不同龄组兴安落叶松林枯落物的水文效应

[目的]分析大兴安岭地区不同龄组兴安岭落叶松林枯落物蓄积量持水特性,为该地区森林水文效应研究提供理论基础和重要依据。[方法]选择不同龄组兴安落叶松天然林为研究对象,通过设置标准样地测定枯落物蓄积量,并采用浸水法测定枯落物持水特性,分析不同龄组兴安落叶松天然林枯落物水文效应。[结果]4个龄组兴安落叶松林枯落物蓄积量变化介于28.03~34.32t/hm2之间,最大持水量介于87.09~109.52t/hm2,最大持水量表现为随着林龄增加而增加的变化趋势,且半分解层的蓄积量都大于未分解层;经统计分析,试验4个龄组兴安落叶松林枯落物未分解层、半分解层的持水量与浸泡时间之间均符合对数关系,且吸水速率与浸泡时间之间也符合指数关系;枯落物对降水的拦蓄能力总体来看,半分解层对降雨的拦蓄能力较未分解层强。[结论]大兴安岭地区不同龄组兴安落叶松林枯落物蓄积量差异显著(除成熟林和近熟林之间),成熟林、近熟林和中林龄对于降水的拦蓄能力较幼龄林强。     

太岳山不同郁闭度油松人工林枯落物及土壤水文效应

通过定位试验结合室内测定的方法,研究了山西太岳山不同郁闭度油松人工林枯落物及土壤水文效应。结果表明:(1)不同郁闭度林分枯落物储量变化范围为7.43~10.86t/hm2,随郁闭度增加枯落物储量增加;最大持水率变化范围为276.54%~311.33%,最大持水深为8.02~14.34mm,表现为(按郁闭度排序):0.70.60.80.5,郁闭度为0.7林分的枯落物持水效果最好;枯落物未分解层和半分解层持水量与浸泡时间呈明显对数关系(R0.87),持水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系(R0.94)。(2)不同郁闭度林分土壤容重变化范围为1.36~1.49g/cm3,总孔隙度均值变化范围为44.71%~48.75%,有效持水量变化范围为395.33~831.00t/hm2,表现为(按郁闭度排序):0.60.70.50.8;稳渗速率变化范围为1.00~3.47mm/min。     

三峡库区不同类型马尾松林枯落物层持水特性比较

为了研究三峡库区不同林分类型马尾松林的枯落物持水性能,采用野外调查和室内浸泡法,对马尾松纯林(Ⅰ)、马尾松+香椿混交林(Ⅱ)、马尾松+檫木混交林(Ⅲ)、马尾松+盐肤木混交林(Ⅳ)、马尾松+槲栎+檫木混交林(Ⅴ)、马尾松+光皮桦混交林(Ⅵ)、马尾松+木姜子混交林(Ⅶ)7种马尾松林分类型枯落物持水特性进行了研究。结果表明:三峡库区不同林分类型马尾松林枯落物储蓄量为5.39~11.77t/hm~2,枯落物总厚度变化范围为2.14~3.73cm,枯落物总蓄积量排列顺序为ⅢⅣⅥⅡⅤⅠⅦ,最大持水量变化范围为11.94~23.42t/hm~2,最大持水率变化范围为198.53%~266.17%,7种类型马尾松林枯落物有效拦蓄量范围为8.34~15.90t/hm~2,有效拦蓄率范围为135.79%~195.81%,不同类型马尾松林枯落物有效拦蓄量排序与最大持水量排序相一致,均表现为ⅢⅤⅣⅠⅡⅥⅦ。而枯落物有效拦蓄率排序除了类型Ⅶ和类型Ⅱ,其他类型大小顺序与最大持水率保持一致。7种类型马尾松林枯落物持水量随着浸泡时间延长呈对数形式增加,浸泡5min时,不同林分类型枯落物吸水速率最大,浸泡1h后,不同层次枯落物吸水速率均呈现缓慢下降。吸水速率V与浸泡时间t以幂函数拟合效果较好,吸水速率随着浸泡时间延长以幂函数形式降低。     

工程堆积体上不同植被类型枯落物和土壤水文效应

为探讨工程堆积体不同植被类型的枯落物特征、枯落物持水及拦蓄能力、土壤物理性状和土壤涵水性能,采用室内浸水法和环刀法分别对工程堆积体植被与原生植被的枯落物及0—20 cm土层的持水能力进行研究.结果表明:(1)不同植被类型枯落物厚度及蓄积量均存在显著差异(P<0.05),原生乔木林、乔木林、灌木林、草地枯落物厚度依次为3...     

2022年冬奥会崇礼赛区针叶林枯落物及土壤水文效应

河北张家口崇礼区作为2022年冬奥会举办地,滑道的修建会对林区地表植被造成影响,准确评估林地枯落物层及土壤层水文效应,可为冬奥会场地建设对森林水文功能影响提供数据支撑.以崇礼区和平林场为研究地,选取当地主要的华北落叶松、油松和樟子松3种人工针叶纯林为研究对象,采用浸泡法和环刀法分别测定枯落物水文和土壤层水文效应.结果表...     

北京山地不同密度侧柏人工林枯落物及土壤水文效应

以北京市八达岭石佛寺浅石山区5种密度(1 500,2 000,2 550,2 700,2 900株/hm2)侧柏人工纯林为对象,对其枯落物层和土壤层水文效应进行初步研究。结果表明:枯落物总储量变化范围在22.94～34.35t/hm2之间,且随林分密度增加枯落物储量增加,最大持水量的变化范围为13.37～56.47t/hm2,有效拦蓄能力在26.97～52.02t/hm2之间,2 700株/hm2有效拦蓄能力最强,为52.02t/hm2;枯落物持水量与浸泡时间呈明显对数关系(R>0.88),枯落物吸水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系(R>0.99);土壤容重均值变化范围为1.09～1.37g/cm3,总孔隙度的变化范围为38.66%～54.30%;土壤层有效持水能力以密度为1 500株/hm2的最强,为157.27t/hm2;土壤入渗速率与入渗时间呈明显幂函数关系(R>0.94)。综合分析得出,密度为2 000株/hm2的侧柏林水源涵养能力最强。     

浙江省典型森林类型枯落物及林下土壤水文特性

选择浙江省5种典型林型(杉木林、毛竹林、阔叶林、针阔混交林、马尾松林)枯落物及林下土壤作为研究对象,布设30m×30m标准样地,枯落物水文效应测定采用浸泡法,土壤层水文效应测定采用环刀法。结果表明:不同林分类型枯落物蓄积量大小介于10.14～25.07t/hm2,排列顺序分别为针阔混交林>阔叶林>马尾松林>杉木林>毛竹林;最大持水量大小介于21.82～33.64t/hm2,排列顺序为针阔混交林>阔叶林>杉木林>马尾松林>毛竹林;有效拦蓄量大小介于16.8～24.84t/hm2,其排序为针阔混交林>杉木林>阔叶林>马尾松林>毛竹林;5种森林类型枯落物的持水量均随浸水时间而增大并逐步趋于稳定,其关系符合对数函数;前0.5h内枯落物吸水速率最大,1h之后吸水速率急剧降低,而后随着时间的推移,枯落物的吸水速率趋于统一,其关系呈幂函数关系;5种森林类型林下土壤容重、非毛管孔隙度、孔隙度、持水能力等指标差异并不显著,土壤持水力均值介于201.86～296.63t/hm2。综合来看,阔叶林及含有阔叶树种的林分持水能力相对高于针叶林。     

御道口牧场不同类型防护林的枯落物水文效应

以承德市围场县御道口牧场4种不同类型(落叶松、樟子松、落叶松和樟子松混交林、樟子松和榆树混交林)防护林为研究对象,采用样地调查和室内浸泡法,对其枯落物的水文效应进行研究。结果表明:各种类型防护林的枯落物蓄积量的范围为5.42～24.59 t/hm~2,其中落叶松蓄积量最大,为24.59 t/hm~2,樟子松和榆树混交林蓄积量最小,为5.42 t/hm~2,且4种林分类型的半分解层蓄积量均大于未分解层;平均最大持水量规律为落叶松(16.61 t/hm~2)樟子松和落叶松混交林(14.80 t/hm~2)樟子松(10.22 t/hm~2)樟子松和榆树混交林(9.99 t/hm~2);平均最大持水率大小依次为落叶松(427.02%)樟子松和榆树混交林(396.30%)樟子松和落叶松混交林(360.88%)樟子松(303.13%);有效拦蓄量规律为樟子松和落叶松混交林(74.65 t/hm~2)落叶松(71.21 t/hm~2)樟子松(48.82 t/hm~2)樟子松和榆树混交林(17.66 t/hm~2);有效拦蓄率规律为落叶松(344.99%)樟子松和榆树混交林(326.66%)樟子松和落叶松混交林(286.27%)樟子松(215.49%)。综合结果表明落叶松的枯落物层持水能力最好,该地区落叶松防护林的枯落物层涵养水源功能优于其他类型的林分。     

大伙房水库流域不同植被类型枯落物层和土壤层水文效应

为了研究大伙房水库流域森林生态系统枯落物层和土壤层水文效应,以流域内3种不同植被类型为研究对象,采用浸泡法、环刀法对其枯落物层和土壤层水文功能进行定量研究。结果表明:(1)3种植被类型枯落物蓄积量为23.20～39.11t/hm~2,表现为刺槐天然次生林油松人工林落叶松人工林,且阔叶林枯落物半分解层蓄积量大于未分解层,而针叶林则相反。(2)枯落物层最大持水量为50.24～109.19t/hm~2,有效拦蓄量为41.70～90.71t/hm~2,均表现为刺槐天然次生林油松人工林落叶松人工林,刺槐天然次生林枯落物层持水功能较好。(3)枯落物未分解层、半分解层分别在浸水10,8h基本达到饱和,持水量与浸水时间呈明显对数关系(R20.91);枯落物在浸水1h内吸水速率变化最大,4h左右吸水速率明显减缓,吸水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系(R20.93)。(4)3种植被类型土壤容重均值变化范围为1.10～1.25g/cm~3,总孔隙度变化范围为27.96%～30.19%,土壤有效持水量变化范围为21.11～29.39t/hm~2,不同植被类型土壤层持水能力表现为刺槐天然次生林油松人工林落叶松人工林,土壤入渗速率与入渗时间呈明显幂函数关系(R20.90)。综合3种植被类型枯落物层及土壤层水文功能表明刺槐天然次生林的水源涵养功能较强,建议在该流域加强天然次生林的保护和恢复。     

冀西北地区4种纯林枯落物及土壤水文效应

为改善冬奥会赛区(张家口市崇礼区清水河流域)水生态环境,提高(崇礼)赛区森林涵养水源功能,以崇礼区和平林场的云杉、白桦、山杨和华北落叶松4种纯林为研究对象,布设50m×50m样地,枯落物水文效应测定采用浸泡法,土壤层水文效应测定采用环刀法。结果表明:(1)枯落物总蓄积量最大为云杉林(38.46t/hm~2),各林分半分解层的蓄积量均大于未分解层;(2)枯落物最大持水量云杉林(3.03t/hm~2)最大,有效拦蓄量云杉林(2.57t/hm~2)最大,最大持水率山杨林(384.22%)最大,枯落物持水量与持水时间呈对数关系,枯落物吸水速率与持水时间呈幂函数关系;(3)土壤容重华北落叶松林(1.00g/cm~3)最大,山杨林(0.67g/cm~3)最小,土壤总孔隙度白桦林(67.14%)最大,山杨林(58.77%)最小。土壤入渗速率与入渗时间呈明显的幂函数关系。(4)林地总持水能力排序为:白桦林(887.45t/hm2)华北落叶松林(840.94t/hm~2)云杉林(800.03t/hm~2)山杨林(768.58t/hm~2),土壤层的持水能力占99%以上。综合分析得知,阔叶林涵养水源功能优于针叶林,土壤层的持水能力强于枯落物层。     

红壤侵蚀区马尾松林下植被特征与土壤侵蚀的关系

针对南方花岗岩发育的红壤侵蚀区,在赣县大田乡选择5个低丘马尾松林,利用植物样方调查方法对样地的地形、土壤、植被、侵蚀沟进行调查和测量,基于获取的数据,利用统计学方法分析植被特征与土壤侵蚀的关系.结果表明：1）马尾松人工林郁闭度低,林木生长状况差,林地阳坡半阳坡植被总盖度仅为36.9％;2）林下灌草生物量低,物种丰富度、多样性、均匀度差,物种较为单一;3）林下植被以草本为主,草本以芒萁为主,其生物量占草本总生物量的75％以上;4）马尾松林下细沟、浅沟发育,土壤侵蚀严重,仅细沟、浅沟流失的土壤厚度达71.2 mm;5）不同坡位的侵蚀沟发育相关性显著,侵蚀沟与坡面的微环境差异明显,尤其是土壤密度和土壤水分差异显著;6）马尾松林下土壤侵蚀量对植被恢复具有抑制作用,但沟壑密度的发育能够提高灌草物种丰富度、多样性,以及促进灌草均匀性分布.     

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。     

马尾松采伐迹地炼山前后土壤养分变化的研究

对炼山前后马尾松采伐迹地的土壤养分变化进行比较分析。结果表明：炼山后表层（0－20cm)土壤pH值、全磷、全钾、水解氮、速效磷、速效钾都有不同程度的提高，有机质、全氮量呈下降趋势，但底层（20－40cm)土壤的主要养分含量无明显变化。可见，炼山有利于提高土壤的速效养分含量，但由于炼山造林使林地枯枝落叶和养分库严重退化，不利于地力的长期维持。     

南方红壤丘陵区马尾松林下水土流失现状、成因及防治

马尾松林下水土流失已经成为南方红壤丘陵区水土流失治理一个亟待解决的问题。在分析南方红壤丘陵区马尾松林下水土流失现状及特点的基础上,从马尾松林下植被状况、人为干扰、地形、降雨侵蚀力、土壤性状等方面综合探讨了马尾松林下水土流失的成因。认为:林下植被匮乏是造成马尾松林下水土流失最主要和最直接的原因;掠夺性人为干扰是造成马尾松林下水土流失的根本原因;破碎的地形、较高的降雨侵蚀力和土壤可蚀性则为林下水土流失的发生提供了有利条件。同时总结了诸如微地形改造、林下补植、封禁保护等马尾松林下水土流失治理的成功经验,以期为今后马尾松林下水土流失治理提供参考。     

阿什河源头不同类型红松人工林枯落物与其土壤水文特性

采用实地调查与室内试验分析的方法,研究了松花江干流南岸支流阿什河源头4种类型红松人工林的枯落物及其土壤水文特性。结果表明:4种类型红松人工林枯落物总储量从大到小顺序为红松纯林(12.57t/hm~2)、水曲柳—红松林(9.96t/hm~2)、黄檗—红松林(8.27t/hm~2)和胡桃楸—红松林(6.35t/hm~2)。4种类型红松人工林枯落物最大持水率为391.87%~573.93%,降雨有效拦蓄率为262.71%~409.61%,大小排序均为胡桃楸—红松林、黄檗—红松林、水曲柳—红松林和红松纯林。各类型红松人工林枯落物持水量及持水率随浸水时间呈对数形式增长,吸水速率随浸水时间呈幂指数关系下降。在0—30cm土层,土壤平均容重以胡桃楸—红松林(0.99g/cm~3)最小,红松纯林(1.04g/cm~3)最大,土壤总孔隙度均值以胡桃楸—红松林(58.77%)最大,红松纯林(56.22%)最小;土壤非毛管孔隙度均值范围为2.96%~5.85%,从大到小依次为胡桃楸—红松林、水曲柳—红松林、红松纯林和黄檗—红松林;土壤最大持水量和有效持水量的均值以胡桃楸—红松林最大,分别为587.67,58.47t/hm~2;土壤初渗速率、稳渗速率和渗透系数的均值也以胡桃楸—红松林最大,分别为3.64,2.78,1.10mm/min。综合4种类型红松人工林枯落物层和土壤层的水文特性,林分保水蓄水能力以胡桃楸—红松林最强,红松纯林最弱。研究结果可为研究地区的水土保育提供论据。     

北京山区主要人工林枯落物水文效应

为探究北京山区主要人工林枯落物水文效应,以北京市怀柔区汤河口镇庄户沟小流域油松、刺槐、侧柏3种林分为研究对象,利用枯落物现存量样地调查、浸泡实验和抗冲槽法,建立枯落物持水量、吸水速率和浸水时间相关关系,定量研究枯落物层水文效应,结果表明:1)3种林分枯落物现存量和总厚度表现为油松最大,分别为6.37t/hm2和4.0c...     

南方红壤侵蚀区马尾松林下植被恢复限制因子与改造技术

林下植被匮乏是南方红壤丘陵区退化马尾松林生态系统普遍存在的一个突出问题.恢复退化马尾松群落的林下植被对于扭转该地区低效马尾松林的逆向演替,改善当地生态环境具有重要意义.分析了马尾松林下植被匮乏的主要成因,并从土壤养分、土壤物理性状、夏季高温和季节性干旱、土壤酸化和人为干扰等方面综合探讨了林下植被恢复的主要限制性因素.从如何控制林地水土流失,改良退化林地土壤及减少人为干扰3个方面提出了退化马尾松林下植被恢复的对策.总结了到目前为止林下植被恢复较为成功的几种模式,以期为今后南方红壤侵蚀区退化马尾松林的改造和修复提供参考.     

林分密度对马尾松林下土壤养分及酶活性的影响

以退化马尾松林下土壤为对象,通过调查我国红壤丘陵区典型林分密度的马尾松人工林,研究林分密度对土壤养分和土壤酶活性的影响。3种林分密度中,1 560株/hm2 左右中等林分密度的马尾松土壤有机质、全氮、全钾、速效钾、全磷、交换性钙和交换性镁等较高,但土壤酸化也较严重;同时,1 560株/hm2 左右马尾松林的土壤转化酶活性、脲酶活性和多酚氧化酶活性均较高,但过氧化氢酶活性表现最低;林分密度对马尾松土壤酸性磷酸酶活性影响不明显。因此,适宜林分密度的马尾松人工林一定程度上可改善该区林下土壤肥力及生化强度。     

生态恢复条件下典型红壤侵蚀区马尾松林碳储量时空变化与驱动力分析

封山育林、人工造林等治理措施能够有效改善土壤侵蚀区的生态环境,但伴随产生的碳汇效益长期以来并没有得到相应的重视.文章以福建省长汀县水土保持项目治理区为研究对象,定量分析该区自2000年开展生态治理以来马尾松林碳储量的时空格局与碳增汇变化,同时借助2000-2013年政策治理数据以及社会统计资料,利用主成分分析法探讨各主要驱动因素对森林碳增汇的影响.结果表明:1)2000-2013年该治理区总碳储量由127.01万t增加到189.96万t,平均每年增长3.52％,远高于全县平均水平;当地2000、2006和2013年的马尾松林碳密度分别为27.95、32.82和41.72t/hm2,区域碳汇能力正在不断提高.2)在空间上,该区总碳储量的增长主要表现在海拔600 m和坡度25.以下区域,总增长幅度分别达到41.6％和50.9％.马尾松林碳密度随海拔和坡度上升而明显增加,表明其碳汇能力仍具备较大恢复潜力.3)主成分分析表明,治理区马尾松林碳储量变化的主要驱动因素是政策治理、经济结构调整和农户增收,其中政策治理是该区马尾松林碳增汇能力提升的最显著因子.     

马尾松林地土壤物理性质变化及抗蚀性研究

以退耕黄壤坡地为对照，对18年生黄壤马尾松林地土壤主要物理性质变化进行了系统研究，在此基础上对林地土壤抗蚀性能进行了分析。结果表明：马尾松林地演变为具有复层结构的针阔混交林后，土壤物理性粘粒含量和粉粒含量有所提高，土壤表层粘粒含量和不同层次的砂粒含量降低；土壤容重减小，总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度有一定程度的提高，土壤自然含水量、饱和持水量和毛管持水量增大，林地土壤持水性和透水性得到了提高，土壤结构得到显著改善；林地土壤干筛团聚体以5～2mm大团聚体为主，湿筛团聚体则以1～0．5mm细团聚体为主，且在0～20cm，20～40cm，40～60cm的土壤剖面中均高于对照地。马尾松林地微团聚体变化的总趋势是〉0．01mm的粗粉沙粒级的大团聚体减少，而〈0．01mm的微团聚体含量增加，尤其是0．005～0．001mm的细粉沙粒级；马尾松林地土壤物理性质的变化也综合反映在抗蚀性能方面，在0～20cm，20～40cm，40～60cm三个土壤剖面层次其抗蚀性均高于对照地，表现了良好的水土保持效应。