豫西山地主要森林植被类型的近地表层水文特征

以登封市山地为研究对象,对豫西山地的侧柏麻栎混交林(Ⅰ)、侧柏纯林(Ⅱ)、阔杂林(Ⅲ)、刺槐纯林(Ⅳ)、黄荆灌丛(Ⅴ)5种森林植被类型的近地表土壤(0～20 cm)和枯落物层的水文特征进行了研究.结果表明:(1)5种植被类型的土壤容重为0.965～1.402 g·cm-3;土壤总孔隙度在40.7%～69.1%之间.除刺槐纯林外,其它4种植被类型0～10 cm层土壤的毛管孔隙度均小于10～20 cm层.5种植被类型0～10 cm层土壤的非毛管孔隙度均大于10～20 cm层;各种植被类型的0～10和10～20 cm层土壤初渗速率和土壤最终渗透率变化规律基本一致,其大小顺序为阔杂林>刺槐纯林>黄荆灌丛>侧柏纯林>侧柏麻栎混交林;不同植被类型土壤持水性能差异较大,土壤饱和持水量由大到小的顺序为刺槐纯林>阅杂林>黄荆灌丛>侧柏纯林>侧柏麻栎混交林.(2)5种植被类型枯落物蓄积量在8.13～19.76 t·hm-2之间,其大小顺序为侧柏麻栎混交林>刺槐纯林>侧柏纯林>黄荆灌丛>阔杂林;侧柏栎树混交林的枯落物最大持水量为最高,达45.59 t·hm-2,侧柏纯林的最低,为17.24 t·hm-2.(3)以0～20 cm土壤饱和持水量和枯落物的最大持水量,得到近地表层总持水能力,以综合评价森林植被近地表的水文效应.刺槐纯林近地表总持水能力最高(1 450.93 t·hm-2);其次是阔杂林和黄剂灌丛;最低的是侧柏庥栎混交林(880.59 t·hm-2).     

马尾松、红锥纯林及其混交林凋落物与土壤的水源涵养能力

[目的]探讨马尾松、红锥纯林及其混交林凋落物和土壤的水源涵养能力,为针阔混交林的营造提供依据。[方法]选择广西宁明县邻近分布、母岩一致和立地条件相似的10年生马尾松、红锥纯林及其混交林林地,测定林下凋落物和土壤的持水性能特征,比较3种林分类型凋落物和土壤的水源涵养能力差异。[结果](1)3种林分类型凋落物蓄积量为4.52～6.70 t·hm^-2,表现为：马尾松红锥混交林>红锥纯林>马尾松纯林。(2)凋落物最大持水量为11.41～20.80 t·hm^-2,有效持水量为8.68～15.60 t·hm^-2,均表现为：马尾松红锥混交林>红锥纯林>马尾松纯林。(3)3种林分土壤容重为1.178～1.524 g·cm^-3,其中马尾松纯林最大,马尾松红锥混交林最小;土壤非毛管孔隙度为3.32%～7.34%,其中马尾松红锥混交林最大,马尾松纯林最小;土壤总孔隙度为42.08%～53.82%,其中马尾松红锥混交林最大,马尾松纯林最小。(4)3种林分类型土壤最大持水量和有效持水量分别为3 570...     

白龙江上游不同演替阶段森林土壤入渗和持水特征

土壤入渗和持水性能对森林生态水文有着重要影响。为了解白龙江上游不同演替阶段森林土壤入渗特征和持水性能,在室内采用双环刀法对该地区土壤进行研究,测量土壤容重、孔隙度、持水量、渗透速率、根系含量等指标。结果表明:1)不同演替阶段森林土壤的容重、持水量、孔隙度的变化比较明显,并随着土层深度的增加土壤容重与持水量、孔隙度呈反比关系;2)土壤入渗速率在不同土层上各有差异,但总体有初渗速率＞平均渗透速率＞稳定入渗速率的趋势。在0~10 cm土层灌丛的渗透性能好,10~40 cm红桦林渗透性能优于其他林分;3)Kostiakov模型对不同植被类型不同土层的土壤入渗拟合的精度相对较高,尤其是对灌丛的拟合,是描述本研究区灌丛地土壤入渗特征最好的模型;4)植物粗根与土壤入渗呈负相关关系,与毛管持水量呈正相关关系,细根和中根与土壤入渗呈正相关关系,中根与毛管持水量呈负相关关系。     

云南尖山河流域不同植被类型的蓄水能力

为了得出云南省尖山河流域内蓄水功能较强的优势林分,合理调整该流域内的森林结构,充分发挥森林涵养水源的功能,2004年,对该流域几种不同植被类型的植被持水量、枯落物持水量和土壤的储水量分别进行了研究。植被和枯落物的持水量采用浸泡法测定;土壤的蓄水量通过挖土壤剖面测定土壤孔隙度和土层厚度的方法测定,进而将土壤蓄水量转换为土壤孔隙度与土壤平均厚度之积。结果表明,不同植被类型的植被持水量、枯落物持水量和土壤蓄水量都存在极显著差异(P=0.00<0.01)。该实验条件下,梯田的蓄水能力最好,其次是云南松Pinus yunnanensis次生林和杉木Cunningharnia lanceolata次生林也具有较好的蓄水能力。6种土地利用类型的最大蓄水量的大小依次为:梯田(5473.10 t.hm-2)>云南松次生林(5 464.22 t.hm-2)>杉木次生林(5433.03 t.hm-2)>荒草地(5203.23 t.hm-2)>坡耕地(5039.10 t.hm-2)>灌木林(4 610.45 t.hm-2)。表4参12     

帽儿山林场不同河岸带植被类型土壤水分-物理性质

利用环刀法对帽儿山林场内的森林、灌丛、草地3种河岸带植被类型土壤水分-物理性质进行分析,结果表明:同一植被类型河岸带,土壤密度随土层深度的增加而增大,持水量和孔隙度、渗透速度随土层加深而减小,持水能力随土壤深度的增加而减弱;随着与溪流距离的增加,土壤密度、孔隙度、渗透性有增加的趋势,而持水量有减小的趋势,但无显著差异.不同类型河岸带中,森林、灌丛、草地河岸带的总孔隙度都大于60%,毛管孔隙度超过50%,其中森林河岸带的土壤密度0.8 g/cm3左右,显著的低于灌丛和草地河岸带(1.0 g/cm3左右),森林河岸带土壤渗透速度接近于2.0 mm/min,饱和持水量大于80%,毛管持水量70%左右,都显著高于灌丛、草地河岸带.其中,草地河岸带非毛管孔隙度为5%左右,而渗透速度仅为0.1 mm/min.由于森林河岸带在土壤透气性、持水性、入渗性能方面明显好于灌丛和草地,对于溶解在地表径流中的污染物消除应当具有更高的效率.     

冀西北土地利用方式改变对土壤贮水和入渗特征的影响

为比较土地利用类型对土壤贮水和入渗特征的影响,比较冀西北林地(油松林)、撂荒地和农田的土壤贮水能力、容重、孔隙度和入渗规律差异。结果表明：土壤饱和贮水量排序为林地(352.72 mm)>农田(317.30 mm)>撂荒地(286.30 mm),土壤容重排序为林地(0.95 g/cm³)<农田(1.20 g/cm³)<撂荒地(1.27 g/cm³),林地的稳渗速率最大为3.55 mm/min,其次是农田(2.53 mm/min)和撂荒地(1.23 mm/min)。土壤孔隙度和贮水量随土壤容重增大而减小,林地与农田的土壤贮水性能明显高于撂荒地。植被对非毛管孔隙(滞留贮水)改善最为明显,对毛管孔隙(吸持贮水)改善的效果较小。林地土壤疏松、入渗速度快,土壤水土保持功能效果最佳,农田撂荒后土壤紧实程度增加,水土保持功能有所下降。研究结果可为退耕还林和农田休耕等政策实施后的土壤水土保持功能评估提供参考。     

马尾松改植桉树后对土壤物理性质的影响

为了探明桉树人工林对土壤物理性质的影响,在宁明县境内,选择马尾松林改植桉树林后的代表性地段设置样地,挖土壤剖面(0⁶0 cm),分别与马尾松林进行对比研究。结果表明:马尾松林改植桉树林后的土壤容重为1.12160 cm),分别与马尾松林进行对比研究。结果表明:马尾松林改植桉树林后的土壤容重为1.121¹.346 g/cm3,比马尾松林增加0.0081.346 g/cm3,比马尾松林增加0.008⁰.023 g/cm3;土壤总孔隙度和通气度分别为43.81%0.023 g/cm3;土壤总孔隙度和通气度分别为43.81%⁵5.53%和19.46%55.53%和19.46%³1.22%,分别比马尾松林有所减少;土壤饱和持水量、毛管持水量和田间持水量依次为29.01%31.22%,分别比马尾松林有所减少;土壤饱和持水量、毛管持水量和田间持水量依次为29.01%⁴2.56%、23.03%42.56%、23.03%³2.50%和13.64%32.50%和13.64%²9.89%,分别比马尾松林有所下降。研究结果充分说明,马尾松林改植桉树林后会导致土壤板结、土壤孔隙度及通气度下降,以及持水性能降低等格局。     

草海北坡工程区不同灌丛植被土壤的持水性能

为草海及周围地区生态综合治理提供参考依据,采用环刀法和铝盒燃烧法研究草海北坡工程区不同灌丛植被土壤的持水性能。结果表明:不同灌丛植被土壤的容重和孔隙度均存在显著差异,其持水能力均偏低,0～20cm土层土壤容重,女贞最小,为1.04g/cm~3,花叶青木最大,为1.38g/cm~3;受工程回填土的影响,土壤容重在垂直结构上呈无规律变化;土壤孔隙度,0～20cm土层42.87%～54.58%,茶最大,云南羊蹄甲最小;毛管孔隙度,0～20cm土层为38.08%～53.47%,茶最高,火棘最低;非毛管孔隙度偏小,为0.98%～6.77%,不利于植被的生长;0～20cm土层土壤的持水量为云南羊蹄甲火棘南天竹杜鹃红叶石楠花叶青木女贞小果蔷薇茶,云南羊蹄甲最小,为857.4g/kg,茶林最大,为1 091.6g/kg。植被选择上应优先考虑茶树的生态和经济价值。     

六盘山北侧叠叠沟小流域几种典型植被群落的水文功能研究

在宁夏六盘山北侧的半干旱区，研究了华北落叶松林、沙棘灌丛、虎榛子灌丛、草地植被类型的冠层截留与再分配、枯落物持水及土壤蓄水等水文功能。结果表明，不同植被类型的冠层截留能力相差较大，其中，沙棘灌丛的截留率最高（24.80%），华北落叶松林略低（21.40%），虎榛子灌丛最低（9.25%）；与此相反，树干茎流率以虎榛子灌丛为最高（33.18%），超出大多数干旱半干旱区灌木树干茎流范围（2%～10%）。从季节变化上看，不同植被群落的截留率均为6月份最大，7—9月份持续下降，10月份出现回升；但截留量均为7月份最大。枯落物持水性能以华北落叶松林样地为最高，其次为虎榛子灌丛、沙棘灌丛和草地，这与各植被类型枯落物层贮存量的大小排序一致。1 m土 层的土壤容重以虎榛子样地为最小(1.03 g·cm^-3)，然后依华北落叶松(1.07 g·cm^-3)、草地(1.08 g·cm^-3)、沙棘(1.16 g·cm^-3)的顺序增大。土壤总孔隙度、最大持水量以华北落叶松林样地为最高，毛管孔隙度、毛管持水量以虎榛子样地为最高，非毛管孔隙度以草地为最高；这几项指标均以沙棘样地为最低。综上所述,从林冠截持、枯落物持水性、土壤物理性质等总体来看，华北落叶松人工林的土壤存蓄水、调水能力最强，其次为虎榛子灌丛和草地，沙棘灌丛最差。     

关帝山不同海拔和坡向土壤水分入渗特征

于2019年8月份,在山西省交城县关帝山国家森林公园设置3个海拔梯度(1 800、2 000、2 200 m),各海拔梯度分为半阴坡、半阳坡2个坡向,根据不同海拔梯度和不同坡向共设置6个大样地(100 m×100 m),每个大样地各布设3个20 m×20 m的标准样方。在各样方内随机选取3个样点,根据土壤发生层次采用环刀对淋溶层(0～0.2 m左右,含腐殖质层)和淀积层(0.2～0.4 m左右)土壤进行分层采集土样。采用环刀法和土壤物理性质分析方法,测定土壤密度、土壤含水量、饱和持水量、毛管持水量、土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和土壤入渗速率;采用单因素方差分析法、最小显著差异比较法、皮尔逊(Pearson)相关性分析法,分析森林土壤基本物理性质、水分蓄持和渗透性能、不同海拔和坡向土壤水分入渗特征。结果表明：(1)不同海拔和坡向对森林土壤淋溶层的影响大于淀积层;土壤密度在0.90～1.22 g·cm^-3之间,淋溶层土壤密度最大值出现在海拔1 800 m半阴坡(1.20 g·cm^-3),且不同土层间土壤密度存在极显著差异(P<0....     

氨基酸、木醋液与湿垃圾堆肥配施对搬迁地土壤物理性质的影响

以上海市浦东新区三林镇遗留搬迁地土壤为研究对象,开展了为期10个月的湿垃圾堆肥、氨基酸和木醋液等不同配比改良材料对土壤物理性质及植物成活率影响的研究。结果表明:与对照相比,单施湿垃圾堆肥或湿垃圾堆肥与氨基酸和木醋液配施均具有降低搬迁地土壤容重及增加非毛管孔隙度、总孔隙度、入渗率、水稳性团聚体、饱和持水量和田间持水量的作用。仅考虑土壤物理性质改良效果时,单施40%湿垃圾堆肥的配比2对搬迁地土壤物理性质的改善作用最大,但因望春玉兰的成活率较低(50%),不适宜推广利用;综合考虑土壤物理性质改良情况和植物长势时,添加20%湿垃圾堆肥、1 kg∕m³氨基酸并喷施1 L∕m³木醋液的配比5既对搬迁地土壤物理性质具有较大改善作用,且望春玉兰成活率较高(100%)。经改良后,搬迁地土壤容重为1.22 g∕cm³,土壤非毛管孔隙度为2.52%,总孔隙度为52.56%,土壤入渗率为4.01 mm∕h,> 0.25 mm的土壤水稳性团聚体含量为10.02%,饱和持水量和田间持水量分别为429.47 g∕kg和403.80 g∕kg。本...     

植被自然恢复过程中群落内土壤环境的变化规律研究

利用时空互代法调查了延安试区南、北25个固定标准地植被恢复状况,测定了不同群落土壤水分和容重,探讨了在植被恢复过程中群落与其环境因子的耦合关系.结果表明,随着植被的逐步恢复,表层土壤容重减小;从草本群落到乔木林,灌丛群落5 m内土壤含水量最低,乔木林土壤含水量提高.     

四种环境材料单施对煤矿区土壤结构和性状的影响研究

为解决煤矿区土地复垦中表层土壤结构差、持水能力低和养分贫瘠等问题,通过土壤培养模拟试验,研究了单施聚丙烯酸钾、黑矾、生化腐植酸和煤基腐植酸等4种材料对土壤改良的效果,并确定了适宜的施用量。结果表明：与对照(CK)相比,4种材料中聚丙烯酸钾能显著降低土壤容重,提高孔隙度和田间持水量,其添加量5 g·kg^-1施用7 d时,容重较CK降低了14.02%,孔隙度、田间持水量分别提高了28.31%、54.32%;黑矾能降低土壤pH和速效养分,当添加量5 g·kg^-1施用25 d时,pH、有效磷、碱解氮和速效钾较CK分别降低了0.21、30.24%、56.81%、9.77%;两种腐植酸对土壤容重、田间持水量、pH、速效养分均有影响,添加8 g·kg^-1生化腐植酸作用25 d时,有效磷和碱解氮较CK提高了15.18%、55.83%,pH降低了0.38,而添加5 g·kg^-1煤基腐植酸时,有效磷、碱解氮和速效钾较CK分别提高了12.38%、28.72%、11.47%。研究表明,4种材料能不同程度改善土壤结构、提升水...     

生物炭对宁南山区马铃薯土壤理化性状及水分运移的影响

为宁南地区马铃薯种植中高效利用有限降雨提供参考,通过使用生物炭改良土壤理化性状,比较不同用量生物炭对土壤水分保蓄能力的影响,明确生物炭在宁南地区的合理用量。结果表明:在宁南山区,生物炭对马铃薯土壤物理性状及水分运移有明显影响,可显著提高马铃薯耕层土壤田间持水量和含水量,降低土壤容重,增加毛管孔隙度,进而提高土壤水分利用效率,实现高产。马铃薯生产中生物炭的最佳施用量为20t/hm2,该条件下田间持水量为14.91%,比对照(空白)提高1.23~3.07百分点;容重1.24g/cm3,比对照增加0.01~0.18g/cm3;毛管孔隙度18.38%,较对照增加0.65~1.36百分点;提高马铃薯单株结薯个数、单株块茎重、单薯重、商品薯率;马铃薯平均产量2 480kg/667m2,水分利用效率85.92kg/(hm2·mm),产量和水分利用效率较对照分别增加49.04%和48.14%。     

不同植被类型对青龙湾沙区土壤物理性状的影响

[目的]通过研究土壤的物理性状变化,来了解不同植被类型对沙区土壤的改良效果。[方法]采用分层取样法,对青龙湾沙区7种不同植被类型的土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度及总孔隙度等指标进行测定分析。[结果]青龙湾沙区土壤容重在1.010-1.621 g/cm3,总孔隙度在42.48%~63.66%,土壤容重和孔隙度呈反比。不同植被类型对土壤的防护和改良作用存在差异,除农田外,果园改良效果最好,毛白杨与刺槐混交林次之,小叶杨林最差。[结论]经过生态林改良后的土壤物理性状得到明显改善。     

海拔对毛竹林土壤水分物理性质及叶SPAD值的影响

【目的】为了解海拔对毛竹林土壤水分物理性质及竹叶SPAD的影响。【方法】在河北省崇阳县选择2个海拔梯度的毛竹林进行了对比研究,分析其土壤容重、空隙状况、持水性能和叶片SPAD的差异。【结果】随着海拔的升高,土壤容重呈下降的趋势,而土壤孔隙状况(非毛管孔隙度、毛管孔隙度和总孔隙度)和持水性能(最大持水量、毛管持水量和最小持水量)均呈增加的趋势。随着土层的加深,土壤容重增加,而土壤孔隙状况和持水性能下降。海拔对容重、毛管持水量和最小持水量影响显著;土层对容重、最大持水量影响显著。I度竹SPAD值表现为低海拔高海拔,而II度和III度竹则表现为低海拔高海拔;土壤水分物理性质中,容重、毛管持水量和非毛管孔隙度对毛竹叶片SPAD值的影响较大。【结论】海拔梯度造成了土壤水分物理性状的差异,对毛竹生长有一定影响。本研究区高海拔土壤水分物理性质较低海拔可能更适合毛竹分布。     

秦岭火地塘不同海拔梯度森林土壤理化性质研究

为了探究森林土壤理化性质在不同海拔梯度的变化特征,对秦岭火地塘林区不同海拔梯度的森林土壤理化性质进行研究。在不同海拔梯度设置标准样地,分层取样,分别测定了土壤pH、容重、孔隙度、有机质、全氮、全磷、全钾含量。结果表明:1）秦岭火地塘森林土壤理化性质总体变化特征:土壤pH值为5.59～6.65,容重为0.78～1.40 g·cm^-3,孔隙度为36.29%～69.04%,有机质含量为16.84～70.14 g·kg^-1,全氮含量为0.32～3.05 g·kg^-1,全磷含量为0.32～0.69 g·kg^-1,全钾含量为15.28～23.24 g·kg^-1。2）火地塘地区森林土壤的理化性质随海拔梯度和采样深度呈现出一定的规律性和差异性:不同海拔梯度的土壤pH、容重随土层深度显著增加;土壤孔隙度、有机质、全氮含量随土层深度增加而降低;土壤全磷、全钾含量随土层无明显规律。     

不同配置模式的城市森林植被对PM2.5的吸附研究

研究不同配置的森林植被对PM_2.5的吸附,从而为城市不同环境条件下,降低空气中的PM_2.5质量浓度,改善空气环境质量,寻求适宜的森林植被配植方法。本研究通过监测选定的针叶混、针阔混、针叶纯林、阔叶混、阔叶纯林和乔灌混6种配置模式的森林植被吸附PM_2.5量,分析同配置模式下空气PM_2.5质量浓度日变化,研究不同配置模式的植物对PM_2.5的吸附特征。研究结果表明,不同配置模式下空气PM_2.5质量浓度日均值最大的为针叶混,针叶混和乔灌混次之,最小的为阔叶纯林;不同配置模式森林植被在5～10月中,PM_2.5单位叶面积吸附量大小排序为针叶混(0.744μg·cm^-2)>乔灌混(0.709μg·cm^-2)>针叶纯林(0.625μg·cm^-2)>针阔混(0.53μg·cm^-2)>阔叶混(0.483μg·cm^-2)&g...     

调理剂对旱直播稻土壤物理性状、氮素吸收与迁移的影响

常规稻田土壤氮素环境风险较为严重,急需改善稻田土壤物理性状,降低氮素累积,减缓旱直播稻田土壤氮素迁移,提升旱直播稻氮素吸收及产量。在旱直播条件下选用生物炭、腐殖酸调理剂,设计4个处理,即CK(对照)、BC(生物炭24 000 kg/hm²)、HA(腐殖酸1 500 kg/hm²)、BC+HA(生物炭12 000 kg/hm²+腐殖酸750 kg/hm²),研究旱直播稻田土壤物理性状、氮素吸收及迁移状况。结果表明,物理性状方面,BC处理能够显著降低土壤容重5.96%(P<0.05),提升土壤田间持水量10.93%,显著提升>0.25 mm土壤团聚体含量和平均质量直径(MWD),有效改善土壤团粒结构;同时生物量与氮素吸收方面,BC处理能够获得最大总干物质量21 957.67 kg/hm²、稻谷干物质量7 949.17 kg/hm²及氮素吸收量169.42 kg/hm²;氮素迁移方面,BC+HA处理能够显著降低4个土层硝态氮含量...     

西藏加乌拉山土壤物理性质垂直地带性特征

以西藏加乌拉山为研究对象,采用野外调查与室内试验的方法,测定加乌拉山山脉南北两侧不同海拔梯度的土壤容重、含水量和孔隙度等8项物理性质,分析不同海拔、不同坡向下各土壤指标的差异性及各指标间的相关性,旨为高原生态建设、区域水土保持工作提供科学理论依据。结果表明,1）不同海拔不同土层土壤物理性质存在一定的差异,不同海拔土壤样品的土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度、土壤含水量、土壤饱和含水量和土壤毛管持水量的变化范围分别为0.99~1.59 g/cm³、40.85%~67.47%、1.63%~6.76%、42.80%~70.17%、5.71%~20.42%、25.55%~68.55%、25.27%~65.34%。2）在山麓北坡,海拔与容重呈极显著负相关（P<0.01）,与土壤饱和含水量、土壤毛管持水量、土壤非毛管孔隙度的相关关系为极显著正相关（P<0.01）,土壤容重与其他物理指标呈极显著负相关（P<0.01）;在山麓南坡,土壤毛管孔隙度、总孔隙度、土壤毛管持水量与海拔呈显著负相关（P<0.05）,总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和土壤含水量与土壤容重呈极显著负相关（P<0.01）。3）研究区整体上0~10 cm土层土壤物理性质基本优于10~20 cm和20~30 cm;综合各海拔土壤物理性质表明,山麓北坡随着海拔升高,土壤各项物理指标越好,而南坡则相反。