值的加大趋势逐渐变缓;n值与枯落物覆盖量之间呈较好的二项式关系.     

森林枯落物的水文功能

从森林枯落物的蓄水量、雨水截留量、阻延径流流速、改善土壤结构、减沙减流作用5个方面,叙述了森林枯落物的水文功能,提出森林经营中,应采取措施,促进林分森林枯落物的积累。     

日本落叶松人工林枯落物土壤酶活性

【目的】深入了解不同发育阶段日本落叶松人工林不同分解程度枯落物的土壤酶活性,为促进枯落物分解、加速养分循环、缓解地力衰退提供理论依据。【方法】以不同发育阶段日本落叶松人工林不同分解程度的地表枯落物为研究对象,在2013年5月中旬、8月初及10月中旬分别取样,测定与枯落物分解相关的8种土壤酶的活性变化及其与 pH值、含水量的相关性。【结果】除漆酶外,不同发育阶段林分枯落物层土壤酶活性基本呈现未分解层＞半分解层＞全分解层;不同层中起主要作用的土壤酶不同,在未分解层中主要为淀粉酶和酸性磷酸酶,半分解层中主要为漆酶和内切纤维素酶,而全分解层中主要为漆酶、内切纤维素酶和β－葡萄糖苷酶,表明淀粉酶、酸性磷酸酶在分解初期发挥主要作用,漆酶与纤维素分解酶在分解的中、后期发挥主要作用;幼龄林阶段与成熟林阶段枯落物土壤酶活性总体表现较高,近熟林较低;在幼龄林阶段内切纤维素酶和β－葡萄糖苷酶、淀粉酶、转化酶和几丁质酶活性都较高;成熟林阶段2种磷酸酶活性与几丁质酶活性最高,淀粉酶、转化酶与β－葡萄糖苷酶活性也较高;近熟林阶段淀粉酶、转化酶、酸性磷酸酶、内切纤维素酶和β－葡萄糖苷酶以及几丁质酶活性都较低;而中龄林阶段淀粉酶、内切纤维素酶和β－葡萄糖苷酶活性比幼龄林阶段酶活性低,但高于近熟林阶段酶活性;不同发育阶段林分枯落物层酶活性的变化趋势与林下植被发育状况一致,而与枯落物的贮积量变化趋势相反;对土壤酶活性的季节动态分析表明,大多数的酶在5月份活性最高,而不是温度较高的8月份;对土壤酶活性与含水量、pH值的相关性分析表明,在不同分解程度的枯落物中,半分解层土壤酶活性受含水量、pH值影响较大,在不同发育阶段林分中,近熟林、成熟林阶段枯落物层酶活性更易受含水量、pH 值影响,在季节动态中,8月份土壤酶活性更易受含水量、pH值的影响。【结论】不同发育阶段林分及不同分解程度的枯落物层起主要作用的酶不同;林下植被在日本落叶松人工林枯落物分解中起着重要作用,在营林中应通过间伐、疏伐来促进林下植被发育,或引入适合的林下植物;近熟林阶段日本落叶松人工林林分郁闭度大,对近熟热林阶段日本落叶松人工林进行土壤肥力管理时,应采取密度调控等切实可行的措施缓解地力衰退。     

封山育林对华北落叶松林枯落物层持水能力的影响

为了研究封山育林对华北落叶松枯落物层水源涵养能力的影响,选择未封育、封育2年与封育4年华北落叶松林作为研究对象,采用室内浸泡法来测定枯落物层各项指标,结果表明:(1)采取封育措施后华北落叶松人工林枯落物的厚度与蓄积量随时间增长而增加,大小排序为封育4年>封育2年>未封育;(2)采取封育措施后枯落物最大持水量都有所增加;(3)枯落物层有效拦蓄能力由大到小排序为封育4年(40.33thm^-2)>封育2年(37.40thm^-2)>未封育(34.97thm^-2)。封育措施对林分枯落物层有效拦蓄量有一定的影响,但是增加的幅度不大。在对林分进行封育措施的同时应结合其他经营措施,以更加有效地提高林分枯落物层对水分的拦蓄量。     

六盘山南部华北落叶松人工林土壤有机碳含量

研究造林措施和林龄对宁夏六盘山南部不同坡向华北落叶松人工林土壤有机碳的影响。结果表明:造林后,各坡向的土壤有机碳含量均呈现先下降、后上升的变化过程,其对造林干扰的敏感程度随土层加深而减弱;在阳坡半阳坡,造林10年后的幼龄林0～45cm土层土壤有机碳密度(96.33t·hm-2)仍低于灌丛(122.12t·hm-2),造林20年后的中龄林(189.27t·hm-2)已高于灌丛,说明土壤碳库已得到恢复;在阴坡半阴坡,幼龄林和中龄林的土壤碳密度分别为192.37和222.03t·hm-2,均低于天然次生林(256.64t·hm-2),说明造林20年后土壤碳库仍未恢复;阳坡半阳坡林地在造林后第8年0～45cm土层有机碳含量降至最低,相对阳坡灌丛(32.13g·kg-1)的降幅为3.72g·kg-1,需在造林后第16年才能恢复到造林前的灌丛水平;阴坡半阴坡林地在造林后第16年降至最低,相对阴坡次生林(66.30g·kg-1)的降幅为22.77g·kg-1,需在造林后第32年才能恢复到造林前次生林水平;阴坡造林后,其土壤有机碳比阳坡损失量大,损失期长,恢复较慢,但阴坡土壤碳库的绝对值在任何林龄阶段都高于阳坡,说明阴坡森林土壤的碳储存能力高于阳坡;在阳坡半阳坡灌丛采用扰动较弱的稀植造林时,造林后第10年0～45cm土层有机碳含量平均为31.05g·kg-1,虽仍低于灌丛(35.55g·kg-1),但却远高于扰动较强的全面整地后常规密度造林(23.17g·kg-1)。     

六盘山华北落叶松林的结构随林龄变化及其水文影响

目的 探讨林分结构随林龄的变化及其所带来的水文影响,为六盘山半干旱区森林植被建设和经营管理提供理论依据。 方法 在六盘山半干旱区叠叠沟小流域,以主要人工林类型—华北落叶松人工林为研究对象,基于1993—2002年的日气象数据,应用林分结构耦合模型和BROOK90生态水文模型,通过情景模拟,得到植被结构（平均树高、胸径、郁闭度、LAI）随林龄的变化,及其对水分平衡分量（截留量、蒸腾量、土壤蒸发量、产流量）的影响。 结果 华北落叶松林随林龄的增加可分为快速生长期（林龄5～15 a）、缓慢生长期（林龄15～40 a）和稳定期（林龄大于40 a）。在快速生长期,林分平均树高、平均胸径、郁闭度和冠层LAI均随林龄的增加而快速增大,年均增长率分别为0.48 m·a−1、0.54 cm·a−1、0.03、0.19;在缓慢生长期,林分平均树高、平均胸径和郁闭度呈缓慢增大趋势,而冠层LAI则呈先增大后减小的趋势;在稳定期,林分结构基本稳定。在快速生长期,年均截留量和蒸腾量随林龄增加而快速增大,年均增长率分别为1.91、24.13 mm·a−1;年均土壤蒸发量和产流量随林龄增加快速减小,其年均减小速率为10.58、14.88 mm·a−1。在缓慢生长期,年均蒸腾量、土壤蒸发量和产流量随林龄的变化减慢,并在林龄30 a时趋于稳定,其年均变化率分别为0.62、−0.75、−0.76 mm·a−1。 结论 六盘山半干旱区华北落叶松人工林在林龄小于30 a,特别是林龄小于15 a时,林分结构不断变化,显著影响人工林的生态水文功能。在林龄30 a后,林分结构稳定,水分平衡分量也趋于稳定,在林水综合管理中可不必再考虑林龄的影响。     

北京山地不同海拔侧柏人工林枯落物水文效应研究

通过对北京山地4个不同海拔侧柏人工林枯落物层水文效应进行研究,结果表明:北京山地侧柏人工林枯落物总储量在11.35～25.06t.hm-2之间,最大持水量在13.39～53.55t·hm-2之间,有效拦蓄能力在11.39～39.63t·hm-2之间,最大持水率在123.32%～217.85%之间,枯落物持水量与浸泡时间呈明显对数关系,枯落物吸水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系。综合来看,海拔为758.55m的侧柏人工林枯落物涵养水源能力最好。     

宁夏六盘山华北落叶松人工林雪害的影响因子

调查宁夏六盘山2011年秋一场罕见的早雪造成的华北落叶松人工林受害情况,分析林分受害率与立地条件和林分结构特征的关系。结果表明:高海拔冲风地段和土层瘠薄立地的林分受害率偏大;高密度林分的受害率显著大于低密度林分,说明密度是影响林分抵抗雪灾能力的重要结构指标,但直接原因是林分密度增高导致林分高径比增大;当高径比在0.7～0.9时,样地出现受害,但受害率随高径比增大的增幅不大,当高径比大于0.9后,林分受害率随高径比增大快速升高,当高径比大于1.0后,林分受害率随高径比增大急剧升高;及时间伐降低林木密度,把林分高径比降到0.7左右并维持在0.9以内,是提高森林抵抗雪灾能力的可行营林措施。     

广州七种园林植物枯落物的水文效应

文章分析了广州7种园林植物枯落物的水文效应。结果表明：（1）7种园林植物枯落物最大持水量的大小顺序为：白兰（278．43mm）〉羊蹄甲（278．03mm）〉潺槁树（210．58mm）〉小叶榕（198．64mm）〉塞楝（166．97mm）〉腊肠树（132．52mm）〉印度橡胶榕（128．31mm）,其吸水速率的大小顺序亦同;（2）枯落物的最大持水率、最大拦蓄率和有效拦蓄率的大小顺序均为白兰〉羊蹄甲,潺槁树,小叶榕〉塞楝〉印度橡胶榕,腊肠树;（3）枯落物持水量随浸水时间的增长而增加,吸水速率随之而减少。     

北京九龙山不同林分枯落物及土壤水文效应

对北京九龙山油松、侧柏、黄栌3种纯林的枯落物层水文效应和土壤水分效应进行研究,结果表明:黄栌林分的枯落物总蓄积量最大,为13.15 t·hm-2,其次为油松和侧柏,分别为12.50、9.53 t·hm-2;黄栌的最大持水量和有效拦蓄量最大,分别为28.73、23.17 t·hm-2;侧柏的最小,分别为12.67、10.17 t·hm-2。未分解层和半分解层枯落物持水量分别在浸泡10 h后和8 h后达到饱和,二者的吸水速率均在浸泡2 h内最大,4 h后趋于平稳。不同层次枯落物持水量、吸水速率与浸泡时间均存在较好的函数关系;3个林地的土壤密度均值最大的为侧柏(1.30 g·cm-3),其次为油松和黄栌,分别为1.23、1.08 g·cm-3;黄栌的总孔隙度最大,为49.63%,其次为油松和侧柏,分别为49.49%、47.44%;侧柏林地的土壤有效持水量最大,为96.53 t·hm-2,其次为黄栌和油松,分别为88.23、69.00 t·hm-2。对入渗速率与入渗时间进行拟合分析,二者呈幂函数关系,其相关系数R2值均在0.90以上。     

燕山北部不同类型防护林枯落物及土壤水文效应

研究华北落叶松林、山杨-白桦林、华北落叶松-白桦林、油松-华北落叶松林、白桦林5种类型防护林的枯落物和土壤水文效应。研究方法为浸泡法和环刀法。结果表明：1)枯落物蓄积量范围为11.26～17.75 t/hm²,山杨-白桦林最大,油松-华北落叶松林次之,白桦林最小,华北落叶松林、油松-华北落叶松林未分解层蓄积量大于半分解层,山杨-白桦林、白桦林、华北落叶松-白桦林规律相反。2)枯落物最大持水量为31.27～51.75 t/hm²,有效拦蓄量为23.69～27.70 t/hm²,均表现为山杨-白桦林最大,华北落叶松林最小,持水量(率)、拦蓄量(率)半分解层均大于未分解层。枯落物持水量和持水率与浸泡时间分别呈对数函数和指数函数。3)土壤容重为1.18～1.23 g/cm³,总孔隙度为43.75%～58.47%。土壤有效持水量为64.71～131.09 t/hm²,山杨-白桦林最大,白桦林次之,华北落叶松林最小,土壤入渗速率与入渗时间呈幂函数关系。4) 5种林分水源涵养能力大小排序为山...     

不同林龄华北落叶松人工林土壤蒸发特征及地表径流研究

以塞罕坝机械林场华北落叶松人工林为研究对象,结合该地区2009年气象资料,主要研究不同林龄林下土壤蒸发特征及产生地表径流情况。通过对幼龄林、中龄林、近熟林和林外对照样地的研究,结果表明:林分密度对于林下土壤蒸发量的影响较大,在整个生长季内不同林龄土壤的蒸发量在各月均是幼龄林<中龄林<近熟林<林外对照,蒸发量分别为49.00mm、58.50mm、74.00mm、118.50mm;整个生长季内幼龄林产生地表径流4次,径流量为19.30mm,占生长季降雨量的5.5%;中龄林产生地表径流1次,为13.00mm,占生长季降雨量的3.7%;近熟林产生地表径流2次,占生长季降雨量的3.9%;林外对照径流量为120.20mm,占生长季降雨量的34.5%。     

滦河上游水源涵养林枯落物层水文效应研究

为探讨森林枯落物水文过程及规律,对滦河上游3种不同类型林分枯落物及其结构进行了调查,并对其水文效应进行了探讨。结果表明:1油松纯林的枯落物生物量为12.03t/hm2,最大持水量为19.4t/hm2,有效拦蓄量为23.52t/hm2;落叶松纯林的枯落物生物量为9.51t/hm2,最大持水量为11.9t/hm2,有效拦蓄量为17.03t/hm2;落叶松白桦混交林的枯落物生物量为5.54t/hm2,最大持水量为13.0t/hm2,有效拦蓄量为13.7t/hm2。2半分解层枯落物浸泡8h已基本达到饱和,而未分解层需浸泡10h,持水量与浸泡时间的关系式为Q=alnt+b;枯落物在浸水的前0.5h内吸水速率最大,4h左右时吸水速率明显减缓。     

凤阳山枯落物水文特性研究

采用网格结合模拟降雨研究方法,对凤阳山枯落物水文特性进行了研究。结果表明,在一定的雨强和降水量条件下,枯落物层中产生的径流量与坡度有着密切关系,坡度越大,产生的径流量越大;渗流在降雨结束后的延续时间与坡度有着密切关系,坡度越大,渗流延续时间越长;径流在降雨结束后的延续时间与坡度有着密切关系,坡度越大,径流延续时间越长;一般情况下,渗流较径流先产生、后结束;产生渗流的面积与坡度关系密切,坡度越大,产生渗流的面积越大;不同坡度位置产生渗流的时间随着降雨点坡向距离(以下简称为距离)的增加呈线性变化关系;实验表明,临界坡度约为30°;随着坡度的增加,产生渗流的距离变长;渗流主要集中在降雨点附近,该区域的渗流量所占总渗流量的比例随着坡度增加而减少。