宁夏森林枯落物储量与持水性能分析

采用野外实地调查与室内分析相结合的方法,对宁夏10种主要森林类型林下枯落物(未分解层和半分解层)储量、厚度、分解现状、持水率、吸水速率以及拦蓄量进行研究,并分析同一群落类型枯落物持水特性在不同区域的变化。结果表明:枯落物储量在1.06～76.49t/hm2之间,除辽东栎林外,针叶林蓄积普遍高于阔叶林;各森林类型枯落物的最大持水率,未分解层为117.82%～208.05%,半分解层为169.34%～302.85%,持水率随着浸泡时间的延长均按照对数方程增加;研究同一类型不同区域枯落物各层持水性能,发现宁夏范围内青海云杉林各层持水性能无明显差异,而小叶杨林下各层持水性能随区域、林龄的变化有显著变化,而华北落叶松林和油松林各样点都呈现未分解层差异显著,而半分解层差异较小的规律;各森林类型枯落物层的有效拦蓄量为0.11～10.27mm,且针叶林明显大于阔叶林。

黄土丘陵区沟坡典型植物群落枯落物蓄积量及其持水性能

为探讨黄土丘陵区植被恢复后沟坡植物群落枯落物蓄积状况及其水文功能,以纸坊沟小流域沟坡7个典型植物群落为调查对象,采用野外调查、全收获法和室内浸泡的方法,对其枯落物蓄积量、盖度、持水性能进行系统研究。结果表明:枯落物盖度表现为草本群落均值(43. 1%)>灌木群落(39. 8%),且赖草群落显著大于其他植物群落(P <0. 05);枯落物蓄积量表现为灌木群落(486. 94 g/m^2)显著大于草本群落(230. 87 g/m^2)(P <0. 05);枯落物有效拦蓄量灌木群落均值(567. 40 g/m^2)显著大于草本群落(323. 90 g/m^2),柠条群落最大(685. 26 g/m^2),白羊草群落最小(149. 11 g/m^2)。通过对植物群落枯落物持水量与浸泡时间进行分析拟合,得到该时段二者之间的函数关系式U=alnt+b.

5种人工相思林凋落物现存量及其持水特性

【目的】对福建省漳浦县5种相思树种人工林林下凋落物现存量及其持水特性进行研究,找出林下凋落物持水能力强的相思树种。【方法】通过野外调查与室内凋落物网袋浸泡法,研究5种相思树种人工林林下凋落物的现存量及其持水特性。【结果】林下凋落物现存量为马占相思(16.13 t/hm2)>厚荚相思(11.25 t/hm2)>卷荚相思(9.69 t/hm2)>直干大叶相思(9.66 t/hm2)>黑木相思(6.40 t/hm2);林下调落物最大持水量为马占相思(30.70 t/hm2)>卷荚相思(18.31 t/hm2)>厚荚相思(17.72 t/hm2)>直干大叶相思(16.00 t/hm2)>黑木相思(10.46 t/hm2);5种人工林林下凋落物最大持水率在157.48%~190.35%之间,表现为马占相思(190.35%)>卷荚相思(187.03%)>直干大叶相思(165.57%)>黑木相思(163.43%)>厚荚相思(157.48%);林下凋落物有效拦蓄量在7.29~23.65 t/hm2之间,其排序为马占相思(23.65 t/hm2)>卷荚相思(13.46 t/hm2)>厚荚相思(12.86 t/hm2)>直干大叶相思(12.27 t/hm2)>黑木相思(7.29 t/hm2)。【结论】马占相思人工林林下凋落物现存量和水文效应最大。

地被物调控对川西亚高山次生林枯落物持水性能的影响

为弄清地被物调控对次生林地水源涵养能力的影响,对阿坝州米亚罗林区3个退化程度(轻度、中度、重度)的岷江冷杉次生林分别进行了7个地被物调控处理,其中移出3个梯度(10%-C1、30%-C2、50%-C3)、输入3个梯度(10%-R1、30%-R2、50%-R3)、对照-CK,监测其枯落物持水性能的变化,结果显示:次生林的枯落物蓄积量受林分密度和林分结构以及分解速率影响,表现为中度退化>重度退化>轻度退化,枯落物最大持水量与蓄积量呈正相关,也表现为中度退化>重度退化>轻度退化,且中度退化次生林枯落物最大持水量比重度退化次生林高出50.45%,比轻度退化次生林高出57.42%。地被物调控后不同次生林蓄积量、最大持水量和有效拦蓄量均是R2处理(移入30%)最高,其中轻度退化次生林R2的最大持水量比CK(对照)高出35.48%;中度退化次生林R2的最大持水量比CK高出312.24%;重度退化次生林R2的最大持水量比CK高出47.93%。不同次生林最大持水率与最大持水量、蓄积量没有相关性,其中中度退化次生林R3的最大持水率(移入30%)最高,比CK高71.66%。从监测数据来看,R2处理能较快地对提升枯落物持水性能作出响应,且在中度退化次生林的效果最好。

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Ⅱ2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。

川西高山树线群落交错带地被物及土壤的水文效应

采用样带法,以川西米亚罗林区鹧鸪山高山树线群落交错带为研究对象,分析交错带地被物和土壤的持水特性及其变化规律。结果表明:地被物最大持水量为33.55～140.03t·hm-2,暗针叶林>林线>树线>密灌丛>草甸>疏灌丛,暗针叶林枯落物最大持水量显著高于疏密灌丛和草甸;林线地被物拦蓄降水的作用最明显;暗针叶林以苔藓层和枯落物层具有最大有效拦蓄效果,林线和树线以苔藓层具有最大有效拦蓄效果,疏密灌丛以枯落物层具有最大有效拦蓄效果,高山草甸草本层、苔藓层、枯落物层有效拦蓄效果相当;0～30cm土壤饱和蓄水量都在2000t·hm-2以上,暗针叶林>林线>疏灌丛>密灌丛≈草甸>树线;各群落0～30cm土层非毛管持水量为575.89～801.46t·hm-2,表现为暗针叶林>疏灌丛>树线>密灌丛>林线>草甸。

贺兰山4种典型森林类型凋落物持水性能研究

采用野外实地观测与室内浸提法,对贺兰山4种典型森林类型(油松青海云杉混交林、油松山杨混交林、油松纯林和青海云杉纯林)林地凋落物的储量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究。结果表明:4种类型的林分凋落物储量大小依次为青海云杉纯林>油松云杉混交林>油松纯林>油松山杨混交林;油松纯林、油松云杉混交林、青海云杉纯林和油松山杨混交林的凋落物最大持水量分别为38.46,40.11,46.78,36.35t/hm2;最大持水率分别为152.56%、150.79%、144.43%和184.14%,各林分凋落物的持水量和持水率都随着浸泡时间的增加按照对数方程增加;吸水速率呈现油松山杨混交林>油松云杉混交林≥油松纯林>青海云杉纯林,且各林分的凋落物吸水速率随浸泡时间的增长按幂函数方程下降。有效拦蓄量林型间变化范围为10.7～15.73t/hm2,油松山杨混交林最大,为15.73t/hm2,油松纯林(14.05t/hm2)和油松云杉混交林(11.98t/hm2)次之,青海云杉纯林最小,仅为10.7t/hm2。

京西百花山区6种植物群落凋落物持水性能研究

于2006年7～8月通过对京西百花山区6种植物群落凋落物的不同分解层次的蓄积量、自然含水率、最大持水率、吸水速度以及有效拦蓄水量进行测定。研究结果表明：凋落物蓄积量油松（Pinus tabulaef ormis）群落最高达到18.5 t/hm^2,杂类草凋落物最低只有3.9 t/hm^2,同一植物群落凋落物不同层次蓄积量未分解层低于半分解层,自然含水率未分解层低于半分解层,不同层次自然含水率差值最大的青杨（Populuscathayana）凋落物差值为97.1%;同一植物群落凋落物不同层次持水能力,半分解层高于未分解层,从中证明凋落物的持水能力与其分解程度有关;研究结果还表明,所有的凋落物按其吸水速度的快慢都可将其吸水过程分为3个阶段：快速吸水阶段（0～1.0 h）、缓慢吸水阶段（1.0～5.0 h）、停滞吸水阶段（24.0 h）;不同植物群落凋落物层对降雨的有效拦蓄量由高到低的排列顺序依次为青杨〉刺槐〉油松〉野艾蒿〉荆条〉杂类草,相关分析得出凋落物对降雨的有效拦蓄量与凋落物蓄积量、最大持水率成正相关关系,特别是与最大持水率相关系数（0.839 6）达极显蓍水平。

半城子流域3种林地枯落物的持水能力

为了探究华北土石山区常见乔木林地枯落物的持水能力,利用2014年7月在北京密云半城子流域的油松林、侧柏林和刺槐林林下采集的枯落物,采用烘干浸泡的方法进行枯落物持水能力分析,定量比较3种林地枯落物储量,持水特性和拦蓄变化规律。结果表明:1)3种林地枯落物总储量表现为油松林(24.40 t/hm2)>刺槐林(19.68 t/hm2)>侧柏林(9.58 t/hm2),其总储量要高于一般林地;总厚度表现为油松林(3.57 cm)>刺槐林(3.30cm)>侧柏林(1 cm)。2)最大持水量表现为阔叶林高于针叶林,其中刺槐林(48.77 t/hm2)>油松林(40.27 t/hm2)>侧柏林(15.81 t/hm2),刺槐林与油松林差异性不显著,而侧柏与二者差异性显著。最大持水率表现出相同的规律,刺槐林(388.15%)>油松林(276.49%)>侧柏林(211.40%),三者差异性极显著,其中油松林的最大持水量和持水率低于全国平均水平。3)枯落物层的持水量、吸水速率与浸水时间分别符合对数函数和指数函数,而刺槐林持水量和吸水速率较大,推断出阔叶林在集中降水条件下的蓄水能力更强。枯落物有效拦蓄量与持水功能表现一致。均为阔叶林优于针叶林,有效拦蓄量表现为:刺槐林(46.80 t/hm2)>油松林(38.72 t/hm2)>侧柏林(14.19 t/hm2)。从枯落物总储量、最大持水量和最大持水率、有效拦蓄量等多个因素的计算判断出,半城子流域的枯落物呈现出针叶林枯落物量大但水文效应低,阔叶林量小但水文效应好的特征。因此,在林地树种配置与管理上,可以从枯落物的水文效应上考虑,提高流域林种结构的空间优化。通过研究枯落物的水文特性,可为当地造林树种选择和水源涵养生态服务评价提供理论基础和数据参考。

四种杉木人工林枯落物持水性研究

以福建省将乐国有林场四种杉木人工林(杉木纯林、杉木马尾松混交林、杉木毛竹混交林、杉木火力楠混交林,以下简称杉纯、杉马、杉毛、杉火)为研究对象采用野外实地观测调查与室内浸提法,对枯落物层持水性能进行研究。结果表明:(1)枯落物储量为杉纯31.248 t/hm2>杉毛15.151 t/hm2>杉火10.058 t/hm2>杉马9.572 t/hm2;最大持水率为杉马196.62%>杉毛196.28%>杉纯163.62%>杉火162.87%,最大持水量为杉纯27.93 t/hm2>杉毛21.60 t/hm2>杉马14.15 t/hm2>杉火11.68 t/hm2,(2)各林分枯落物持水量和持水率随着浸泡时间增加均以对数函数形式增加,吸水速率随着浸泡时间均以幂函数形式减小;(3)四种林分枯落物有效拦蓄量为杉毛19.491 t/hm2>杉纯16.846 t/hm2>杉马14.673 t/hm2>杉火9.178 t/hm2。

辽东山区天然次生林枯落物层的水文生态功能

枯枝落叶层在森林水文功能中具有十分重要的意义 ,通过对辽宁东部山区天然次生林枯落物层对降雨拦蓄特征、对降雨的分配情况及自身的持水规律研究 ,结果表明 ,辽东林区枯落物层最大拦蓄量为 30 .1～ 53.3t/hm2 ,有效拦蓄量相当于 1.58～ 3.89mm的降水 ,降雨截留率为 2 1% ,大气降水中的 6 .3%～ 14.5%通过枯落物蒸发散失 。

官司河流域7种林分枯落物及土壤层水文效应

为定量评估森林水源涵养能力,结合野外采样和浸水试验对官司河流域7种林分枯落物及土壤层水文效应进行比较。结果表明：林分枯落物蓄积量范围为4.49~13.19 t·hm-2,其中马尾松纯林最大,麻栎纯林最小;各林分枯落物最大持水深和有效拦蓄量均表现为未分解层大于半分解层,且纯竹林最大,分别为2.87 mm和9.77 t·hm-2。枯落物层持水量和吸水速率与浸水时间均显著。各林分0~30 cm土壤总孔隙度变化范围为37.1%~54.3%,竹林和松栎混交林的表层土壤有效持水量最大,分别为256.5、244.5 t·hm-2。纯竹林、松栎混交林持水效果较好,可作为水源涵养林得以推广。

元阳梯田水源区优势树种枯落物水文特性

对元阳梯田水源区优势树种枯落物水文特性的研究,有利于进一步揭示森林的水源涵养功能。通过野外调查采样与室内试验分析,对元阳梯田优势树种枯落物储量、持水能力、拦蓄能力以及持水过程进行了研究。结果表明:枯落物总储量为6.06~8.2t/hm^2,半分解层的枯落物储量绝大多数要大于未分解层;枯落物总厚度为6.1~8.8cm,半分解层厚度大于未分解层;枯落物半分解层自然含水率要明显高于未分解层;枯落物半分解层最大持水量要大于未分解层最大持水量,但是优势不明显,总枯落物层最大持水率为132.1%~247.3%;枯落物总的有效拦蓄量为2.07~8.01t/hm^2,其中未分解层的有效拦蓄量要大于半分解层;枯落物层持水量与吸水速率随时间变化过程中,在0~2h时间段内变化较大,浸水8h后,持水量与吸水速率两者的变化曲线均比较平缓,变化幅度较小;枯落物层持水量与浸水时间存在显著的对数关系,枯落物吸水速率与时间存在显著的幂函数关系。

黄土残塬沟壑区3种林地枯落物和土壤水源涵养功能

为了研究黄土残塬沟壑区典型林地枯落物和土壤水文特性,并对黄土残塬沟壑区造林树种的选择及功能导向型林分改造提供依据,于2017年在山西省吉县蔡家川流域选择刺槐林、油松林、刺槐×油松混交林为研究对象,分别采用浸泡法、环刀法对林地枯落物层和土壤层持水性能进行定量化研究,探究其水源涵养功能。结果表明:(1)3种林地枯落物总储量在105.49~148.38t/hm^2之间变动,且半分解层储量大于未分解层储量;油松×刺槐混交林地枯落物总厚度最大(3.8cm),刺槐林次之(3.6cm),油松林最小(3.4cm);(2)枯落物最大持水量(率)均为油松×刺槐混交林最大,刺槐纯林次之,油松纯林最小,分别为117.99t/hm^2(387.12%),106.19t/hm^2(324.31%),82.86t/hm^2(305.76%);(3)枯落物有效拦蓄量与持水量(率)表现一致,均为阔叶林优于针叶林,有效拦蓄量为83.66~195.72t/hm^2,有效拦蓄率为121.75%~292.21%;枯落物持水量、吸水速率与浸水时间分别符合对数函数和指数函数;(4)3种林地土壤容重均值在0.99~1.01g/cm^3浮动,总孔隙度为49.39%~50.09%,土壤有效持水量为32.99~81.73t/hm^2,林地土壤入渗速率与入渗时间呈幂函数关系。综合3种林地枯落物层和土壤层的涵养水源能力表现为油松×刺槐混交林较高,油松纯林较差。建议在现有林分改造中,宜将刺槐纯林和油松纯林逐渐向混交林模式改进。

苏州太湖流域2种水源涵养林空间结构特征与枯落物持水特性研究

为了解太湖流域水源涵养林林分空间结构与枯落物持水特性的关系,本文以太湖流域2种典型针阔混交林为对象,应用传统林分结构因子,配合4个林分结构参数进行比较,并分析2种林分下的枯落物持水特性。结果表明:冬青湿地松混交林的物种丰富度相对较高;冬青混交林空间结构稳定性高于栎树湿地松混交林;冬青湿地松林的枯落物层具更好的持水特性。水源涵养林的树种组成及林分空间结构对枯落物层的持水特性有一定影响。本研究可为今后城市水源涵养林的结构调整和森林水文循环机制的研究提供一定的科学依据。

抚育间伐对麻栎次生林枯落物持水性的影响

抚育间伐作为森林经营的一项重要手段,能够影响枯落物持水性能。以桥山林区麻栎次生林为对象,通过典型取样法、烘干法、浸泡法,探讨了不同间伐强度(未间伐、间伐15%—轻度间伐、间伐25%—中度间伐、间伐35%—重度间伐)对样地内枯落物持水效应的影响。结果表明:(1)间伐使枯落物总储量减少,随着间伐强度提高分解层储量先增多后减少,中度间伐时最多(3.833t/hm^2),轻度间伐次之(21.838t/hm^2);(2)轻度间伐下枯落物最大持水量最高(7.60mm),重度间伐强度下最小(6.21mm);(3)轻度间伐下枯落物总有效拦蓄量及分解层有效拦蓄量都最大,分别为56.79,38.56t/hm^2,未分解层有效拦蓄量为18.21t/hm^2,仅次于未间伐样地(22.59t/hm^2);(4)不同间伐强度下枯落物吸水速率随浸水时间的增加逐渐减小,且两者均显著相关,轻度间伐强度下吸水速率均最大。以上结果表明,轻度间伐能提高麻栎次生林枯落物持水性能,可为桥山林区麻栎次生林森林抚育间伐提供参考。

晋西黄土区典型林分枯落物层水文生态特性研究

选择山杨栎类次生林(以下简称次生林)、刺槐林、侧柏林、油松林为研究对象,通过样地调查,结合室内浸泡方法,对比分析枯落物(未分解层、半分解层)的水文特征指标,研究典型林分枯落物层水文生态特性。结果表明:(1)枯落物厚度为3.93~4.95 cm,刺槐林最大,油松林最小;蓄积量为次生林最大(19.28 t/hm^2),侧柏林(18.03 t/hm^2)和刺槐林(17.57 t/hm^2)次之,油松林最小(14.73 t/hm^2),未分解层蓄积量小于半分解层。(2)枯落物最大持水量(率)为30.92~61.31 t/hm^2(197%~320%),次生林最大,依次为刺槐林、侧柏林,最小为油松林。(3)枯落物有效拦蓄存在显著差异(P>0.05),表现为次生林(31.29 t/hm^2)>刺槐(22.20 t/hm^2)>侧柏(18.19 t/hm^2)>油松(13.94 t/hm^2),有效拦蓄率为107%~173%。(4)在浸水2 h内,枯落物持水量和吸水速率变化以次生林与刺槐林最为迅速,半分解层较未分解层变化迅速;持水过程中,两者与时间分别呈对数函数(R 2>0.89)和幂函数关系(R 2>0.99)。在4种林地中,次生林林下枯落物水文生态潜力最优,油松纯林最差,表现为次生林>刺槐>侧柏>油松。刺槐是除次生林外的3种人工林中最优林种。建议研究区内合理优化恢复树种配置,以提高水文生态功能。

3种人工林枯落物持水性能及土壤水文效应的研究

对甘肃省水土保持科学研究所科技示范园区内3种人工林枯落物持水性能和土壤水文效应进行了研究。结果表明:①枯落物蓄积量变动范围为12.35~30.62 t/hm^2,侧柏纯林最大;枯落物层厚度范围为3.9~4.4cm,加拿大杨纯林最大;最大持水量变动范围为60.04~82.12 t/hm^2,大小顺序依次为加拿大杨林(82.12 t/hm^2)>白蜡林(63.38t/hm^2)>侧柏林(60.04 t/hm^2);最大持水率的大小顺序表现为加拿大杨林(245.60%)>侧柏林(238.23%)>蜡林(188.35%);枯落物有效拦蓄量与最大拦蓄量变化规律一致,表现为侧柏纯林最大(54.54 t/hm^2),加拿大杨纯林最小为14.66 t/hm^2。②持水量与浸泡时间呈对数关系,即W=a ln(t)+b,相关系数R^2均大于0.9,模型拟合较为理想。③加拿大杨纯林持水能力最强,对土壤的水源涵养作用更明显;侧柏纯林土壤贮水能力强,更有助于截留降雨和减少雨滴击溅侵蚀。

佛山市五种林分改造树种凋落物的持水特性

文章对樟树、黧蒴、假苹婆、米老排和高山榕等5种林分改造树种凋落物储量及持水特性进行了研究。结果表明,樟树、黧蒴、假苹婆、米老排和高山榕凋落物鲜重分别为7.63,6.90,6.38,13.95和7.55 t/hm2。各树种凋落物干重为米老排>樟树>高山榕>黧蒴>假苹婆。5种树种中米老排凋落物的最大持水量和最大持水率最大,分别达23.81 t/hm2和338.89%;高山榕最小,分别仅为11.35 t/hm2和167.11%。各树种凋落物的最大拦蓄量与有效拦蓄量变化规律基本一致,顺序都是米老排>黧蒴>假苹婆>樟树>高山榕。在不同浸泡时间段,各树种凋落物持水量均呈现米老排>黧蒴>假苹婆>樟树>高山榕。0.5 h内,凋落物吸水速率为米老排>假苹婆>黧蒴>樟树>高山榕。

黄土丘陵区典型植物枯落物凋落动态及其持水性

枯落物具有重要的径流拦蓄功能,研究枯落物的凋落动态和其持水性对认识枯落物初级生产力及其水土保持功能具有重要意义。通过对黄土丘陵区6种典型植物样地SymbolA@为期一年的凋落物动态监测及其持水性的测定。结果表明:(1)6种植物全年凋落物量为70.65—455.57 g/m^2,落叶占凋落物总量的48.17%—91.09%;逐月凋落物量为1.86—160.21 g/m^2,包含了单峰型、双峰型及不规则型的年动态变化。(2)凋落物持水量与浸水时间呈极显著对数函数关系(P<0.01),浸水5 min、24 h和48 h时的持水量分别是其最大持水量的48.41%、93.96%和97.70%;逐月凋落物最大持水量变化范围为1.19—3.95 g/g。(3)6种植物全年凋落物拦蓄量为1.33—13.33 t/hm^2,落叶占凋落物拦蓄总量的57.19%—86.12%。综合可知:落叶是凋落物最主要成分并提供最多的径流拦蓄;密度对凋落物持水性有显著影响(P<0.01),比表面积和结构特征的差异导致凋落物持水性不同;植物是通过影响枯落物的凋落继而对该植物样地枯落物的水土保持功能产生影响。研究结果旨在为评价该地区不同植物恢复模式的枯落物水土保持功能和维持提供科学依据。