托木尔峰国家级自然保护区台兰河上游不同海拔草地土壤持水能力研究

为探究托木尔峰国家级自然保护区不同海拔草地土壤水源涵养能力的空间变化,本研究通过野外调查、土样采集及室内分析,对托木尔峰自然保护区台兰河上游河谷不同海拔草地表层土壤持水能力进行研究。结果表明:研究区草地土壤物理性质随海拔高度的增加表现有所不同,其中平均土壤含水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度和总孔隙度均与海拔表现出显著的正相关关系,随海拔高度的上升均呈现出不断增加的趋势;土壤容重则与海拔存在着极显著的指数负相关关系(R2=0.881 7),即随着海拔高度的增加,土壤容重呈减小趋势。研究区不同海拔草地土壤的水源涵养能力不同,其中最大持水量、非毛管蓄水量和毛管持水量的大小顺序均为山地栗钙土>山地棕钙土>山地棕漠土,即随海拔高度的增加而增大;土壤涵蓄降水量与有效涵蓄量的大小顺序均为山地棕漠土>山地棕钙土>山地栗钙土,随海拔高度的增加而呈下降趋势。海拔高度与放牧及人为活动的干扰强度是导致研究区草地土壤水源涵养功能差异显著的重要因子。

托木尔峰自然保护区台兰河上游森林植被水源涵养功能

为定量评价托木尔峰自然保护区森林的水源涵养能力,利用综合蓄水能力法,对台兰河上游雪岭云杉森林生态系统的林冠层截留量(C)、枯枝落叶层持水量(L)、土壤层蓄水量(S)及综合水源涵养能力进行估算和分析。结果表明:(1)研究区4样地中,林冠层截留量表现为中海拔云杉林(29.94mm)>较高海拔云杉林(20.56mm)>高海拔云杉林(11.72mm)>低海拔云杉杨树混交林(5.84mm),而茎流量则与之相反。(2)除中海拔云杉林外,各样地枯枝落叶未分解层平均厚度均大于半分解层;其中,未分解层的平均蓄积量中高海拔云杉林最大(79.32t/hm^2),半分解层为中海拔云杉林最大(59.47t/hm^2)。整体来看,枯枝落叶层的最大持水量大小依次为中海拔云杉林(32.55mm)>高海拔云杉林(31.05mm)>较高海拔云杉林(30.78mm)>低海拔云杉杨树混交林(12.84mm)。(3)4样地平均土壤容重变动范围为0.73~1.06g/cm^3;土壤孔隙度的平均值大小均为中海拔云杉林>较高海拔云杉林>高海拔云杉林>低海拔云杉杨树混交林;林下土壤自然含水率随海拔高度的增加呈不断上升趋势。不同样地30cm深土层的非毛管孔隙持水量表现为:中海拔云杉林(37.6mm)>较高海拔云杉林(30.7mm)>高海拔云杉林(25.73mm)>低海拔云杉杨树混交林(13.92mm)。(4)研究区森林生态系统的水源涵养能力在171.27~280.84mm之间,低海拔云杉杨树混交林的总持水量最小,中海拔云杉林最大。土壤层水源涵养贡献率最大,占比在77.75%~89.10%之间;总有效蓄水量虽远小于总持水量,但能够很好地发挥水源涵养功能和水土保持作用。