黄河中下游地区不同人工林凋落物持水特性

Water Retention Characteristics of Litter in Different Plantations in the Middle and Lower Reaches of the Yellow River

为探讨黄河中下游地区人工林凋落物的生态水文效应,以原阳县黄河大堤沿线泡桐、杨树和悬铃木人工林为研究对象,通过野外调查、室内浸水试验对其凋落物蓄积量、持水特征及对降水的拦蓄性能等进行定量研究,结果表明:1)各林分凋落物蓄积量排序为悬铃木(6.88 t/hm^(2))>杨树(5.68 t/hm^(2))>泡桐(4.04 t/hm^(2));最大持水量排序为悬铃木(12.22t/hm^(2))>泡桐(8.24t/hm^(2))>杨树(7.36t/hm^(2)),最大持水率排序为泡桐(201.90%)>悬铃木(196.77%)>杨树(140.49%)。2)各林分凋落物持水过程基本一致,持水量与持水率均随浸水时间的增加而增大,浸水2h内,增加速度较快,2~12h增长幅度略有减缓,12h后,趋于平稳;悬铃木、杨树和泡桐林分凋落物吸水速率均随浸水时间的增加逐渐减小,2 h内,吸水速率相对较高,且下降速度较快,最高吸水速率分别达1 967.30、1 767.30、2 032.20 g/(kg·h), 2~8 h,吸水速率下降速度减缓,8 h后,吸水速率趋于稳定,24 h左右,吸水速率趋近于0;持水量和持水率均与浸水时间呈对数函数关系,吸水速率与浸水时间呈指数函数关系。3)凋落物蓄积量与有效拦蓄量和有效持水深之间呈极显著的正相关关系(P<0.01)。4)有效拦蓄量排序为悬铃木(10.67 t/hm^(2))>泡桐(6.58 t/hm^(2))>杨树(6.24 t/hm^(2));有效持水深排序为为悬铃木(1.07 mm)>泡桐(0.66 mm)>杨树(0.62 mm)。综合分析,研究区域内呈现出泡桐人工林凋落物持水率最大但水文效应稍低,悬铃木人工林持水率稍小但水文效应最好的特征,这与林分的林龄、密度和树种组成导致的凋落物蓄积量的差异有关。因此,可以从林分树种配置与空间优化上着手,提高黄河中下游地区人工林的生态水文效应。