湖南乌云界自然保护区典型生态系统的土壤持水性能

土壤持水性能是决定生态系统水源涵养能力的关键,是自然保护区生态服务功能的重要方面。以湖南省乌云界自然保护区为研究区域,选取森林、灌丛、竹林和草地4个典型生态系统,采用野外调查采样和室内分析的方法研究了土壤的物理性质和持水性能。结果表明,乌云界4种典型植被下表层0—20cm土壤有机质含量普遍较高(>76 g/kg)、容重较低(<0.85 g/cm3)、团聚体稳定性较强(>5mm水稳性团聚体达22.7%—52.3%),表明保护区土壤的结构发育总体上较好。森林和竹林土壤具有较多的大孔隙和较高的饱和导水率,有利于天然降水向地下水的转化,而灌丛和草地土壤毛管孔隙度则相对较高,其土壤中能够保持更多的有效水分。乌云界自然保护区4个典型生态系统0—40cm土层土壤重力水容量为:森林(83.5 mm)>竹林(79.2mm)>灌丛(66.9 mm)>草地(43.8 mm),有效水容量为:草地(128.7 mm)>灌丛(111.6 mm)>森林(95.9 mm)>竹林(83.9mm)。在明晰土壤总蓄水容量(>0 MPa)、重力水容量(0—0.01 MPa)、有效水容量(0.01—1.5 MPa)、无效水容量(>1.5 MPa)等概念的基础上,建议用重力水容量和土壤有效水容量两个指标来评价生态系统土壤的水源涵养功能,其中土壤重力水容量可以反映生态系统补充地下水和调控河川径流量的能力,而土壤有效水容量可以反映生态系统本身保蓄水分的潜力,这些指标均可以通过土壤水分特征曲线进行求算。乌云界自然保护区森林和竹林土壤对于补充地下水和调控河川径流量的能力较强,而灌丛和草地土壤保蓄水分的能力较强。

九寨沟和黄龙自然保护区原始林与次生林土壤物理性质比较

森林土壤的结构和贮水保水能力是决定土壤水分及其时空分布的关键,九寨沟和黄龙自然保护区均是以水为灵魂,其水量的多少及时空分布格局对景区景点的视觉观赏效果具有十分重要的作用.通过对九寨沟和黄龙核心景区原始林与次生林土壤容重、持水性能和孔隙度等指标的监测,探讨了不同植被类型下土壤结构及持水能力状况.结果表明:(1)由于较早地得到保护,九寨沟景区原始林、桦槭次生林土壤物理性质均优于四川西部其它同类型植被,与此相反,人工云杉纯林土壤物理性质明显劣于其它植被类型,可能主要与云杉平根系统对土壤膨胀挤压和单优势乔木群落所形成的不利微气候影响有机物分解归还土壤有关;(2)在黄龙核心景区的原始云、冷杉林,发育于坡积母质的土壤物理性质明显优于发育于钙华母质上的土壤物理性质.

老秃顶子自然保护区不同森林类型土壤贮水与入渗特征研究

为了评价老秃顶子自然保护区不同森林类型土壤水源涵养功能,对区内5种植被类型的土壤贮水能力与入渗特征进行了研究。结果表明,不同林型0—40cm土壤容重均值为0.76～1.71g/cm3,非毛管孔隙度均值为8.15%～22.07%,毛管孔隙度均值为27.60%～53.28%,灌木林、岳桦林、杂木林等天然次生林的土壤孔隙状况要好于落叶松人工林和红松人工林;不同林型0—40cm土壤的蓄水容量为1 429.8～2 834.3t/hm2,有效蓄容为325.9～882.7t/hm2,毛管持水量为1 103.8～2 131.0t/hm2,天然次生林土壤贮水能力相对较强;不同林型0—20cm土壤初渗率介于0.28～21.1mm/min之间,20—40cm土壤初渗率介于0.07～6.7mm/min之间,不同林型0—20cm土层稳渗率介于0.14～8.3mm/min之间,20—40cm土层稳渗率介于0.05～2.0mm/min之间,初渗率和稳渗率均表现为天然次生林高于人工林;土壤入渗速率与入渗时间存在良好的幂函数关系。

广东省蕉岭长潭省级自然保护区森林土壤持水性的垂直空间格局研究

采用DMAP网格法分析广东省蕉岭长潭省级自然保护区森林土壤持水性能的分布格局,探讨了不同深度森林土壤物理性质和持水特征的变化规律.结果表明:森林土壤垂直持水特征表现为:1)土壤最大持水量、土壤通气孔隙度、土壤总孔隙贮水量及非毛管持水量随土层深度的增加而降低,最小持水量和毛管持水量则表现为先降低,再上升;2)综合各持水特性来看,0～25 cm土层与其他层次有显著差异,土壤容重极显著低于其他各土层(P<0.000 1),通气孔隙度、最小持水量、最大持水量、非毛管持水量、总孔隙持水量极显著高于下层土层(P<0.001),毛管持水量与25～50 cm土层持平(P>0.1),50～75和75～100 cm土层则各指标差异不显著(P>0.1).可见,0～25 cm土层比其他土层具有更优的土壤持水性能,对于土壤涵养水源显得尤其重要.

长潭省级自然保护区森林土壤孔隙贮蓄水分与现实吸持能力关系研究

为了建设高效的水源涵养林、正确评价森林的生态系统服务功能,笔者在广东省长潭省级自然保护区对0～1m厚土壤层的孔隙贮蓄水分与现实吸持水分能力的关系进行了研究。结果表明,长潭保护区中,现实贮蓄水分数量受到土壤总孔隙贮蓄、毛管孔隙贮蓄和非毛管孔隙贮蓄的显著影响,而可有效吸收数量仅受到非毛管孔隙贮蓄的显著影响。在各显著回归关系中,除现实贮蓄水分数量与非毛管孔隙贮蓄表现为负的相关外,其余均为正相关关系。

四川王朗自然保护区土壤水源涵养能力评价

采用实地调查和环刀法,研究了王朗自然保护区7种典型生态系统(糙野青茅草地、柳树灌丛、白桦林、混交林、冷杉林、云杉林和方枝柏林)的土壤持水能力,并以此为基础评价了王朗自然保护区的土壤水源涵养能力。结果表明:同一生态系统土壤容重随深度极显著上升而持水能力随深度极显著下降,生态系统系统类型对土壤容重和持水能力有极显著影响,以混交林土壤平均容重最小和持水效果最好;王朗自然保护区土壤的最大持水能力为90 870 361 t,主要贡献都是草地生态系统和混交林。生态系统对区域土壤持水的贡献取决于其面积的大小及其本身的持水能力。基于土壤持水能力的生态系统定向管理中,应加强混交林的建设,在构建的过程中还应注意群落的结构及减少人为干扰。

长潭省级自然保护区三种森林类型林地水分贮蓄能力分析

文章以广东省长潭省级自然保护区中常绿阔叶林、杉木林和马尾松林为研究对象,通过测量1 m厚土壤层的5种土壤水分贮蓄指标,比较了三种林型的土壤贮蓄水分能力。结果表明,三种森林生态系统林地土壤1 m厚土层各持水量指标间差异不显著,且同一类型森林样点环境条件差异所造成的影响大于森林类型对林地土壤1 m厚土层水文性质的影响。

江西庐山自然保护区不同森林植被下土壤的持水性能分析

对庐山自然保护区内6种主要森林植被下枯枝落叶累积量及其吸水量和土壤物理性质、土壤水分的入渗性能进行测定分析。结果表明,该自然保护区森林枯枝落叶层平均累积量为18.67 t/hm2,其平均最大净吸水量为35.75 t/hm2,相当于3.58 mm的降雨深度,说明其森林枯枝落叶层涵养水源功能较为显著。6种森林植被下土壤容重的大小顺序为黄山松>玉山毛竹>茅栗、白辛树>青岗栎、化香>山毛榉>马尾松;土壤非毛管孔隙度的大小顺序为马尾松>茅栗、白辛树>山毛榉>玉山毛竹>黄山松>青岗栎、化香;马尾松林下土壤硬度最小,而土壤毛管孔隙度最大;从土壤水分的入渗性能来看,马尾松林涵养水源和理水调洪的功能要远大于其他林地类型,玉山毛竹林地最差。

保护区森林土壤水分物理性质及土壤涵蓄能力研究

广东陈禾洞省级自然保护区的主要保护对象是以涵养水源和保持水土为目的的森林生态系统。为摸清保护区森林土壤涵蓄水分能力,采取土壤环刀法采集样品并分析了0~100 cm层次的土壤水分物理性质,研究了土壤涵蓄水分能力。结果表明:保护区森林土壤容重值较小,变化在0.94~1.38 g?cm-3之间;非毛管孔隙变化在8%~15%之间,总孔隙度则变化在45%~56%之间;静态的土壤饱和持水量可达4895 t?hm-2,非毛管持水量为1105 t?hm-2,土壤涵蓄降水量为2259 t?hm-2。表明陈禾洞保护区森林土壤具有良好的涵蓄水分能力。逐步回归分析表明土壤总孔隙度、非毛管/毛管孔隙度比例、土壤容重和森林群落Shannon-Weiner物种多样性指数,是反映森林土壤涵蓄水分能力大小的主要因子。