大兴安岭白桦低质林补植改造后枯落物水文效应变化

以大兴安岭地区新林林业局白桦低质林为研究对象,对白桦低质林进行不同密度的补植改造,采用灰色关联分析法和变异系数法建立综合评价体系,评价的指标为各补植样地的未分解层和半分解层枯落物自然持水率、最大持水率、最大持水量、总最大持水量、有效拦蓄量、总有效拦蓄量、蓄积量、总蓄积量。结果表明:不同密度补植样地的枯落物吸水速率随浸泡时间的增加呈幂指数关系下降,持水量随浸泡时间的增加呈对数函数上升,灰色关联值大小依次为:BZ_4(0.807)、BZ_5(0.666)、BZ_6(0.642)、BZ_3(0.548)、BZ_2(0.513)、BZ_1(0.480)、CK(0.421),说明补植密度为800株·hm~(-2)时,大兴安岭新林林业局白桦低质林的水源涵养能力最佳。     

大兴安岭山杨低质林改造对枯落物持水性能的影响1）

以大兴安岭山杨低质林带状改造后枯落物持水性能为研究对象,应用主成分分析法建立不同模式改造后山杨低质林枯落物持水性能的综合评价指标体系,对各个样地改造后的持水性能进行综合分析。结果表明：不同样地的枯落物持水量、吸水速率与浸泡时间之间分别满足对数关系和乘幂关系。不同改造模式下,枯落物持水性能综合得分从大到小依次为S2、S5、S6、S7、对照样地、S8、S3、S1、S9、S4,其中S2样地的综合得分最高,表明10 m改造带中20 m保留带的改造模式下枯落物持水性能最佳。     

大兴安岭不同类型低质林土壤和枯落物的水文性能

以大兴安岭地区阔叶混交低质林、蒙古栎低质林、白桦低质林为研究对象,运用描述性统计和差异性分析对其土壤层和枯落物层的水文效应进行比较分析,以期对低质林水源涵养功能深入了解。结果表明:3种类型的土壤含水率、土壤密度、土壤毛管孔隙度范围分别为0.86%~0.90%、0.41~0.53 g·cm-3、60.17%~68.16%,各类型间差异不显著。蒙古栎低质林土壤密度最低,毛管孔隙度和总孔隙度最高。3种类型的枯落物总蓄积量范围为8.87~15.18 t·hm~(-2),枯落物总蓄积量由大到小表现为阔叶混交低质林、蒙古栎低质林、白桦低质林,各类型间差异显著。3种类型低质林的自然持水率、最大持水率、有效拦蓄率范围分别为13.26%~19.53%、248.95%~401.97%、192.07%~323.88%,蒙古栎低质林最大持水率和有效拦蓄率高于其他2种类型,各类型间差异不显著。枯落物最大持水量、有效拦蓄量范围分别为11.4~28.15、9.00~22.26 t·hm~(-2),其中白桦低质林的均低于其他2种类型,各类型间差异显著。综合分析表明:蒙古栎低质林土壤水文效应优于其余2种类型,白桦低质林枯落物水文性能明显低于阔叶混交低质林和蒙古栎低质林。     

诱导改造对大兴安岭低质低效林枯落物水文效能的影响

2009年春季设置试验样地,分别进行带宽为6、10、14、18 m的带状改造。同时在改造带分别栽植3年生兴安落叶松(Larix gmelinii)、西伯利亚红松(Pinus sylvestris)、兴安樟子松(Pinus koraiensis)。2010—2018年实地测量,选取枯落物层蓄积量和有效拦蓄量水文指标,分析经诱导改造后枯落物分解速率和持水性能的变化,基于前人已验证的指数模型,判断诱导改造模式对森林中枯落物水文性能的影响。结果表明：枯落物蓄积量和有效拦蓄量均随时间呈指数函数变化,改造带宽对3种典型林分的枯落物分解速率未产生显著影响,带宽改造9 a后,枯落物的水文效能基本恢复到改造前状态。种植苗木的不同对枯落物分解模型造成一定的差异。未分解层蓄积量中,种植西伯利亚红松的样地A参数显著高于其他两个样地,种植兴安落叶松的样地B参数显著高于其他两个样地,种植兴安落叶松和种植樟子松的样地C参数差异性显著。半分解层蓄积量中,种植兴安落叶松的样地A参数显著高于其他两个样地,种植兴安落叶松和种植樟子松的样地B参数差异性显著。未分解层有效拦蓄量中,种植兴安落叶松的样地A、B、C参数均显著高于其...     

大兴安岭低质林不同皆伐改造后枯落物持水性能分析

对大兴安岭地区阔叶低质林、白桦低质林进行不同带宽的带状和不同面积的块状两种皆伐方式改造后枯落物持水性能变化进行研究。结果表明:带宽为6～18 m的皆伐带未分解层枯落物蓄积量所占比例均小于半分解层的枯落物蓄积量,面积为5 m×5 m～30 m×30 m的块状区域未分解层枯落物蓄积量所占比例均小于半分解层的枯落物蓄积量;枯落物蓄积量排序:块状皆伐(29.41±7.18)t/hm2>带状皆伐(22.80±5.61)t/hm2>对照样地(18.57±8.46)t/hm2。每条带宽的皆伐带未分解层的最大持水量所占比例均小于半分解层的最大持水量,每个面积的块状区域未分解层的最大持水量所占比例均小于半分解层的最大持水量;枯落物最大持水量排序:块状皆伐(109.70±16.92)t/hm2>带状皆伐(92.04±13.97)t/hm2>对照样地(67.25±17.66)t/hm2。带状和块状皆伐方式下,枯落物持水量与浸泡时间的关系均呈现对数关系上升,而枯落物吸水速率与浸泡时间的关系均呈现乘幂关系下降。     

关帝山典型林分枯落物水文效应

对关帝山典型林分枯落物蓄积量、持水能力及其对地表径流的影响进行了研究。结果表明,5种典型林分枯落物蓄积量范围为23.87~28.57 t/hm2;枯落物持水能力由大到小依次为:云杉云落混交林油松华北落叶松杨桦混交林。以裸坡面为对照,研究发现,有枯落物存在的坡面,其产流时间和径流流速均远小于裸坡面,说明枯落物的存在对于该区域保持水土、涵养水源有十分重要的意义。     

大兴安岭低质林生态改造后枯落物水文效应变化

试验样地设置在大兴安岭地区翠峰林场174林班,对大兴安岭白桦低质林枯落物未分解层及半分解层蓄积量、自然持水率、最大持水率、最大持水量、有效拦蓄量5个指标进行连续4 a的观测,研究发现带状生态改造对枯落物的蓄积量、最大持水量、有效拦蓄量及自然持水率影响属于中度变异。对枯落物未分解层最大持水率属于高度变异,而对其半分解层最大持水率属于中度变异。带状生态改造对低质林枯落物的影响较为适中。林窗生态改造对枯落物的蓄积量、最大持水量影响属于高度变异,对自然持水量、有效拦蓄量的影响属于中度变异,对枯落物未分解层最大持水率影响属于高度变异,而对枯落物半分解层最大持水率影响属于中度变异。经过4 a带状及林窗生态改造后,生态改造带宽度6 m的样地,其枯落物蓄积量最大,水土保持能力最佳;生态改造带宽度14m的样地,枯落物有效拦蓄量最大,水源涵养功能最佳。     

重庆四面山4种类型天然林枯落物水文效应

为探讨长江三峡库区的森林水文作用,并为三峡库区营建水土保持型森林体系提供依据,通过野外取样和室内试验,对重庆四面山针叶林、阔叶林、针阔混交林和楠竹林4种类型天然林枯落物的水文效应进行了分析.结果表明:阔叶林枯落物对降水的拦蓄效果最佳,针阔混交林枯落物的拦蓄效果最差;楠竹林枯落物由于其自然含水率最低拦蓄效果也较好.     

重庆四面山森林枯落物和土壤水文效应

该文对重庆四面山林地枯落物及土壤的水文效应进行了初步研究.结果表明:四面山林地枯落物的年蓄积量为 6.8～20.21 t/hm2，最大持水量在1.8～4.6 mm之间，其中石栎林、天然阔叶林枯落物具有较强的持水作用，而马尾松林下枯落物的持水能力较弱.应用幂函数方程拟合了不同林分枯落物累积吸持水量与吸持时间之间的关系.土壤物理性质测定表明:四面山林地土壤具有较强的持水能力，1 m深土壤的饱和持水量在784～1887 mm范围内变动.土壤入渗实验表明:林地土壤的入渗性能强于对照荒地.回归分析表明:土壤入渗速率与入渗时间之间存在显著的幂函数关系.      

祁连山青海云杉林枯落物层水文效应分析

通过对祁连山青海云杉林及其它林型凋落物累积量、分解过程随时间变化的分析,研究了枯枝落叶层的持水能力、截留作用和蓄水保土效益,青海云杉林年凋落物量为2.689 t/hm2a,它的枯落物层最大持水量相当于12.5 mm的降雨量。枯枝落叶层对降水的截留率随降水强度的增加而减小,其指数模型为:Y=92.268 e-0.0421x (R=0.973)。经分析认为祁连山青海云杉林及其它林型枯枝落叶层的水文效应最终体现在水土保持和水源涵养效能上,为综合评价祁连山水源涵养林水文效应提供了科学依据。     

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。      

大兴安岭低质山杨林改造效果的综合评价

以大兴安岭山杨(Populus davidiana)低质林为研究对象,通过带状改造,3种改造带宽分别为10(改造带S1、S2、S3)、20(改造带S4、S5、S6)、30 m(改造带S7、S8、S9),将每条改造带分成4段,分别种植西伯利亚红松(Pinus sibirica)、樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica Litv.)、兴安落叶松(Larix gmelinii)、红皮云杉(Picea koraiensis Nakai);运用主成分分析法,选取林下枯落物持水性能、土壤理化性质、生物多样性、冠层结构、光合作用、更新苗木生长等38项指标,建立低质山杨林不同模式改造效果的综合评价体系,对各个样地不同模式改造效果进行综合评价。结果表明:不同模式改造效果综合得分,由高到低依次为S2、S3、S6、S4、S8、S1、S7、对照样地、S5、S9,S2样地的综合得分最高,筛选出10 m改造带中20 m保留带的改造模式效果最好。     

青海高寒区不同密度白桦林枯落物水文效应

目的定量研究青海高寒区不同密度白桦林枯落物的水文效应,为该区白桦林的营造、配置及水文功能管理等提供理论依据。方法于2016年7—8月对青海省大通县宝库林区进行了调查。每种密度白桦林选择3块样地,林龄均为22~24年, 测定了5种密度(225、500、688、900、1 220株/hm2)白桦林的枯落物厚度、蓄积量、最大持水率等指标,并用浸泡法来研究枯落物持水量与浸水时间的关系、吸水速率与浸水时间的关系。结果5种林分密度的枯落物厚度、蓄积量、持水能力有明显差异:(1)5种密度林分(按225、500、688、900、1 220株/hm2排序)枯落物厚度分别为4.51、4.64、5.30、6.10、5.35 cm,枯落物蓄积量分别为11.22、13.54、15.33、17.86、15.86 t/hm2,最大持水率分别为227.91%、214.40%、215.44%、236.81%、221.70%。(2)枯落物最大持水量、有效拦蓄量排序均为900株/hm2>1 220株/hm2>688株/hm2>500株/hm2>225株/hm2。(3)枯落物持水量和浸泡时间的关系与对数函数拟合较好,回归系数R2达0.90以上,吸水速率和浸泡时间的关系与幂函数拟合较好,回归系数R2达0.99以上。结论林分密度在900株/hm2时,枯落物蓄积量、最大持水量、有效拦蓄量均达到最大,枯落物水源涵养作用达到最优。所以从枯落物的水文效应角度来考虑,密度为900株/hm2时,枯落物的水文效应最佳。      

应用森林土壤化学性质和枯落物持水性对不同改造模式效果的评价——以大兴安岭阔叶混交低质林为例

对大兴安岭阔叶混交低质林进行了块状改造(6个样地)和带状改造(4个样地);运用主成分分析法分析不同改造模式对森林土壤化学性质(有机质、pH值、全氮、全钾、全磷、水解氮、速效钾、速效磷)和枯落物(蓄积量、最大持水量)的影响。结果表明:块状改造的效果,由优到劣依次为G_3(15 m×15 m)、G_1(5 m×5 m)、CK(对照)、G_4(20 m×20 m)、G_6(30 m×30 m)、G_2(10 m×10 m)、G_5(25 m×25 m);带状改造效果,由优到劣依次为S_3(14 m)、S_2(10 m)、S_1(6 m)、S_4(18 m)、CK(对照)。当块状改造面积为225 m^2、带状改造带宽为14 m时,改造效果最佳,并且随着改造强度的逐步加大,改造效果呈现先上升后下降的趋势。     

陕西榆林樟子松人工林土壤及枯落物水文效应

【目的】研究不同密度樟子松人工林土壤及枯落物的水文效应。【方法】以陕西榆林不同密度(550,800,1 250,1 750,2 050,2 250,3 850株/hm2)樟子松人工林为研究对象,在林下设置标准地采集土壤及枯落物,通过室内试验研究不同密度林地土壤物理性质、土壤持水量及枯落物的持水特性。【结果】7种林分密度樟子松人工林中,密度为800株/hm2林地土壤的含水率最大(6.88%),土壤体积质量最小(1.51g/cm3),总孔隙度最大(42.99%),土壤有效持水能力最强(147.55t/hm2)。随着林分密度的增大,林下枯落物总蓄积量不断增加,其值为16.23~27.99t/hm2,枯落物有效拦蓄量表现为3 850株/hm22 250株/hm22 050株/hm21 750株/hm21 250株/hm2800株/hm2550株/hm2,其中以林分密度为3 850株/hm2林地的最强,达45.14t/hm2,是林分密度为800株/hm2林地的1.8倍。不同林分密度下,枯落物持水量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。【结论】在一定范围内,樟子松人工林分密度越大,枯落物总蓄积量越高,持水能力越强;但其土壤含水率、总孔隙度呈先增大后减小趋势,土壤持水能力先增强后减弱。因此,人工林水文功能的充分发挥应综合考虑土壤含水率、孔隙度等土壤物理性质以及林地枯落物蓄积量等持水特性,从而确定最适种植密度。     

雾灵山自然保护区不同森林类型枯落物水文作用研究

枯枝落叶层是森林结构中重要的组成部分,在森林水文功能中具有十分重要的意义,通过对雾灵山主要森林类型的枯落物现存量及其持水性能的调查分析,总结出不同森林类型的枯落物现存量及最大持水量的大小排序。雾灵山自然保护区不同森林类型枯落物现存量排序:油松林、针叶混交林、落叶松林、针阔混交林、桦木林、杂木林、山杨桦林、栎林、山杨林。不同森林类型枯落物最大持水量排序,因林分类型、枯落物构成及生物量大小不同而变化。保护区内各森林类型枯落物最大持水量排序为:桦木林、针阔混交林、落叶松林、落叶阔叶杂木林、山杨桦木林、山杨林、栎林、针叶混交林、油松林。为研究森林枯落物层的水土保持、水源涵养功能以及进一步综合评价该区的森林生态服务功能提供了科学依据。     

华北土石山区森林枯落物与土壤水文效应研究

以河北省易县崇陵小流域3种不同林分的枯落物层和土壤层为研究对象,对其水文效应进行初步研究。结果表明:3种林分枯落物蓄积量差异较大,侧柏枯落物蓄积量最大,高达57.9t/hm2,油松枯落物蓄积量次之,为29.8t/hm2,刺槐枯落物蓄积量最小,是28.7t/hm2;3种林分枯落物中,侧柏林的枯落物持水能力最强,为114.5t/hm2,油松林的枯落物持最小,仅为60.1t/hm2;3种林分下土壤的平均容重和总孔隙度差别不大,容重的变化范围在1.46~1.66g/cm3;总孔隙度均偏低,具体表现为:侧柏(30.86%)油松(29.31%)刺槐(27.1%);3种林分林下土壤持水能力有所差异,表现为:侧柏油松刺槐。土壤持水能力与各林分林下土壤的孔隙度大小呈正相关,即土壤孔隙度越大,土壤的持水能力越强;3种林分的土壤稳渗速率相差较大,表现为:刺槐(10.50mm/min)油松(2.80mm/min)侧柏(0.80mm/min)。     

晋西半干旱黄土地区典型林分枯落物及土壤水文效应

对半干旱黄土地区林地枯落物及土壤的水文效应进行初步研究。结果表明,花果山林地枯落物的年蓄积量为1.45～17.92t/hm2,最大持水量在0.4～1.9 mm,其中落叶松/油松、油松/刺槐混交林枯落物具有较强的持水作用。采用方差分析不同林分前6 h枯落物持水量存在极显著差异。土壤物理性质测定表明,花果山林地土壤具有较强的持水能力,1 m深土壤的饱和持水力在64.63～109.96 t/hm2范围变动。     

亚热带日本落叶松人工林枯落物及土壤层水文效应

【目的】研究对比亚热带不同经营模式日本落叶松人工林枯落物层和土壤层水文效应的变化规律及差异性,探讨二者水文性能之间的相关关系,以期为地区森林水文循环和森林健康经营提供科学依据。【方法】以建始县国有长岭岗林场3种典型经营模式日本落叶松人工林(日本落叶松-檫木混交经营模式、日本落叶松-鹅掌楸混交经营模式、日本落叶松纯林经营模式)为研究对象,采用样地观测法、室内浸泡法、环刀法、双环法等对其枯落物层及土壤层水文效应进行了研究,并采用回归分析法和双变量相关性分析法对其二者水文效应进了拟合与分析。【结果】(1)不同经营模式林分枯落物厚度及蓄积量分层变化差异显著(P <0.05);混交林经营模式半分解层厚度及蓄积量均明显高于未分解层,纯林经营模式则正好相反。(2)不同经营模式林分枯落物持水量、吸水速率随浸泡时间的变化规律基本一致,枯落物持水量与浸泡时间呈对数函数回归关系,枯落物吸水速率与浸泡时间呈幂函数回归关系。(3)不同经营模式林分土壤物理性质及入渗性能整体表现为混交经营模式优于纯林经营模式,且差异性显著(P <0.05);土壤入渗速率与入渗时间呈幂函数回归关系。(4)不同经营模式林分...     

抚育强度对大兴安岭落叶松林枯落物持水能力及水质的影响1）

试验样地设置在大兴安岭地区新林林业局新林林场106、107、108、109林班内。以大兴安岭落叶松针叶林为研究对象,将立地条件相同的原始林样地作对照,选取抚育强度为62．3％、16．75％、20．86％、27．85％、40．01％、56．51％、67．25％7个样地,收集枯落物并测定水质,应用灰色关联度法,综合评价抚育强度对枯落物及水质影响。研究表明,抚育强度为40．01％时,枯落物蓄积量最大,为8．66 t／hm2,水土保持能力最佳,同时与水质指标的灰色关联度最高（0．955）,即水源水质最好;抚育强度为27．90％时,枯落物有效拦蓄水量最大,为17．77 t／hm2。综合评价结果是抚育强度在27．90％～40．01％时的抚育效果最好。