淄川水土保持生态修复区枯落物持水特征研究

对山东淄博市淄川水土保持生态修复区不同修复措施类型枯落物持水特征进行的调查和定位监测表明：①有林地封禁型植物群落枯落物蓄积量、饱和吸水率和饱和吸水量均较其他修复类型高；与修复前的荒草坡相比，天然林封禁和人工林封禁群落枯落物水容量分别增加25．85mm和21．51mm；疏林补植、荒坡造林、荒坡封禁和退耕还林型植物群落修复后枯落物蓄积量和水容量分别比修复前提高了22．74、54．96、22．11、28．70t／km^2和2．84、2．96、0．96、1．47mm。②对现有森林植被实施封禁是生态修复的重要措施，在人工造林时，应尽量引进适生树种混交，以增加林地枯落物的蓄积量。     

文献三峡库区森林植被林地枯落物现存量及其持水能力

 基于三峡库区森林资源2类清查数据,结合森林植被林地枯落物现存量样地调查及浸泡实验,建立关于浸泡时间的持水量和吸水速率系列预测模型,对库区主要森林植被类型林地枯落物现存量及持水特性进行研究。结果表明:1)三峡库区不同植被类型林地枯落物现存量在一些类型间存在显著差异——杉木林林地枯落物现存量最高,达到11.610 t/hm²;柏木林枯落物现存量最低,仅为3.948t/hm²。2)不同森林植被类型林地枯落物的含水率竹林最高,达到182.9%,柏木林枯落物含水率最低,仅为32.2%。3)所有森林植被类型林地枯落物持水量均随浸泡时间的延长而增大,24h后增加速度急剧下降,48h后基本达到饱和;竹林枯落物的饱和持水量最高,达到自身质量的3.367倍,灌木林最低,为2.089倍。4)不同森林植被类型林地枯落物在前2h内吸水速度最大,类型间差别也较大,之后急剧下降,20 h后类型间吸水速度趋向一致,48h后基本不再吸收水分。5)三峡库区不同森林植被林地枯落物现存量干质量总量为2 048万5 668 t,枯落物对单场次降水的潜在持水总量为4 695万3 451t,现实饱和持水总量为3 291万7 480t。单位面积林地枯落物潜在持水量和现实饱和持水量的空间分布体现"东高西低,南高北低"的特征。研究结果可为科学评价森林植被水源涵养功能奠定基础,也可为三峡库区林业生态工程规划与建设提供理论依据。     

淄川水土保持生态修复区枯落物持水特征研究山东省水利厅科技探索项目“水土保持生态修复效益监测与评价研究”资助

对山东淄博市淄川水土保持生态修复区不同修复措施类型枯落物持水特征进行的调查和定位监测表明:①有林地封禁型植物群落枯落物蓄积量、饱和吸水率和饱和吸水量均较其他修复类型高;与修复前的荒草坡相比,天然林封禁和人工林封禁群落枯落物水容量分别增加25.85 mm和21.51 mm;疏林补植、荒坡造林、荒坡封禁和退耕还林型植物群落修复后枯落物蓄积量和水容量分别比修复前提高了22.74、54.96、22.11、28.70 t/km2和2.84、2.96、0.96、1.47 mm。②对现有森林植被实施封禁是生态修复的重要措施,在人工造林时,应尽量引进适生树种混交,以增加林地枯落物的蓄积量。     

岷江上游主要森林群落枯落物量及其持水特性

在四川卧龙森林生态定位研究站,通过野外收集与室内浸泡法,研究岷江冷杉林、川滇高山栎林及灌竹林3种典型亚高山森林群落类型的枯落物量及其持水特性的动态变化,目的在于为岷江地区天然林保护与林分经营管理提供理论依据。结果表明：1）一年中,3种森林群落类型枯落物蓄积量在不同生长时期差异明显,变化范围为10.00-25.20t／hm^2,在生长初期（5月份）和生长盛期（7月份）,其顺序为岷江冷杉林〉川滇高山栎林〉灌竹林,在生长末期（9月份）,其顺序为川滇高山栎林〉岷江冷杉林〉灌竹林。2）3种森林群落类型不同时期枯落物最大持水量均表现出分解层〉半分解层〉未分解层;3种森林群落类型枯落物最大饱和持水能力均较强,表现为岷江冷杉林〉川滇高山栎林〉灌竹林。3）3种森林群落类型枯落物持水量、吸水速率与浸水时间之间分别呈对数和幂函数关系,浸水前期的枯落物吸水速度变化最快,在0-5min达最大值,随时间推移逐渐降低,24h后吸水基本停止。     

荒漠草原典型植物群落枯落物蓄积量及其持水性能

通过对荒漠草原4种典型植物群落(蒙古冰草群落、甘草群落、赖草群落、沙蒿群落)枯落物蓄积量的调查,结合室内持水试验,运用数理统计的方法分别得到4种典型植物群落枯落物的蓄积量、最大持水量、吸水速率等水文特征参数.结果表明:荒漠草原不同植物群落枯落物蓄积量在50.8～396.2 g/m2,其蓄积量由大到小为蒙古冰革群落>甘草群落>赖草群落>沙蒿群落,与植物群落地上生物量变化是一致的;4种植物群落枯落物最大持水量存在一定差异,蒙古冰草群落、甘草群落、赖草群落、沙蒿群落桔落物最大持水量分别相当于0.934,0.737,0.656,0.230 mm的降雨.这4种枯落物最大可吸收其自身重量2.45～3.71倍的降雨;4种植物群落枯落物的持水量与时间呈线性相关,在浸水的前2 h枯落物吸水速率最快,随着时间的延长,趋势逐渐变缓,当枯落物在水中浸泡12 h时,其持水量基本达到最大值;4种植物群落枯落物吸水速率与时间呈指数相关,在浸水的前2 h吸水速率较快,4～12 h后逐步减缓.荒漠草原桔落物蓄积、覆盖所引起的水分蓄存与运移已经成为荒漠草原生态系统最为关键的生态过程之一.     

河北太行山典型水土保持经济林枯落物持水特性

选取河北太行山区典型坡面经济林板栗、苹果与立地条件相近的荒坡的枯落物蓄积量与持水能力进行研究。结果表明:枯落物总蓄积量范围为6.62~15.83 t/hm²,表现为板栗林总蓄积量最大,荒坡总蓄积量最小。枯落物最大持水量变化范围为13.41~53.9t/hm²。板栗林有效拦蓄量可达42.23 t/hm²,在各林分中最大;荒坡有效拦蓄量为19.55 t/hm²,在各林分中最小。枯落物持水量、吸水速率均与浸泡时间呈相关关系,前者为对数关系（R>0.97）,后者为幂函数关系（R>0.98）。综合分析各林分枯落物层的持水能力,可知水土保持经济林持水能力远大于荒坡。     

三峡库区3种林下枯落物储量及其持水特性

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／hm^2),其后依次为松栎混交林(10．1t／hm^2)、马尾松纯林(5．8t／hm^2)。松栎混交林林下枯落物未分解层最大持水量为其风干重的310．4％,栓皮栎纯林为286．5％,马尾松纯林为221．1％。松栎混交林林下枯落物半分解层最大持水量为其风干重的252．7％,栓皮栎纯林为249．2％,马尾松纯林为201．5％。经分析拟合,得到林下枯落物未分解层和半分解层吸水速率与浸泡时间之间关系式为S=kt^n。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．     

不同经营措施对油松林枯落物持水性能的影响研究

为了评价不同经营措施对油松人工林枯落物持水能力的影响,通过带状皆伐、封禁抚育、孔状择伐、修枝抚育、引进灌木这5种措施,并以未封禁作为对照的实验方法,分别在抚育开始、抚育后2a、抚育后4a对枯落物的储量、最大含水量、自然含水量和有效拦蓄量进行了测定和评价。结果表明:(1)枯落物储量和持水性能随抚育时间的延长呈增加趋势。(2)不同经营措施下,抚育后2和4a的枯落物储量大小顺序均为:带状皆伐>封育恢复>孔状择伐>修枝抚育>引进灌木>未封禁枯落物最大含水量在抚育后1~2a内排序为:引进灌木>封育恢复>带状皆伐>孔状择伐>修枝抚育,抚育后2~4a排序为:引进灌木>带状皆伐>封育恢复>孔状择伐>修枝抚育>未封禁自然含水量在抚育后1~2a排序为:封育恢复>引进灌木>孔状择伐>带状皆伐>修枝抚育>未封禁,在抚育后2~4a表现出:引进灌木>封育恢复>孔状择伐>带状皆伐>修枝抚育>未封禁有效拦蓄量变化趋势表现为:带状皆伐>孔状择伐>引进灌木>封育恢复>修枝抚育>未封禁。     

小五台山典型林分枯落物持水恢复能力研究

枯落物层作为森林生态系统的独特层次,截留吸持降水的能力称为枯落物持水能力。降水结束后枯落物暂持水分继续蒸发、下渗,用以调节大气及土壤中的水分以便于下次持水,因此枯落物水分蒸发、下渗的过程亦是其持水能力恢复的过程。以小五台山7种典型林分为研究对象,通过结合野外调查采样及较为符合实际情况的枯落物失水试验,对不同林分枯落物持水恢复能力进行综合研究。结果表明:(1)枯落物层持水能力及可持水量均随着时间逐渐恢复。失水试验进行到8 h时,所有林分未分解层枯落物持水能力恢复到80%以上,除桦树林外的其余林分半分解层枯落物持水能力恢复到60%以上。试验经过12 h后各层枯落物持水能力恢复趋势逐渐缓慢。(2) 7种典型林分枯落物未分解、半分解层水分蒸发、下渗过程与持水过程的规律一致,前期蒸发、下渗量较大,后期随着可释放水量的减少而逐渐降低。经拟合蒸发、下渗量与时间符合对数函数关系,蒸发、下渗速率与时间符合幂函数关系。(3)小五台山典型林分枯落物调蓄水分效应总体表现为持水较快,持水后水分蒸发、下渗较慢的特征。通过聚类分析可以将7种典型林分划分为3类调蓄水分功能群。未来在该地区或其他生境相似区域的水源林树种配置中将功能群纳入考虑依据,可以实现发挥枯落物最佳的生态水文功能。     

山东省石灰岩山区灌木林枯落物持水性能的研究

通过对山东省石灰岩山区4种主要灌木林枯落物蓄积量及其持水特性的试验研究,总结出不同林分枯落物的持水性能。结果表明,4种林分枯落物的蓄积量从大到小依次为连翘林>黄栌林>黄荆林>绣线菊林。在前0.5h内,4种林分枯落物吸水速率的大小顺序为绣线菊林>黄栌林>黄荆林>连翘林。4种林分枯落物最大持水量的大小顺序为黄栌林>连翘林>绣线菊林>黄荆林。4种林分枯落物有效拦蓄量的大小顺序为黄栌林>连翘林>绣线菊林>黄荆林。     

莲花湖库区几种主要林型枯落物层的持水性能

 研究莲花湖库区红松林、兴安落叶松林、杂木林等几种主要林型和荒草地枯落物储量及其持水特征,结果表明:兴安落叶松林、红松林、杂木林和荒草地枯落物储量分别为20.8、23.9、16.4和5.7t/hm2,以针叶林的枯落物储量最高。兴安落叶松林、红松林、杂木林和荒草地枯落物层最大持水率分别为278.2%、295.3%、260.3%和154.8%。各林型枯落物吸水速度在0.25～3h变化最快,24h达到饱和状态。枯落物持水速度与浸水历时之间呈显著幂函数相关关系。兴安落叶松林、红松林、杂木林和荒草地枯落物对降雨有效拦蓄率依次为53.87%、65.95%、54.50%和53.45%,对降雨有效拦蓄量变化依次为31.20、45.97、23.27和2.94t/hm2。莲花湖库区不同植被类型下枯落物持水能力为红松林最好,荒草地最差。     

生态景观林10种林分枯落物的水文效应

[目的]对北京市大兴区生态景观林主要造林树种林下枯落物层的持水能力进行定量研究,为森林生态建设和水土保持工作的开展提供理论依据。[方法]以研究区生态景观林中10种不同林分的枯落物层为研究对象,采用室内浸泡法对其水文效应特征进行分析研究。[结果]该区枯落物总蓄积量在2.37~5.33t/hm~2之间,顺序依次为:毛白杨油松千头椿刺槐国槐银杏金叶榆元宝枫旱柳紫叶李;最大持水量为5.56~24.92t/hm~2,最大持水率为208.64%~481.62%,最大拦蓄量为5.37~24.24t/hm~2,有效拦蓄量为4.54~20.51t/hm~2;10种林分不同枯落物层的持水量与浸泡时间呈较显著的对数函数关系,其吸水速率与浸泡时间则存在着较显著的幂函数关系。[结论]综合比较10种林分枯落物的持水性能,认为毛白杨的持水能力较好,能够较好地涵养水源。     

大黑山生态修复区不同植被类型土壤颗粒的分形特征

运用土壤粒径质量分布原理与分形理论,对大黑山生态修复区6种不同植被类型土壤颗粒分形特征进行研究。结果表明：1）不同植被类型土壤颗粒粒径的质量分数分布差别很大,土壤黏粒和粉粒含量林地比荒草地高87.47%和89.94%,砂粒含量和细砾与粗砾含量林地比荒草地低25.09%和19.19%;土壤粉粒和黏粒含量黑桦＋山杨混交林、蒙古栎和山榆等天然次生林地明显高于山杏和油松等人工林地。2）有林地土壤颗粒分形维数明显大于荒草地,天然次生林土壤颗粒分形维数大于人工林,且以天然次生混交林最大。3）不同植被类型土壤颗粒分形维数与土壤粒径〈0.05 mm的黏粒含量和粒径0.05-0.25 mm之间的粉粒含量呈明显的线性正相关关系,土壤的颗粒越小,细粒含量越高,分形维数越大。4）不同植被类型土壤颗粒分形维数与土壤不均匀系数呈较好的线性负相关关系,随着土壤不均匀系数的降低,土壤颗粒分形维数增大。除荒草地外,大黑山生态修复区其他5种植被类型土壤均为不均匀性良好的土壤,以天然次生林土壤粒径分布结构较好,尤其是以天然次生混交林的最好,其次是人工林的。     

川西高山峡谷区6种森林枯落物的持水与失水特性

川西高山峡谷区森林较高的地表枯落物储量可能具有较好的水文生态效益,但缺乏研究关注。以川西高山峡谷区6种森林为对象,在雨季调查了不同森林地表枯落物的持水和失水特性。结果表明:(1)川西高山峡谷区林地枯落物蓄积量与最大持水量和有效拦蓄量呈显著正相关,林地枯落物蓄积量为6.90～17.49 t/hm~2,最大持水量为1.64～5.42 mm,最大持水率为138.18%～330.09%,有效拦蓄量为0.53～3.33 mm,有效拦蓄率为77.57%～203.02%。(2)相对其他森林,亮叶桦(Betula luminifera)-青麸杨(Rhus potaninii)林枯落物的持水性能最好,橿子栎(Quercus baronii)-白刺花(Sophora davidii)-黄栌(Cotinus coggygria)林枯落物的持水性能最差。(3)林地枯落物的累积持水量和累积失水量分别随浸泡时间和失水时间的增加呈对数形式变化,但枯落物吸水速率和失水速率分别与浸泡时间和失水时间呈显著的幂函数关系。川西高山峡谷区森林枯落物在雨季具有明显吸持拦蓄降雨的功能,且以亮叶桦-青麸杨林最好,研究结果为该区森林生态建设和生态效益评价提供了参考依据。     

凋落叶多样性对其持水性能的影响

将新鲜的尚未分解的木荷、火力楠、乳源木莲、楠木、杉木凋落叶组合为杉乳楠(SRN)、杉火楠(SHN)、杉火乳(SHR)、杉火乳楠(SHRN)、杉火乳楠荷(SHRNM)凋落叶多样性组合,以杉木凋落叶(S)为对照,采用室内浸水法,探究6组凋落叶多样性组合之间持水能力的差异。结果表明:各组凋落叶多样性组合的最大持水率大小关系为SRNSSHRSHRNSHRNMSHN,最大吸水速率的大小关系为SSRNSHRSHRNMSHRNSHN;各组凋落叶多样性组合的失水率均随时间的增加而提高,失水速率随着时间的变化不断减小,最大失水率的大小关系是SSRNSHRNSHRSHRNMSHN,最大失水速率大小关系为SRNSSHRNSHN=SHRNMSHR;失水试验24h后,各组凋落叶多样性组合的含水率由大到小为SHRSRNSHRNMSHRNSSHN;凋落叶多样性组合中各树种凋落叶之间对水分的吸收与流失均无促进作用。通过分析发现,持水率、失水率与时间的关系可用对数函数表示,吸水速率和失水速率符合幂函数关系。综合比较6组凋落叶多样性组合的持水性能,SHR与SRN凋落叶多样性组合的持水性能较好,可以更好的涵养水源。     

小流域生态修复过程中不同森林植被土壤入渗与贮水特征

在山东省邹城市刘庄小流域水土保持生态修复区内,对9种森林植被类型的土壤入渗和土壤贮水特征进行了研究。结果表明：①各种森林植被都具有明显的改良土壤水文物理性质、提高土壤入渗和贮水能力的作用,混交林的土壤入渗和贮水能力明显大于单纯林,单纯林的土壤饱和贮水量和土壤稳定入渗率分别比荒草坡地高33％和142％,而混交林的分别比荒草坡地高54％和358％。②各种森林植被对土壤(非毛管)滞留贮水功能的改善程度大于对土壤(毛管)吸持贮水功能的改善,混交林的土壤(毛管)最大吸持贮水量比荒草坡地高37％,而平均土壤(非毛管)最大滞留贮水量比荒草坡地高89％。③霍顿(Horton)入渗模型和通用经验入渗模型都能较好地反映研究地区各种森林植被的土壤入渗过程,但菲刑浦(Philip)模型对入渗过程的拟合效果较差。     

鄂西南5种典型林分枯落物与土壤的持水性能

[目的]探究鄂西南地区典型森林枯落物和土壤的水文特性,分析对比不同林分的持水性能,为区域内选择适宜的造林树种、营造合理的水土保持林提供理论依据与科学参考。[方法]以利川金子山国有林场的5种典型林分为研究对象,采用野外调查与采样、环刀法和室内浸泡法,对比分析各林分枯落物层储量、持水过程、持水能力,以及土壤层持水能力和入渗过程。[结果](1)5种林分枯落物储量表现为：杉木人工林>常绿落叶阔叶混交林>日本落叶松人工林>柳杉人工林>鹅掌楸人工林;最大持水量变化范围在13.94～29.12 t/hm²之间,与枯落物储量变化相一致。(2)枯落物持水量与浸水时间关系为对数函数关系,吸水速率与浸水时间关系为幂函数关系。(3)0—40 cm土壤层最大持水量介于277.02～334.12 t/hm²之间,表现为：鹅掌楸人工林>常绿落叶阔叶混交林>日本落叶松人工林>杉木人工林>柳杉人工林;土壤平均渗透速率变化范围为6.89～22.30 mm/min,稳渗时间在18.40～25.73 min之间,其中鹅掌楸人工林土壤渗...     

次生马尾松林下植被恢复措施的水土保持效益

通过采集江西省赣县花岗岩区次生马尾松纯林地不同植被恢复措施坡面径流小区2010—2011年的降雨产流产沙资料,分析不同模式的水土保持功能及其植被恢复的水土保持效益。结果表明:1)次生马尾松稀疏纯林地水土流失严重,年产流系数为0.50～0.60,侵蚀模数在2 700～6 000 t/(km2.a)之间。2)植被恢复可以降低林地土壤侵蚀强度,但植被恢复的水土保持效益与林冠结构和地表覆盖度密切相关,当形成乔草或乔灌复合层时,可以起到50%～60%的年蓄水效益和65%～70%的年固土效益。3)植被恢复的水土保持效益亦受植被和降雨类型的影响,百喜草蓄水效益随降雨量先增后减,暴雨是蓄水效益变化的转折点,而胡枝子蓄水效益变化规律不一;植被恢复措施固土效益随降雨量的增加而降低,特别是在大暴雨情景时急剧下降。