粤北不同林龄杉木人工林下土壤层及枯落物层持水能力研究

【目的】为了研究粤北地区不同林龄杉木人工林土壤层及枯落物层水源涵养能力情况,并对粤北 杉木人工林质量提升和生态改善提供依据。【方法】以广东韶关市 3 个林场中的杉木幼龄林（7~8 年）、中龄 林（16~18 年）、近熟林（23~25 年）为试验对象,采用环刀浸泡法和室内浸泡法对其林下土壤及枯落物持水 能力进行比较。【结果】0~30 cm 土层土壤容重大小表现为幼龄林（1.22 g/cm3）＞中龄林（1.17 g/cm3）＞近熟 林（1.14 g/cm3）,毛管孔隙度大小表现为幼龄林（39.66%）＞中龄林（34.04%）＞近熟林（32.93%）,土壤 有效持水量大小表现为幼龄林（650.70 t/hm2）＞近熟林（627.60 t/hm2）＞中龄林（619.78 t/hm2）,但差异均不 显著。枯落物有效拦蓄量大小为中龄林（11.01 t/hm2）＞近熟林（10.95 t/hm2）＞幼龄林（4.04 t/hm2）,且中龄 林显著高于幼龄林。回归分析表明枯落物在浸水 0.5 h 内吸水速率最大,其后迅速降低,至 12 h 时持水量达到 稳定;枯落物持水量与浸泡时间成对数关系（R2 ＞ 0.92）,其吸水速率与浸泡时间成幂函数关系（R2 ＞ 0.97）, 且吸水速率均表现为近熟林＞中龄林＞幼龄林。【结论】不同林龄杉木人工林土壤层持水能力表现为幼龄林＞ 近熟林＞中龄林,枯落物层持水能力表现为近熟林＞中龄林＞幼龄林。     

宝天曼自然保护区不同林龄锐齿栎林枯落物层水文特性

对宝天曼自然保护区不同林龄锐齿栎林下枯落物层蓄积量、自然含水量和持水过程进行了研究.枯落物蓄积量幼龄林、中龄林、成熟林分别为14.61,15.60,13.99 t·hm-2;不同林龄枯落物中占比重最大的均是叶,其次是枝;各林龄林分枯落物最大持水量均是未分解层小于半分解层,未分解层最大持水率是200％ ～ 219％,半分解层最大持水率是216％ ～ 279％;3种林龄林分枯落物层最大持水量排序为中龄林＞幼龄林＞成熟林;3种林龄枯落物层有效拦蓄深分别为2.50,2.83,2.21 mm.     

不同林龄对宝天曼自然保护区锐齿栎林土壤物理性质及其水源涵养功能差异性的影响

为了探讨不同林龄锐齿栎林分土壤物理性质及水源涵养功能差异,在宝天曼自然保护区开展了相关研究.结果表明,不同林龄土壤各层容重大小顺序均为成熟林＞幼龄林＞中龄林;对于最大持水量、毛管持水量、最小持水量、总孔隙度、非毛管孔隙度,各层土壤大小顺序均为中龄林＞幼龄林＞成熟林,不同林龄上述指标随土壤加深均是逐渐减小;不同林龄锐齿栎森林水源涵养功能物质量从大到小分别为:中龄林,17.82 ×105 t· hm-2;幼龄林,15.75×105 t·hm-2;成熟林,14.47×105 t hm-2.     

贡嘎山冷杉林区苔藓层截持降水过程研究

对长江上游贡嘎山的冷杉林研究表明,苔藓层具有明显的拦截和调蓄降水的生态水文作用.苔藓层水文作用过程分解成降雨截留、非饱和下渗、饱和下渗、雨后水分消退4个阶段.根据实验数据应用水箱模型,确定出了典型场降雨过程中各作用阶段水文过程模型及参数.通过持水实验,确定了冷杉幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林等不同演替阶段的天然持水量、有效持水量和最大持水量,在长江上游以冷杉为代表的暗针叶林苔藓层的天然持水量是其最大持水量的80%.     

不同林龄马尾松林土壤水源涵养功能研究

通过对麻江地区马尾松纯林不同林龄土壤特性分析,进一步深化对林地土壤涵养水源功能的研究。研究结果表明,在马尾松不同林龄中,土壤厚度0～20cm,非毛管孔隙含量为中龄林〉近熟林〉幼龄林。说明在马尾松不同林龄中,中龄林的土壤静态蓄水效能最好。     

三峡库区几种林下枯落物的水文作用

该文通过对三峡库区 3种森林类型 (松栎混交林、栓皮栎纯林、马尾松纯林 )林下枯落物储量调查分析及其持水特性试验 ,得到不同森林类型林下枯落物储量、最大持水量、吸水速率等水文特征参数 .结果表明 ,栓皮栎纯林林下枯落物储量最大 (10 7t hm2 ) ,其后依次为松栎混交林 (10 1t hm2 )、马尾松纯林 (5 8t hm2 ) .松栎混交林林下枯落物未分解层最大持水量为 3 0 9mm ,栓皮栎纯林为 2 95mm ,马尾松纯林为 1 4 6mm .松栎混交林林下枯落物半分解层最大持水量为 3 0 3mm ,栓皮栎纯林为 2 37mm ,马尾松纯林为 0 99mm .研究结果还表明 ,在同为中龄林条件下 ,三峡库区针阔混交林林下枯落物持水能力大于阔叶树纯林或针叶树纯林林下枯落物持水能力 .在只有林下枯落物覆盖情况下 ,不同森林类型林内不产生水分下渗和地表径流时的最大降雨量和最大雨强分别为 :松栎混交林林地 6 12mm ,7 0 0 0mm h ;马尾松纯林林地 2 4 5mm ,1 76 0mm h ;栓皮栎纯林林地 5 32mm ,6 2 0 0mm h .     

贡嘎山东坡峨眉冷杉林地被物分布及其水文效应初步研究

贡嘎山东坡峨眉冷杉林在湿季内每月每公顷约产生69～89 kg凋落物.峨眉冷杉林的顺向演替能增加苔藓与枯落物的贮量并促进它的发育,峨眉冷杉林不同演替阶段的林分中凋落物的成分所占总量的比例有差异,苔藓层及枯落物L亚层、F亚层和H亚层含量与比例也不同.贡嘎山东坡峨眉冷杉林内地表地被物的一次性最大持水量可达3.93 mm,即使有效持水量也可以达到3.23 mm.随峨眉冷杉林演替的发展,林内地被物调节水量的作用逐渐增加.     

贝江河林场杉木人工林凋落物储量及其持水特性

基于野外调查与室内浸水试验,研究贝江河林场不同林龄组的杉木人工林凋落物储量、持水量、持水率和吸水速率。结果表明,不同林龄杉木人工林凋落物储量为1.41～7.77 t·hm^-2,大小顺序为成熟林>近熟林>幼龄林>中林龄,且未分解层大于半分解层;最大持水量为2.88～12.01 t·hm^-2,大小顺序与总储量一致;最大持水率为171.0%～266.8%,大小顺序为幼龄林>中林龄>近熟林>成熟林。不同林龄不同分解程度凋落物的持水动态变化规律一致,即持水量和持水率随着浸水时间的增加而增加,在0.25 h前增加较快,最后达到最大值;吸水速率随着浸水时间的增加而降低,在0.5 h前吸水速率很高,之后渐渐趋于饱和;且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。总体上,在一定的年龄范围内,林龄的增加有利于凋落物的积累和持水量的增加。     

贡嘎山东坡峨眉冷杉林地被物分布及其水文效应初步研究

贡嘎山东坡峨眉冷杉林在湿季内每月每公顷约产生69～89 kg凋落物.峨眉冷杉林的顺向演替能增加苔藓与枯落物的贮量并促进它的发育,峨眉冷杉林不同演替阶段的林分中凋落物的成分所占总量的比例有差异,苔藓层及枯落物L亚层、F亚层和H亚层含量与比例也不同.贡嘎山东坡峨眉冷杉林内地表地被物的一次性最大持水量可达3.93 mm,即使有效持水量也可以达到3.23 mm.随峨眉冷杉林演替的发展,林内地被物调节水量的作用逐渐增加.     

不同经营方式对华北落叶松人工林林下生态特征的影响

以赤峰市喀喇沁旗旺业甸林场为研究区,调查华北落叶松人工林林下生态特征,探究近自然、常规和对照3种经营方式对华北落叶松幼龄林、中龄林和近成熟林林下草本层多样性和生物量、枯落物层持水特性以及土壤容重的影响。结果显示:随着林龄的增长,近自然经营方式的林下草本多样性呈上升趋势,对照区呈下降趋势,常规经营方式无明显变化;常规经营在幼龄林阶段草本生物量更高,达1.0t/hm2以上,而中龄林和近熟林则为近自然经营优于常规经营和对照经营;常规经营在中龄林阶段枯落物积累更多,达到29.07t/hm2,拦蓄量也更高,达到58.86t/hm2,近熟林阶段则为近自然经营更有利于提高枯落物的蓄积和拦蓄效果,分别达到了39.27t/hm2和81.38t/hm2;林分土壤容重为近自然经营下最小,常规经营下最大,且均随土层深度的增加而增大。综合来看,近自然经营模式更有利于林下草本植被的生长和枯落物的积累,特别是在林分趋于成熟时,对于提高林下植被多样性和增强地表保水保土能力具有一定的积极作用。     

川西亚高山典型森林生态系统截留水文效应

截留是水文循环的一个重要过程,水文功能是森林生态系统功能的重要方面,林冠和枯落物截留实现对大气降水的二次分配过程.为深入认识生态系统截留的水文效应,采用野外观测和人工降雨模拟试验相结合的方法,研究了2008年和2009年5-10月贡嘎山亚高山峨眉冷杉中龄林、峨眉冷杉成熟林和针阔混交林的冠层枯落物截留能力.结果表明,峨眉冷杉中龄林2008年林冠截留率为20.9％,针阔混交林2008年和2009年林冠截留率分别为23.0％和23.6％,林冠截留率的年际间变化不大,林冠截留主要受到降雨特征影响.3种林型枯落物饱和持水能力分别为5.1、5.1和5.7 mm,显著高于林冠的饱和持水能力,但由于冠层的截留蒸发速率较高,林冠截留蒸发仍是生态系统截留蒸发的主要组成部分.     

贡嘎山森林生态系统根系固土力学机制研究

为探索森林生态系统树木根系固土力学机制,对长江上游贡嘎山森林生态系统不同演替阶段主要树种进行了根系抗拉试验.结果表明:各树种根系在受拉情况下,峨眉冷杉(Abies fabri)、冬瓜杨(Populus purdomii)根系为典型的弹性断裂,而杜鹃根系为脆性断裂. 但各树种根系在断裂或完全拔出之前,根系变形量、最大形变率依次均为冬瓜杨＞杜鹃＞峨眉冷杉. 由于各树种根系形态特性及生物学的特性,在弹性形变范围内根系的弹性模量并不是一个常量,随根径的增加而增加. 根系的抗拉强度与根表面积、根径成正相关,即随着树木年龄的增长,其固持土壤的能力也不断增强. 由于冬瓜杨、杜鹃根系的抗拉阻力较峨眉冷杉强,该地区处于演替初期和中期的冬瓜杨、杜鹃和峨眉冷杉等树种形成的混交林的水土保持功能优于演替顶极群落的峨眉冷杉成过熟林.     

长江上游亚高山暗针叶林林地水文作用初探

通过对贡嘎山林区不同类型峨眉冷杉(Abies fabri)林死地被物层和土壤层的野外调查与室内分析,初步研究了长江上游亚高山暗针叶林林地水文作用.结果表明,枯枝落叶层是保证森林充分发挥水源涵养作用的一个重要层次,具有明显的蓄水保水作用,不同类型峨眉冷杉林死地被物层有效拦蓄量的排序为过熟林>成熟林>中龄林>针阔叶混交林>灌木林,其中成过熟林的有效拦蓄量为4.8～7.4 mm,而其它群落一般则小于2 mm.不同森林植被条件下土壤涵蓄量存在着明显的差异,其涵蓄量的顺序为成熟林>中龄林>灌木;同一森林植被条件下,坡积物土壤的有效涵蓄量为冰碛物土壤的3～4倍,需要在今后森林经营和开发建设中予以足够的重视.     

桂东典型针阔林分凋落物及土壤持水特征

Comparison of water holding capacity of litter layer and soil layer of different forest types Taking Chinese fir pure forest, eucalyptus pure forest, masson pine pure forest, mixed forest of Chinese fir and Phoebe crenata as the research object, the water holding capacity of soil layer and litter layer of four forest types was compared and analyzed by fixed sample monitoring, ring knife sampling and soaking method. The results showed that the water holding capacity of soil layer and litter layer of the four stand types were different; The mixed forest of Cunninghamia lanceolata and Phoebe fortunei in the litter layer has the highest natural water content and the maximum storage capacity, which are 65.86% and 2.62 t/hm2 respectively; The eucalyptus pure forest and the Chinese fir pure forest have the maximum water capacity and the effective storage capacity, which are 4.77 t/hm2 and 2.01 t/hm2 respectively. In terms of total porosity index, the highest total porosity of pure Chinese fir forest is 35.85%, and the soil water holding capacity is the best. The soil layer storage capacity of all forest types accounts for more than 85%, and the effective storage capacity and comprehensive water capacity of pure Chinese fir forest are the largest, with the comprehensive water capacity of 49.56t/hm2,The results showed that the soil layer of typical coniferous and broad-leaved forest in eastern Guangxi is the main body of water conservation, and the litter layer plays an important auxiliary role in improving the water regulation function of soil.     

宁夏盐池地区3 种林分枯落物层和土壤水文效应

以宁夏盐池县2 种人工林(新疆杨和樟子松)和1 种天然林(花棒)林分为研究对象, 以定量评价其枯落物和 土壤的水文功能为目的,通过标准地调查、土壤物理性质及持水能力测定和入渗实验,对林地枯落物和土壤水分效 应进行研究。结果表明:1)新疆杨林分枯落物储量最大,为7.86 t/hm2 ;樟子松林分最大持水量和有效持水量最高, 为23.73 和18.26 t/hm2 ,相当于2.37 和1.3 mm 的水深。2)樟子松林地土壤具有较好的水源涵养能力,土壤的最 大持水量为349.2 t/hm2 ,相当于34.1 mm 的水深,其有效持水量为85.5 t/hm2 ,是花棒的3.4 倍,相当于8.8 mm 的水深。3)利用幂函数,无论是对枯落物吸水速度与浸泡时间还是对不同降雨条件下土壤入渗速率与入渗时 间进行拟合,均有较高的拟合系数。4)利用Philip 入渗方程对各林地1 m 土壤深度入渗进行拟合,得到了不同林地 土壤的入渗特性指标。      

贡嘎山天然林营养元素生物循环特征

对贡嘎山东坡常绿与落叶阔叶混交林和冷杉林营养元素分布和生物循环进行研究.结果表明:常绿与落叶阔叶混交林、冷杉成熟林和中龄林N、P、K总积累量依次为1 720.076、2 103.290、1 748.229 kg/hm2；N、P、K的归还量依次为66.577、34.850、33.917 kg/(hm2a)； 存留量依次为73.759、95.387、81.603 kg/(hm2a).冷杉林保持N、P、K能力强，N、P、K循环速率比常绿与落叶阔叶混交林低.      

土壤紧实度和凋落物覆盖对城市森林土壤持水、渗水能力的影响

  目的  分析人为干扰对土壤密度、孔隙度、紧实度等物理性质的影响,揭示土壤紧实度、凋落物覆盖决定城市森林土壤的持水和渗水能力,以期为科学管理城市森林凋落物及践踏程度提供科学参考。  方法  以北京市典型城市森林公园?奥林匹克森林公园内森林为研究对象,通过测定不同践踏等级（轻度、中度、重度）、不同凋落物累积量（0 ~ 4 t/hm2、4 ~ 8 t/hm2、8 ~ 12 t/hm2）、不同草被植物覆盖度（0、0 ~ 50%、50% ~ 100%）下表层土壤持水、渗水相关特性,分析土壤紧实度、凋落物覆盖对土壤持水和渗水能力的影响。  结果  （1）践踏程度及凋落物累积量不同对土壤持水、渗水能力有显著影响（P < 0.05）,草被覆盖度对土壤持水、渗水能力无显著影响（P > 0.05）。土壤通气性、持水能力、渗透能力均随践踏程度减弱显著增加。（2）土壤持水量和土壤渗透速率与土壤孔隙度呈显著正相关,与土壤密度呈显著负相关,表明人为干扰正是通过改变土壤通气紧实程度来影响土壤持水及渗透能力。（3）土壤紧实度增加,城市森林土壤持水和渗水能力显著降低;凋落物累积量增加,土壤持水渗水能力变化不明显。（4）土壤持水能力随着土壤紧实度的减少和凋落物累积量的增加而增强,二者具有协同效应;土壤渗水能力随着土壤紧实度的减少而增加,凋落物覆盖对其影响不大。  结论  土壤紧实度、凋落物覆盖决定城市森林土壤持水和渗水能力,减轻人为践踏,适当保留凋落物可以提高土壤持水、渗水能力,减少地表径流。      

肉桂林取代杉木林后水源涵养功能的研究

对 4年生肉桂林和杉木萌芽林的林冠层、林下植被层、凋落物层和林地土壤贮水性能进行研究 ,结果表明 ,肉桂林的地上部分持水量、林地土壤持水量 ( 0～ 40 cm)、表层土壤 ( 0～ 2 0 cm)的初渗值和稳渗值依次为 9.92 2 t/hm2 ,3 90 .2 t/hm2 ,1 4.46 mm/min和 8.6 3 mm/min,分别比杉木萌芽林高 4.2 55t/hm2 ,72 .0 t/hm2 ,3 .6 8mm/min和 1 .59mm/min.说明肉桂林取代杉木林后 ,对改善土壤结构 ,提高水源涵养功能都有良好的作用     

海南琼中3种森林枯落物的现存量及持水特性研究

[目的]进行琼中地区3种森林类型（桉树人工林、橡胶林、天然次生林）林下枯落物现存量及持水量特征研究。[方法]以研究区内3种主要森林类型林下枯落物作为调查研究对象,进行林下枯落物采集及现存量计算和枯落物持水量及吸水速率的测定。[结果]结果表明,林下枯落物现存量大小为天然次生林（7．70t／hm^2）〉橡胶林（3．25t/hm^2）〉桉树人工林（2．39t/hm^2）。未分解层最大持水率为桉树人工林（226．8％）〉天然次生林（220．6％）〉橡胶林（183．5％）;半分解层最大持水率顺序为桉树人工林（221．4％）,橡胶林（160．8％）和天然次生林（144．8％）。[结论]天然次生林枯落物层与人工林相比具有更为重要的水文生态意义。