云南牟定三种人工林森林水文生态效应的研究

利用标准径流小区技术，对云南牟定三种人工林进行了森林水文生态的研究，研究表明，在森林树种个体水文生态作用方面，直干桉和黑荆树冠截留能力比云南松强，而云南松树干茎流量较高，直干桉树冠下降雨量比云南松，黑荆要大，三种树种水文生态作用的差异与其树种的生物学特征物性有关，在人工林群落调控地表径流方面，直干桉一黑荆混交林和云南松人工林群落与无林地对照，直干桉人工林群落相比，具有强调控径流的能力，几种树种树冠下降雨量，树干茎流量，树冠截留量与降雨量有很好的相关性，可以用线性回归方程来模拟，人工林群落对径 的调控，主要体现在人工林群落使地表径流发生频率降低，径流量减少，人工椅群落对径流的调控能力是的无林地的四倍，但是在高的降雨强度下，这种调控能力会明显降低。     

滇中三种典型人工林群落结构与土壤侵蚀关系研究

以云南松，直干桉，直干桉－黑荆三种人工森群落对象，对不同植物群落结构与土壤侵蚀的关系进行了研究，结果表明，在三种人工林群落中，直干桉－黑荆混交林群落和云南松植物群落具有较强的控制径流和土壤侵蚀的能力，直干桉人工林群落控制能力较差，在相同坡度和降雨条件下，有机质含量，乔木层盖度，树冠截留量，建群种平均材积，枯落物凋落量，水稳性团粒百分比等因子数值大，土壤侵蚀量小，乔木树种的生物学特征特性也有差异。     

云南中部三种典型人工林生态系统水文生态规律研究

通过对滇中3种典型人工林生态系统树冠水文生态规律的研究,人工林生态系统截留量、干流量、穿透降雨量占降雨的百分比分别是:直干桉-黑荆混交林,35.21%,0.65%,64.14%;直干桉人工林,30.10%,0.88%,67.56%;云南松人工林,27.8%,4.64%,69.25%。利用一种新的分析方法,即移动方差分析表明,当降雨量达到70mm时,云南松和直干桉人工林生态系统树冠截留达到最大临界值;当降雨量达到90～95mm时,直干桉-黑荆人工林生态系统树冠截留达到最大临界值。无林地的地表径流量是人工林生态系统的3～4倍。按产流影响因子与产流量相关系数绝对值大小,人工林生态系统对地表径流的调控能力,决定于乔木层盖度、土壤有机质含量、穿透降雨量、土壤最小持水量、土壤容重、降雨截留量、非毛管孔隙、枯落物凋落量、硅钒比、土壤最大持水量、总孔隙、乔木平均材积、干流量、毛管持水量等。人工林生态系统建群种的生物学特征特性对降雨量再分配的树冠水文生态效应及规律有显著的影响。     

皆伐对不同坡度及结构的林分土壤理化性状的影响

选择人工林伐区3种不同坡度和4种不同结构林分的林地作为试验地,研究分析各种林地皆伐作业前后土壤理化性状的变化情况.结果表明:皆伐后除土壤容重和结构体破坏率2项指标增大外,其余土壤理化性质指标均下降.土壤持水性能变差,孔隙度减小,养分含量降低,且土壤理化性质的变化幅度与林地坡度大小及林分结构有关.主成分分析结果表明:皆伐对不同坡度林地土壤理化性质的干扰程度,由大到小依次为30°的林地、23°的林地和16°的林地;皆伐对不同结构林分林地土壤理化性状的干扰影响,由大到小依次为短轮伐期阔叶林(尾叶桉纯林)林地、杉阔混交林林地、马杉混交林林地和杉木纯林林地.从有利于环境保护,减少采伐作业对不同坡度和不同结构林分林地土壤理化性状影响的角度,提出了相应的技术措施.     

广州南沙典型林地土壤理化性质的研究

研究了南沙的尾叶桉林、窿缘桉林、大叶相思林、荔枝林、木麻黄林、尾叶桉×马占相思混交林、尾叶桉×台湾相思×马尾松混交林、赤桉×台湾相思混交林和无林地的土壤理化性质。大叶相思林地肥力最高,荔枝林的肥力较低,木麻黄林地和无林地的肥力低,其余林地的肥力中等。     

南方丘陵地区不同植被覆盖模式下水土保持效益的对比分析

为了分析南方丘陵地区不同退耕地植被覆盖模式下的水土保持效益情况,通过建立径流小区,对农耕地、草地、柳杉林保留地被物、巨桉林无地被物、巨桉林保留地被物等6种模式下的水土流失、养分流失、土壤物理性质等特征进行了对比试验研究。结果表明:不同植被覆盖模式下均能有效减小地表径流、降低水土流失量和改善土壤的理化性质;柳杉林对土壤理化性质的改善作用大于巨桉林;良好的地被物在水土保持的综合作用上优于其它模式,且有利于人工林的可持续发展。     

滇池流域山地富磷区常见植物的水土保持功能比较

利用径流观测微小区,测定和对比滇池流域7种常见植物小铁仔(Myrsine africana)、旱冬瓜(Alnus nepalensis)、云南松(Pinus yunnanensis)、杜鹃(Rhododendron hemitrichotum)、桉树(Eucalyptus globulus)、马陆草(Eremochloa zeylanica)、马桑(Coriaria nepalensis)的根区土壤理化性质、径流量、土壤侵蚀量和养分流失量。研究结果表明:7种植物都可以有效改善土壤性质,减少水土与养分的流失量。其中,小铁仔、旱冬瓜土壤理化性质良好,渗透速率快,分别为10.50,13.60ml/min;而马桑相应的土壤理化性质较差,渗透速率慢,为0.08ml/min。小铁仔对径流量和土壤侵蚀量的削减率最高,相比裸地分别减少85.00%和98.14%,小铁仔对养分流失的削减率也最高;桉树对径流量的削减率最低,相比裸地减少28.34%,马桑对土壤侵蚀量的削减率最低,相比裸地减少69.73%。7种植物的土壤理化性质方差分析表明均存在显著性差异,其土壤改良效益大小排序依次为旱冬瓜小铁仔云南松杜鹃桉树马陆草马桑。建议植被恢复工程中营造针阔叶乔木和小灌木混交林。     

黄土高原丘陵区不同土地利用方式对土壤理化性质的影响

对晋西北黄土高原丘陵区持续利用30年的小叶锦鸡儿人工林、农田、杨树林、小叶锦鸡儿和杨树的混交林地以及撂荒地的土壤理化性状进行了研究。结果表明,不同土地利用方式对土壤理化性质影响很大。小叶锦鸡儿和杨树的混交林以及小叶锦鸡儿人工林可以降低土壤容重,提高土壤酶活性、有机质和全N含量,从而改善土壤肥力。混交林和小叶锦鸡儿人工林的土壤培肥作用高于杨树纯林。粗放的农业耕作措施提高土壤容重,降低土壤养分含量,使土壤退化。撂荒地一定程度上可以起到培肥土壤的作用。在黄土高原丘陵区,种植小叶锦鸡儿人工林以及小叶锦鸡儿和杨树的混交林是较好的生态重建和植被恢复方式。     

植被变化对人工林地蓄水功能的影响

为探讨混交林改为桉树人工林后土壤层和凋落物层水量调蓄功能的变化规律,采用室内试验与野外监测相结合的方法,研究了尾巨桉林和马尾松×杉木混交林0—30 cm土壤层和凋落物层的蓄水功能。结果表明,3年生尾巨桉林0—15和15—30 cm土层土壤容重分别比马尾松×杉木混交林的低8.8%和4.6%,尾巨桉林土壤饱和持水率显著大于混交林;混交林改为尾巨桉林后,0—30 cm土壤层最大蓄水量没有发生显著变化,但土壤水分蒸发速率加快,非降雨天气下尾巨桉林土壤蓄水量显著低于混交林;改为尾巨桉林后林地凋落物现存量和潜在蓄水量显著减少,但随着林龄增加,尾巨桉林地凋落物现存量和潜在蓄水量逐渐回升,凋落物最大持水率逐渐降低;降雨条件下人工林凋落物层比土壤层易于达到其理论最大蓄水量。     

不同林分土壤养分、微生物与酶活性的研究

研究了尾叶桉、马占相思、柚木、落羽杉纯林及黎蒴栲和湿地松、红荷和湿地松、黎蒴栲和加勒比松针阔混交林的土壤养分含量、微生物数量和酶活性。结果表明 :与马尾松纯林相比 ,马占相思、柚木、落羽杉纯林及针阔混交林能显著增加有机质和土壤养分 ,而尾叶桉纯林的效果随养分种类而异。黎蒴栲×湿地松混交林地及尾叶桉林地的微生物数量小于马尾松纯林地 ,其余林地的微生物数量大于后者。除了尾叶桉林地和马占相思林地外 ,其他林地的酶活性大于马尾松纯林地。总的来看 ,尾叶桉纯林改良土壤效果不佳 ,其他 6种人工林可以提高土壤肥力 ,防止地力衰退。     

桉树-牧草复合经营模式下水土流失和土壤肥力的综合评价

本文通过连续5年监测桉树-牧草和桉树纯林地表径流量和土壤侵蚀量,以及种植前后土壤肥力指标,综合分析间种牧草对桉树林地水土流失和土壤肥力的影响,为桉树人工林科学经营提供理论依据。结果表明:桉树纯林地表径流量和土壤侵蚀量分别在27.4~6612 m~3 hm~(-2) a~(-1)和0~14.9 t hm~(-2) a~(-1)之间,表现出随着种植时间呈逐年减少的变化规律,且水土流失主要集中在前2年;桉树-牧草复合经营模式下林地地表径流量和土壤侵蚀量与桉树纯林随种植时间的变化规律一致,但均低于桉树纯林,降低幅度为20.84%~82.85%;与种植前比,桉树-牧草和桉树纯林土壤pH值分别提高了0.03~0.05和0.14~0.18,有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾均得到提高(土壤交换性钙和镁除外),增幅分别为0.13~3.00倍和0.39~2.11倍;土壤肥力的关联度从大到小的排列顺序为:桉树-牧草桉树纯林种植前;桉树-牧草和桉树纯林0~20 cm土层土壤肥力指标增幅和关联度均大于20~40 cm土层。可见,与桉树纯林比,间种牧草更有利于改善桉树林地土壤肥力,促进桉树林地可持续性经营,是一种较好的桉树林地复合经营模式。     

燥红土不同土地利用类型土壤侵蚀特征——以云南小江流域为例

云南小江流域土壤侵蚀十分严重，为揭示其侵蚀机理及探索有效治理方法，对其典型土壤——燥红土不同土地利用类型开展了人工降雨产流产沙试验，并运用水分测定仪（TRASE 6050X1 TDR）对土壤水分变化进行动态监测。结果表明：灌草地蓄水拦沙能力最强，坡耕地（坡式梯地沿等高线开挖垄沟种植花生）次之，裸坡地最弱；同种利用类型土壤不同土层传输水分和吸收水分能力不同；在较大雨强（0．61mm／min）且充足降雨条件下，小江流域燥红土地表产流特征经历了以超渗产流为主、超渗产流和饱和产流同时进行、以饱和产流为主的3个阶段。     

不同土地利用方式下赤红壤坡面土壤侵蚀特征

为探究降雨和土地利用对南方赤红壤坡面侵蚀特征的影响,通过天然降雨观测试验,定量分析不同土地利用方式(坡耕地、果园、人工草地和撂荒地)下坡面径流和侵蚀泥沙特征,探讨降雨类型及土地利用对坡面侵蚀产沙的影响以及降雨特征参数与坡面水沙指标间的关系。结果表明:(1)2018年研究区降雨主要集中在5—9月,且每月降雨量主要由一场或几场暴雨及大暴雨组成;(2)坡耕地坡面年径流量和年侵蚀量均最大,分别是果园、人工草地以及撂荒地处理下的3.4,8.0,6.0倍和340.5,1605.3,1720.3倍;(2)次降雨下,坡面径流量在年内表现为前期平稳,后期波动增加,侵蚀量表现为前期波动较大,后期变化相对平稳,且侵蚀产沙主要集中在前期;(3)不同土地利用方式下,暴雨及大暴雨产生的径流量均占年径流量的75%以上,坡耕地、果园、人工草地以及撂荒地处理下由暴雨和大暴雨产生的侵蚀量分别占年侵蚀量的99.1%,71.8%,52.3%和51.6%;(4)降雨量和最大30min降雨强度是影响赤红壤坡面侵蚀最重要的降雨特征参数,降雨历时和植被覆盖度均显著影响果园、人工草地及撂荒地坡面径流量。研究结果有助于明晰南方赤红壤区不同土地利用现状土壤侵蚀特征,为区域水土保持提供参考依据。     

珠江源头区几种主要林分类型下土壤的水分涵养功能研究

通过对珠江源头区几种主要的植被类型——云南松林、华山松林、云南松＋栓皮栎、云南松＋旱冬瓜林、早冬瓜林、滇石栎林、高山栎林等林分土壤的水源涵养功能进行研究，分别从土壤吸湿水分的能力、枯落物截留状况、渗透性能以及水土流失状况方面进行了分析．认为：阔叶林地表枯落物含量较多，分解速度也最快，土壤渗透功能及持水能力也最强，其次为针阔混交林，针叶纯林的持水保土功能最差。地表径流量以针阔混交林〈阔叶林〈针叶林依次递减．但其差异较大，地表径流最大的云南松针叶林是最小的高山栎灌丛的2．18倍，泥沙量最大的云南松林是最小的云南松＋栓皮栎林的25．65倍，而阔叶林与针阔混交林差异不大，研究表明针叶林下土壤的水分涵养功能较差，而针阔混交林和阔叶林则较强。     

鄂东南花岗岩红壤不同土层侵蚀过程

为了探讨不同降雨动能条件下花岗岩红壤各层次(淋溶层、淀积层、母质层)在坡面侵蚀过程中的产流产沙特征,研究采用室内人工模拟降雨试验方法,对其水动力学参数变化特征及其与土壤侵蚀速率之间的定量关系进行了研究。结果表明:(1)降雨动能对各层次土壤坡面的产沙产流特征影响显著。随着降雨动能增加,各层次土壤初始产流时间不断递减,且径流含沙量和总产沙量均不断增大;(2)各层次土壤之间的侵蚀规律差异显著。初始产流时间、径流含沙量及总产沙量均表现出显著差异; 通过回归分析,发现土壤侵蚀速率与降雨动能之间有良好的线性关系;(3)水流功率和单位水流功率与土壤侵蚀速率均呈显著的相关性,且能够用幂函数准确地描述它们之间的关系,引入土壤黏粒含量可使得模型更加可靠,在实际应用中有更广的应用范围和现实价值。综上,降雨动能和土壤质地对花岗岩红壤坡面侵蚀的形成和发展过程具有显著影响。     

滇池流域不同植被覆盖土壤的入渗特征及其影响因素

为掌握滇中高原滇池流域周边不同植被覆盖类型对土壤入渗性能的影响,选用双环入渗法探究土壤入渗特性。以滇池流域典型植被覆盖类型(华山松+云南油杉混交林、云南松纯林、旱冬瓜+麻栎混交林、桉树人工林、灌木林)为研究对象,通过野外调查和试验测定,揭示土壤入渗特性及影响入渗的特征因子。结果表明：(1)华山松+云南油杉混交林与云南松纯林、旱冬瓜+麻栎混交林、桉树人工林、灌木林相比,土壤容重最小,有机质含量最高,水稳性团聚体最多,孔隙度和非毛管孔隙度比例明显优于其他林地。(2)5种植被覆盖类型下入渗性能有明显差别,具体入渗性能表征为华山松+云南油杉混交林>旱冬瓜+麻栎混交林>灌木林>云南松纯林>桉树人工林。(3)选择Kostiakov公式、Horton公式、Philip公式,模拟5种典型植被类型覆盖下林地土壤入渗过程,Philip模型对滇池流域土壤入渗过程的拟合效果最佳。(4)5种典型植被类型覆盖下,林地土壤入渗特征与土壤容重均呈显著负相关(P<0.05),初始入渗速率与非毛管孔隙度、>5 mm水稳性团聚体、>2 mm水稳性团聚体均呈极显著正相关(P<0...     

密云水库上游不同土地利用方式下的土壤侵蚀特征

[目的]为了合理配置北京密云水库水土流失重点治理区的水土保持综合措施。[方法]基于石匣小流域坡面径流小区定位观测资料,分析了不同土地利用方式及水土保持措施的坡面土壤侵蚀特征。[结果](1)5种土地利用方式的土壤侵蚀量差异明显,与裸地相比较,耕地、人工草地、封禁荒草地和林地的减沙率达63.88%~99.63%;(2)梯田比坡耕地措施小区的土壤侵蚀量减少了95.62%,起到了显著的水土保持作用;(3)采用水平条和鱼鳞坑措施林地小区的减沙率分别为83.56%和96.53%,具有十分明显的减蚀作用;(4)与人工草地相比较,封禁荒草地的侵蚀产沙量减少了98.25%,可以有效地控制水土流失。[结论]增加地表植被覆盖,减少人为干扰以及合适地配置梯田、鱼鳞坑和水平条等水土保持工程措施具有良好的水土保持作用。     

山东省石灰岩山地不同混交林改良土壤及减蚀效益评价

[目的]选择具有良好防护功能的混交林林分类型,为山东省石灰岩山地森林优化升级提供理论依据。[方法]选取山东省典型石灰岩山地5a生8种不同树种混交林林分,以侧柏纯林为对照,采用野外调查和室内测定相结合的方法,从混交林林分的生长状况、改良土壤理化性状效益、林地土壤水文效益、土壤减蚀效益3个方面的13个指标(郁闭度、冠幅、树高、土壤容重、总孔隙度、速效氮、速效磷、速效钾、土壤饱和贮水量、稳渗速率、渗透时间、减蚀量、枯落物层厚度)研究其改良土壤与减蚀效益,通过层次分析法(AHP)对不同树种混交林林分进行综合评定。[结果]改良土壤与减蚀效益最好的是苦楝侧柏混交林,其次是刺槐侧柏混交林和黄栌侧柏混交林。[结论]混交林改良土壤与减蚀效益优于纯林,其中苦楝侧柏混交林、刺槐侧柏混交林和黄栌侧柏混交林改良土壤与减蚀效益最佳,适宜石灰岩山地。