喀斯特灌木林枯落物持水特性分析

灌木是喀斯特地区的主要植被类型之一,研究其枯落物的持水特性对喀斯特地区水源涵养和生态修复具有重要意义。为了解不同灌木群落和坡位的枯落物持水能力,采用室内浸泡法和烘干法,分析了3种灌木群落和处于3种不同坡位的混合灌木林枯落物的持水能力。结果表明:3种灌木群落枯落物的总蓄积量表现为球核荚蒾圆果化香月月青,3种坡位群落枯落物的总蓄积量表现为坡下坡中坡上;无论群落或是坡位,枯落物蓄积量均表现为半分解层大于未分解层;群落最大持水量为圆果化香月月青球核荚蒾,不同坡位最大持水量为坡中坡下坡上;圆果化香的持水能力较强,坡中的持水能力较好;不同群落和不同坡位的枯落物持水量与浸泡时间都存在对数关系,吸水速率与浸泡时间存在幂函数关系。     

北京山区典型林分枯落物层和土壤层水文效应

为定量评价北京山区森林水源涵养能力,对3种典型林分类型(栓皮栎林、油松林、灌木林)枯落物和土壤层水文效应进行了研究。结果表明:3种林分枯落物累积量范围为12.93～32.67 t/hm~2,其中油松林最大,灌木林最小;枯落物最大持水量和有效拦蓄量从大到小排序依次均为栓皮栎林、油松林、灌木林;土壤毛管孔隙度的变动范围为30.5%～38.1%,由大到小排序依次为栓皮栎林、油松林、灌木林,且随土壤深度的加深而逐渐减少;栓皮栎林地土壤最大持水量和非毛管持水量最大,分别为3 621.0 t/hm~2和816.0 t/hm~2,其次为油松林和灌木林。不同林分枯落物持水量与浸泡时间符合方程Q=aln﹙t﹚+b;枯落物层吸水速率与浸水时间符合方程V=kt~n。从枯落物层和土壤层持水量来看,栓皮栎林持水能力最好。     

坝上地区沙棘林枯落物层和土壤层的水文效应

通过以坝上高原典型区域尚义县的沙棘林地为研究对象,从林地枯落物蓄积量和持水能力,土壤物理性状、土壤蓄水量和土壤入渗性能等方面,对沙棘林枯落物与土壤的水文效应进行了研究。结果表明:沙棘林地枯落物的蓄积量为1.50×103kg/hm2,枯落物有效拦蓄量达到3.86×103kg/hm2,有效拦蓄深为0.39mm。与裸沙地相比,沙棘林下与林间0～40cm土层内的平均容重降低13.87%和4.05%,而总孔隙度较裸沙地增大13.95%和2.37%;沙棘林可增加土壤的有效持水量和饱和持水量,其林下与林间0～40cm土层内的有效持水量为裸沙地同层次的有效持水量的3.73倍和2.28倍。沙棘林间和林下的土壤初渗速率和稳渗速率分别是裸沙地的1.79倍、1.34倍和1.67倍、1.29倍。说明沙棘林能够较好地改善该地区的土壤结构,具有良好的水文生态功能。     

刺槐黑松混交林枯落物层持水性能研究

为探索不同林分类型枯落物层的持水性能,对临朐县青龙山小流域的刺槐黑松混交林、刺槐纯林、黑松纯林3种林分类型的枯落物积蓄量、枯落物层最大持水量和枯落物层有效拦蓄量进行比较分析。结果表明:3种林分类型的枯落物积蓄量、枯落物层最大持水量和枯落物层有效拦蓄量都存在显著性差异;枯落物层的积蓄量由大到小排列为刺槐纯林、刺槐黑松混交林、黑松纯林、枯落物层的最大持水量和有效拦蓄量都与枯落物的积蓄量呈显著相关性;刺槐黑松混交林比黑松纯林具有更大的枯落物层积蓄量、最大持水率、最大持水量和有效拦蓄量。     

白石水库流域森林生态系统枯落物层和土壤层水文效应研究

文章以白石水库流域3种典型林分类型为例,对其生态系统不同土壤层、枯落物层的水文特征利用浸泡法、环刀法进行定量分析。结果表明:枯落物蓄积量表现为落叶松油松林刺槐,总体处于23.21-39.22t/hm~2,且针叶林未分解层枯落物大于半分解层;枯落物层有效拦蓄量为41.65-90.63t/hm~2,最大持水量为50.90-109.41thm~2,均表现为落叶松油松林刺槐,枯落物层持水功能较好的为刺槐天然次生林;枯落物未分解与半分解层的浸水饱和时间为10h、8h,且二者存在显著的对数关系(R20.91),枯落物达到最大吸水速率时间为1h,约4h明显减缓,浸泡时间与吸水速率间呈幂函数关系(R20.93);3种植被类型的总孔隙度为27.85-30.17,土壤容重均值为1.09-1.24g/cm~3,有效持水量为21.67-29.57t/hm~2,土壤层持水能力表现为落叶松油松林刺槐,入渗时间与速率之间呈幂函数关系(R20.90)。综合不同植被类型水文功能,白石水库流域刺槐天然次生林的水源涵养能力最强,在水土保持和生态环境治理应加强恢复和保护天然次生林。     

河北省太行山5种经济林枯落物及土壤水文效应

为评价河北省太行山区经济林水源涵养功能,选择梯田栽植的苹果、核桃、樱桃、板栗、杏5种经济林,采用室内浸水法和环刀法等研究其林下枯落物和土壤的持水特性和持水效益,分析其水文效应。结果表明:枯落物蓄积量表现为杏(3.42t/hm~2)樱桃(3.69t/hm~2)苹果(4.07t/hm~2)板栗(7.11t/hm~2)核桃(8.28t/hm~2);板栗林下枯落物最大持水量(17.07t/hm~2)最大,枯落物的持水量与持水时间正相关呈对数函数关系,持水速率与持水时间呈幂函数关系;至于林下枯落物有效拦蓄量,板栗林最大(14.37t/hm~2)。5种经济林林下土壤容重均值在1.40～1.52g/cm3,随深度增加而增大;土壤的最大持水量均值在856.01～946.41t/hm~2,其排序与总孔隙度一致,依次为苹果核桃樱桃板栗杏;有效持水量均值在185.82～329.03t/hm~2,排序与非毛管孔隙度一致,依次为樱桃苹果核桃板栗杏。     

冀北山地人工油松林水文效应研究

分密度对森林水文效应有一定影响,以冀北山地不同密度油松人工林的植被层、枯落物层和土壤层为研究对象,对其水文效应进行了研究。结果表明:林冠截留能力随着林分密度的减小而减小,林下植被截留能力随着林分密度的减小而增大;林下枯落物最大持水量随着林分密度的减小而减小,其中林分密度分别为1 584株/hm~2、864株/hm~2和684株/hm~2标准地枯落物最大持水量差距相对较小,分别是林分密度388株/hm~2标准地的1.56倍、1.50倍和1.42倍;388株/hm~2油松林枯落物有效拦蓄量较小,但其枯落物初期持水速率较大。土壤持水能力随着林分密度的减小表现出逐渐增大趋势,林分密度864株/hm~2、684株/hm~2和388株/hm~2标准地土壤持水能力分别为林分密度1 584株/hm~2标准地的1.05倍、1.16倍、1.17倍,密度684株/hm~2和388株/hm~2标准地的土壤持水能力较为接近。对油松人工林进行合理抚育间伐,保留合适密度,能改善其涵养水源功能。     

济南药乡林场赤松林、板栗林枯落物持水能力研究

森林面积分别大约占陆地、全球表面积的1/3和1/10。森林同时也是许多环境功能的基础,特别是在保护水资源方面。为了探究针叶林和阔叶林的枯落物吸水持水能力差异,明确不同测试方法对持水特性测试结果的影响,对济南药乡林场的典型针、阔叶林开展泡水法试验和人工模拟降雨试验。本次研究是以济南药乡林场的针叶林赤松以及阔叶林板栗的枯落物作为研究对象,研究提出:①针阔叶林枯落物蓄积量差异显著,且针叶林赤松(36.83±10.92 t/hm~2)阔叶林板栗(19.22±7.63 t/hm~2)。②针阔叶林枯落物的自然持水量不同,针叶林赤松(14.31%±6.11%)阔叶林板栗(9.87%±10.90%)。③人工降雨法和泡水法测定的枯落物持水速率均有4个阶段:第1阶段为迅速吸收阶段,第2阶段为缓慢吸收阶段,第3阶段为逐渐饱和阶段,第4阶段为饱和阶段。④人工降雨法得到的有效截流量(赤松6.31 mm,板栗3.18 mm)占泡水法得到的最大持水量(赤松9.37 mm,板栗为3.88 mm)的70%～90%。⑤电镜下解剖叶片的结果表明,针叶林赤松持水能力强。     

松嫩草地主要植物群落枯落物持水能力的初步研究

试验采用对比方法对松嫩草地西部地区不同植被群落下枯落物的持水能力进行了初步研究,结果表明：不同植被群落间积累的枯落物种类不同,枯落物生物量差异显著（n=3,p〈0．05）,以羊草群落积累的枯落物生物量最高,其次为虎尾草群落,碱蓬群落最低;不同植被群落间的枯落物持水能力也存在明显差异,羊草群落和虎尾草群落间的枯落物平均持水量差异不显著。但均显著高于碱蓬群落枯落物持水量（n=3,p〈0．05）。     

太行山典型森林水源涵养分层特征与差异研究

以豫北太行山典型森林生态系统为研究对象,结合样地调查、室内试验以及K-W秩和检验等方法,分层探讨太行山典型森林水源涵养功能的异同。结果表明:侧柏林冠层最大持水量与有效拦蓄量均较大,分别为37.01、19.47 t/hm~2;栓皮栎林冠层最大持水量与有效拦蓄量最小,但浸水初期持水速率较大;枯落物持水量大小顺序为油松林侧柏林栓皮栎林,但有效拦蓄量大小顺序则为侧柏林油松林栓皮栎林,其中半分解层起主导性作用;土壤层持水能力较高,是森林水源涵养功能的关键所在,尤其是侧柏林,土壤最大持水量与土壤有效持水量分别为515.22、110.67 t/hm~2。     

黄土高原水源涵养林截蓄降雨研究进展

黄土高原地区水源涵养林建设对生态环境及水文循环过程产生了深刻的影响,有关学者对此开展了大量研究工作并取得了丰富的成果,但缺少系统的总结和归纳。为了给黄土高原地区水源涵养林建设提供技术参考,从林冠层的截留能力、枯枝落叶层的截持能力和林地土壤的持水能力3个方面,对黄土高原地区水源涵养林截留和拦蓄降雨研究的有关文献及成果进行了系统整理。林冠层对降雨的截留是降雨在数量和空间上的第一次分配,本质是植被叶面吸附降水,截留量和截留率受降雨量、降雨强度、降雨历时等气象因子和树种组成、林龄、郁闭度等林分特征的影响,林冠层截留量占降水量的5%～10%,截留的水量从叶面蒸发,无法被植物利用;林地枯落物层对降雨的截留是对到达地面的降雨进行第二次分配,其主要影响因素是枯落物累积量和微生物对枯落物的分解情况,保护好枯枝落叶层对于水土保持、涵养水源和水分循环等生态功能具有重要意义;林地土壤层能够贮存70%～80%的降水量,可有效涵养水源,是对降水的第三次分配,影响林地土壤持水性能的主要因素是土壤孔隙度和黏粒含量,不同林分类型的土壤孔隙度、土壤持水能力差异明显,混交林能有效截留降水并提高林地土壤的入渗率和入渗量。目前,对黄土高原水源涵养林拦蓄降雨的定性研究较多,定量研究还不够深入,尤其是土壤水分的量化指标还不够全面,这是需要深化研究的重要内容之一;此外,如何保持水源涵养林土壤水分的动态平衡也是需要研究的重要内容。     

崇义客家梯田区森林枯落物持水特性

为了解崇义客家梯田水源区森林枯落物水文特性,进一步揭示森林的水源涵养功能,通过现场调查取样和室内实验分析等方法,对崇义客家梯田区森林枯落物的储量和持水率、持水量、吸水速率等持水特性进行了研究。结果表明:试验地各林分类型枯落物总厚度为3.0~8.6 cm,总储量为3.29~13.19 t/hm²,总储量整体上随总厚度的增加而增大;枯落物最大持水率为239.65%~343.54%,即枯落物最大吸持水量可达其干重的2.4~3.4倍,枯落物最大持水量为5.58~12.32 t/hm²,相当于0.56~1.23 mm的降雨水深;在浸泡开始2 h内,枯落物吸持水量增加较快,随着浸泡时间延长,持水量与吸水速率的变化均较为平缓,持水量与浸泡时间呈明显对数函数关系,吸水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系。研究结果可为区域林分类型调配、森林涵养水源功能监测提供科学依据。     

抚育间伐对华北落叶松人工林涵养水源功能影响

以冀北山地不同抚育间伐措施后华北落叶松人工林的植被层、枯落物层和土壤层为研究对象,对其水源涵养功能进行了初步分析。结果表明:华北落叶松林植被截留能力和枯落物持水功能随着间伐保留密度的减小而减小;土壤蓄水功能随着间伐强度的增大表现出逐渐增大趋势。间伐后进行枯落物收集、清除等经营活动可增大植被截留功能和枯落物持水功能,但会降低土壤蓄水功能。从涵养水源功能的组成来看,土壤蓄水功能最大,其次是枯落物持水功能,植被截留功能最小。由此认为,对华北落叶松人工林进行合理抚育间伐,能增强林地涵养水源功能。     

喀斯特地区不同林型土壤持水性分析

森林是陆地上重要的生态系统类型,虽然喀斯特森林的面积相对较小,但其土壤的涵养水源功能对喀斯特地区水土保持和生态恢复仍具有重要意义。研究以贵州典型喀斯特林地为例,采用野外定点采样结合室内实验的方法,对不同林型下土壤的物理特性和持水特征进行分析。结果表明,喀斯特林地内土壤容重随着土层深度的增加而增大,而土壤的孔隙度随着土层深度的增加而减小。同为石灰土情况下,土壤容重的均值大小为针叶林阔叶林混交林,有效持水量的大小为阔叶林混交林针叶林。黄壤针叶林土壤容重小于石灰土针叶林,两种林型土壤孔隙度差异不明显。除毛管持水量外,其它持水能力指标黄壤针叶林均略大于石灰土针叶林。喀斯特林地土壤饱和的含水量很大程度取决于土壤容重,毛管孔隙度对饱和的含水量的影响并不显著。     

喀斯特流域洪水研究——以贵州省为例

由于喀斯特流域独特的水文地质条件,其洪水也较非喀斯特流域不同。以贵州省为例从喀斯特水文地貌学的角度,系统分析了喀斯特地区水文地貌特性,喀斯特流域洪水的特征和影响：提出了相应的防治措施,为以后的防灾、减灾及洪水利用提供借鉴。     

退化板栗园不同枯落物及封育年限对土壤持水效能的影响

板栗园枯落物层对于土壤持水效能有着极为重要的影响,进而影响土壤肥力和板栗果质量、产量。本文以辽东山区丹东板栗园为例,分析了不同枯落物层对土壤持水效能的影响。结果显示:对于水土流失严重区域,在培育"紫穗槐枯落物层"条件下,封育9年基本可以使土壤生态恢复到一个较好水平,且关键数据与封育12年和21年相差在10%以内,对总体影响不大,对区域内农民的生产生活水平影响也较小,可为后期生态恢复措施提供必要的参考依据。     

黑土区主要林木植被水文效益研究

林木植被具有显著的水文生态效益。通过对黑土区主要林木植被的截持降雨、枯落物蓄滞地表径流、土壤入渗，进行了定量研究，得出不同林木植被水文效益的差异性。     

保山北庙水库集水区5种森林类型枯落物持水特性研究

利用样方调查法、烘干法、浸泡法分析了云南省保山市北庙水库集水区纯云南松、纯人工桉树林、混交林Ⅰ(云南松+桉树混交林)、混交林Ⅱ(云南松+华山松+杉木+青冈栎混交林)和纯华山松5种森林类型枯落物的持水能力。结果表明:5种森林类型枯落物蓄积量都较小,最大为7.27 t/hm²,最小为4.51 t/hm²;枯落物未分解层和半分解层持水量随着浸泡时间增加,在8 h时平均持水量分别为5.22,5.83 t/hm²,24 h时分别为5.69,6.26 t/hm²;吸水速率随着浸泡时间减少,在8 h时平均吸水速率分别为0.65,0.73 mm/h,到24 h时分别为0.24,0.26 mm/h,且均是半分解层＞未分解层;纯华山松和混交林Ⅱ 2种森林类型枯落物持水性能优于其他3种森林类型。研究结果可为水源区植被恢复、选择最佳树种、合理配植森林类型、森林涵养水源提供科学依据。     

贵州省喀斯特地区洪、枯水主要特征分析

喀斯特地区同其他非喀斯特地区相比，特别是从河流地貌与河流的水文特性看，由于其地貌及水文地质条件的特殊性，表现出一些独特的水文特征。贵州省73％以上的地区是广泛分布着碳酸盐类岩层的喀斯特地区，由于喀斯特的发育，对洪、枯水特性有显著的影响。     

贡嘎山枯落物降雨截留试验及其水文效应

选用贡嘎山东坡成熟针叶林、未成熟针叶林、针阔混交林和常绿阔叶林4种林下枯落物进行人工降雨试验,研究1~80 m~2尺度下枯落物对降雨的截留能力及其影响因素,分析其截留过程的水文效应特征。研究发现,各枯落物截留量在不同面积尺度下随试验面积S的增大呈递增趋势;单位面积截留率r随试验面积S的增大呈指数递减趋势;枯落物截留降雨产生的迟滞效应有利于森林水土保持。在分析枯落物天然含水率、截留能力与面积尺度关系的基础上,提出了适用于贡嘎山东坡枯落物对降雨的优化截留模型。