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。     

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。     

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。     

黑土区几种人工林的水土保持效果分析

为了探索黑土区人工林的水土保持效果,本文采用定点观测方法,对人工林的土壤物理特性、冠层截留能力、林下蓄水能力及保土效果进行测定。结果表明:不同林分土壤物理特性存在一定的差异,土壤容重变化不明显,孔隙度差异较大;表层土壤稳渗系数差异较大;冠层截留量与降雨量呈正相关关系,截留率随降雨量增加而减小,并逐步趋于稳定;林下蓄水能力变化与枯落物蓄积量关系较大;在相同产流降雨情况下,不同林分保土能力差异显著。     

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。     

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）。     

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。     

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。     

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。     

樟树林冠截留模拟试验研究

林冠截留是水文循环中的重要成分之一。为探究降雨特征和林分特征对樟树林冠截留效应的影响,针对降雨量、降雨强度、叶面积指数（LAI）和树龄这些相关影响因子,采用室内模拟的方法进行对比截留试验。试验得到4种样树的16组降雨量、降雨强度和截留量,以及其各自的LAI值。分析结果表明：①降雨量、降雨强度和LAI是截留的主要影响因子,树龄对截留的影响效果不明显;②雨强与截留量呈反比关系,截留量与降雨量呈二次函数关系,叶面积指数（LAI）与截留量呈正比关系;③树叶伸展方向对截留产生较大影响,模拟试验方法仍需进一步改进和完善。     

南方红壤区马尾松林下水土流失与降雨量关系研究

为了更好地研究马尾松林水土流失规律,从水土流失主要控制因子——降雨因子出发,通过对红壤侵蚀区不同林下配置模式马尾松林径流试验小区2009—2011年的产流、产沙与降雨量的关系研究。得到如下结论：①各小区的产流量和产沙量均与降雨量呈显著性相关,回归模型主要以一元二次回归最优,个别小区以幂函数和对数函数最优,其中以马尾松地表裸露小区模拟方程可决系数最大;②各雨型在同一郁闭度条件下,除去郁闭度为0％的小区外,各小区基本满足乔＋地表裸露〉乔＋百喜草〉乔＋胡枝子,伴随着降雨量的增加,各小区的径流系数总体上呈增加的趋势,尤其在暴雨和大暴雨以上的雨型更加明显;③产沙方面,各雨型条件下,除去郁闭度为O％的小区和个别郁闭度为24％的小区外,基本上满足乔＋地表裸露〉乔＋胡枝子〉乔＋百喜草。     

森林火灾对流域水循环影响的研究进展

全球气候变暖导致森林火险天气增加,森林火灾的发生机率有上升的趋势,因此,森林流域的防灾减灾与灾后重建问题的研究值得重视。森林火灾通过影响植被、地表枯落物、土壤及生态环境等影响流域水文过程的各个环节,森林火灾的水文效应受到国内外学者的广泛关注。文章从森林火灾对降水截留、土壤水文特性、流域蒸散发和径流量等方面分析了森林火灾对流域水循环影响的国内外研究进展。同时指出,由于森林火灾的空间异质性导致火烧对流域水循环各分量的影响程度不同,未来分析森林火灾对流域水文过程的影响时应考虑植被类型、火的类型及火烧的严重程度等因素。     

马尾松纯林不同地表覆盖对产流产沙的影响研究

马尾松林地水土流失严重,为了研究马尾松林下种植植物的水土流失防治效果,选择4种不同郁闭度的林地设计3种试验小区,其中两个小区分别种植百喜草、胡枝子,与保留的自然小区进行对比试验,分析了不同郁闭度对小区产流及侵蚀产沙的影响。结果表明,当马尾松纯林地郁闭度低于0.3时,不同郁闭度间的细微差异对小区产流和产沙的影响不显著;植被盖度对小区产流和产沙的影响呈现一定规律性,当自然小区植被盖度低于30%时,产流、产沙量随植被盖度增大而下降;百喜草小区植被盖度达到45%以上时,形成乔草复层结构,比单一草被覆盖保水减蚀效果更好,且与是否有枯落物覆盖等因素有关;胡枝子小区产流、产沙量与植被盖度、乔灌草立体结构是否形成有关,人工种植胡枝子更有助于马尾松纯林形成乔灌草立体结构群落。     

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。     

密云水库人工水源保护林降水再分配特征研究

对密云水库北京集水区3种类型人工水源保护林降水再分配特征研究，结果表明，在研究的2年间，大气降水总量545mm，刺槐林穿透降水量为437.78mm，林冠截留量97.73mm，树干茎流量12.49min，油松林穿透降水量397.98mm，林冠截留量131.54mm，树干茎流量15.48mm，板栗要穿透降水量422.07mm，林冠截留量110.73mm，树干茎流量12.20mm，次降雨条件下，林内穿透降雨量与产供销降雨量之间呈线性相关，且呈极显著水平，林冠截留量与次降雨量之间呈指数正相关关系，亦呈极显著水平。     

黑河流域水循环系统的分布式模拟(Ⅱ)——模型应用

应用作者开发的分布式水文模型WEP－HeiHe，对黑河上、中游流域水收支和水循环要素的时空变化进行了系统剖析；同时，还将模型应用于莺落峡径流预报、山前小河流径流和地下水侧渗量的模拟与预报以及未来下垫面变化条件下的流域水收支预测。结果表明，模型能系统表征流域水循环和水收支各要素的时空分异；对于枯水期的径流预报，达到较高的精度。在对下垫面变化条件下流域水收支预测中表明，尽管涵养林建设增加了截留蒸发，但同时也降低了林地的土壤蒸发，因此总蒸发量增加不明显；涵养林建设会使出山径流略有减少，但同时会稍增加土壤和地下水的蓄变量；退耕还牧对减少蒸发、增加正义峡下泄水量以及降低蓄变量赤字均有明显效果。     

紫金2013年水灾中绿化作用“问题”探讨

对紫金县2013年水灾中绿化作用“问题”进行了探讨,提出下述观点：①森林树木本身在雨水分配中,减少降水水量作用是有限的,只有森林土壤才能起到调节径流、减少径流和蓄水防洪作用,而森林土壤需要森林一定时间培育才能形成;②不是任何林型都能够造就森林土壤所特有的土壤结构,只有天然林、生态林、水保林等混交林、乔灌草等复层植物群落下,才能培育出良好的透水、蓄水、调节地面径流、涵养水源的森林土壤。并提出了相应的抚育管理和改造林型的建议。     

模拟降雨下枯落物调控坡面产流产沙过程及特征研究

本研究采用模拟降雨实验的方法,研究了30、60和90 mm/h降雨强度下,5种枯落物覆盖坡面径流的水动力学特征,以期揭示枯落物覆盖条件对坡面产流产沙过程及其径流水动力学特征影响。研究结果表明:坡面平均产流率和产沙率随降雨强度增大而增大,随枯落物生物量增加而减小,并且与降雨强度和枯落物生物量之间均为指数函数关系;坡面流量-历时曲线稳定流量值主要受降雨强度的影响;产沙率-历时曲线稳定产沙率受降雨强度和枯落物生物量等多种因素的影响;枯落物覆盖对坡面径流水动力学特性有显著影响,相比于裸坡覆盖有50、100、150、200 g/m~2枯落物坡面径流平均流速相比裸坡减少率分别在17.7%、26.8%、37.9%、53.7%;雷诺数减少率分别在11.2%、18.7%、26.3%、33.4%左右;弗劳德数减少率在21.3%、30.3%、42.9%、61.2%左右,Darcy-Weisbach阻力系数增大了0.5~5.6倍;产沙率与Darcy-Weisbach阻力系数呈对数关系,与剪切力和径流功率呈线性关系,枯落物能显著增大径流临界剪切力和功率;产沙率(Dr)和各水动力学因子间有良好的相关关系,相关程度顺序为:RewVPFrft。