川南马尾松低效人工林不同改造模式后枯落物持水特性分析

对川南马尾松低效人工林进行皆伐和林窗2种改造方式后进行枯落物持水特性研究。结果表明:林地枯落物蓄积量为对照>林窗>皆伐;其中2种改造方式后未分解层占总蓄积量的比例低于对照,已分解层蓄积量占总蓄积量的比例高于对照,半分解层蓄积量表现无规律;林地枯落物最大持水量大小为Φ30>QK>Φ10>Φ20>Φ40>CK。不同分解层次最大持水量均表现为未分解层>半分解层>已分解层,且前两层最大持水量合计超过总持水量的80%;2种改造措施有效拦蓄量(8.85~11.14t/hm^2)高于对照(7.64t/hm^2)。不同改造措施初期吸水速率林窗模式为未分解层>半分解层>已分解层,皆伐改造模式半分解层>未分解层>已分解层;对照马尾松纯林为半分解层>已分解层>未分解层,趋于饱和持水量的时间多于林窗和皆伐模式;枯落物层持水量与浸水时间存在以下关系:w=aln t+b。R^2均在0.86以上,各时段持水量与浸水时间存在较显著相关关系,证明进行马尾松低效林改造,改变了地表枯落物的组成,对提高林地水源涵养和水土保持功能起到了重要作用。

川南马尾松低效林不同改造措施对土壤碳、氮特征及其碳稳定性的影响

为探明马尾松低效林改造初期土壤碳、氮及碳稳定性变化特征,选取皆伐团状混交和林窗2种改造措施,以马尾松纯林为对照,分析3种模式土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC)、全氮(TN)、碳氮比(C/N)以及Kos变化。结果表明:(1)SOC、TN、ROC含量均表现出随土层深度的增加而降低的趋势。(2)0—40cm土层,SOC、TN、ROC含量均表现为对照林高于皆伐团状混交和林窗改造,0—20cm土层均表现出对照林>小林窗>大林窗>皆伐团状混交,表明表层SOC、TN、ROC含量随人工干扰面积的增大而减少。(3)人工改造对土壤TN的影响主要表现在0—20cm土层,林窗改造与皆伐团状混交改造改变了土壤C/N的格局,0—20cm土层对照林高于林窗和皆伐团状混交,季节变化不同,林窗与皆伐块状混交含量变化不同。(4)0—20cm土层Kos表现为皆伐团状混交>林窗>对照,整个生长季节对照林Kos最低,稳定性最差。20—40cm土层有机碳氧化稳定性较0—20cm土层高,呈现由上到下稳定性增加的趋势,表明下层有机碳稳定性高于上层。

次降雨对马尾松低效林改造初期坡面产流产沙的影响

森林更新或改造是林地极易发生水土流失的关键时期。通过对四川省宜宾市高县马尾松低效林不同改造模式的5个人工径流小区不同降雨量条件下产流产沙数据分析,探索改造初期(3a)降雨与产流、产沙特征的关系及随植被恢复的演变规律。结果表明:2014年Ⅰ~Ⅴ号径流小区因不同降雨量条件下导致的产流总量较2012年同期分别降低-6.44%,-10.51%,20.95%,13.28%,12.73%;产沙总量降低58.4%,56.38%,77.72%,78.16%,79.68%。产流量与产沙量随降雨量增加呈指数增长趋势,但产沙量在森林改造当年增长幅度更大。不同改造模式径流小区产沙量第2年和第3年显著低于第1年,而第2年、第3年差异不显著,不同改造模式与产流、产沙量无显著相关性,改造模式不同并不是导致水土流失加剧的主要因素。改造时间与产流量、产沙量存在显著差异性。皆伐径流小区在改造初期恢复效果更佳,但随着林木生长及森林环境的形成后不同改造模式与产流、产沙量的关系可能会出现差异。

马尾松低效人工林不同改造模式下降雨及产流特征

为探究马尾松Pinus massoniana低效人工林不同模式改造初期降雨及地表径流特征,以四川省高县来复镇5个相邻径流小区内的马尾松低效人工林为研究对象,采用林下补植樟树Cinnamomum camphora(Ⅱ号小区)、马尾松皆伐后更新樟树(Ⅲ号小区和Ⅳ号小区)、马尾松皆伐后第2年更新樟树(Ⅴ号小区)3种不同林下更新改造方式以及马尾松纯林为对照(Ⅰ号小区),分析降雨量、不同改造模式产流量以及它们之间的关系。结果表明:研究区降雨主要集中于每年6-9月。在低效林改造初期2.5 a内,24 h累计最大降雨量为93.6 mm,最小产流降雨量6.9 mm;最大产流量3.002 0 m3,最小产流量0.006 4 m3。5个径流小区在小雨条件下几乎无地表径流产生,平均单次产流量大小排序为Ⅲ号小区>Ⅳ号小区>Ⅴ号小区>Ⅱ号小区>Ⅰ号小区,与受人为干扰强度一致;2014年下半年径流系数比2012年下半年分别下降29.36%,26.30%,47.37%,41.54%和43.97%。对降雨量与径流量进行相关性分析表明,其相关系数均大于0.905。3个皆伐径流小区在改造初期对地表径流的减滞效果更为明显。