The Conservation of Ground Water Levels in the Peat Swamp Forest at Ayer Hitam North Forest Reserve, Muar in Johor, Malaysia

The management of peat swamp forests in Malaysia contends with two major issues: forest fires and the effects of abandoned forest-logging drainage systems or canals. Forest fire occurs during low rainfall season related to the local people activities. The drainage networks change the hydrological function of the intact forest ecosystem. A key function of the hydrological system in the undisturbed forest is to absorb water during rainfall season, thus delaying downstream runoff and preventing flash floods. The objective of the project described here is to restore the hydrological function of peat swamp forest (PSF) at Ayer Hitam North Forest Reserve (AHNFR) in Muar, Johor, Malaysia. The oil palm plantations, especially in the southern part of the area affect the forest reserve. Water flows out of the forest reserve through the drainage system constructed for managing these plantations. In 2016 and 2017, two water block structures or check dams were constructed near the boundaries of the forest reserve to hold the water and raise the groundwater level in the forest reserve. The implementation of the check dams at the two locations has conserved the groundwater level and subsequently, about 1.2 million m3 of water was saved annually from leaving the forest reserve from each of the check dam. This project is also part of the Coca-Cola Company’s sustainability commitment for water strategy with the global that is to replenish 100% of the equivalent volume of water consumed in their products and production by 2020. Replenishment is the key sustainability commitment for the Company.

阔叶混交林与杉木萌芽林的净生产力及水源涵养能力比较

[目的]分析福建省泉州市山美水库库区9年生阔叶混交林及杉木萌芽林的净生产力和水源涵养功能,为其水源涵养林的改造提供参考。[方法]设置标准样地,调查山美水库库区9年生闽粤栲×台湾相思×火力楠阔叶混交林及杉木萌芽林林分生长量、生物量及年净生产力,并测定生态系统各组分水源涵养能力。[结果]阔叶混交林乔木层生物量、年净生产力以及地上部分总生物量、最大持水量和排水能力分别比杉木萌芽林显著提高22.44%、14.73%、18.01%、18.21%和17.45%。阔叶混交林的土壤持水指标优于杉木萌芽林,其中0~40 cm土层土壤的最大持水量和排水能力分别比杉木萌芽林显著提高17.21%和19.85%。阔叶混交林林分最大持水量和排水能力分别比杉木萌芽林显著提高17.23%和19.80%。[结论]闽粤栲×台湾相思×火力楠阔叶混交林可有效提升林分净生产力和水源涵养功能,该混交模式可在水源涵养林改造提升工程中推广应用。

中亚热带典型森林生态系统水源涵养功能

以中亚热带典型的5类森林生态系统为研究对象,对不同森林生态系统的水源涵养功能进行评估并分析其影响因素。基于国家林业和草原局云南玉溪森林生态系统国家定位观测研究站2017—2021年的生态监测数据,采用水量平衡法对中亚热带磨盘山5种典型森林生态系统水源涵养量进行计算,在分析水源涵养量时空分布规律的基础上评估森林生态系统水源涵养功能。研究表明:(1)2017—2021年间5类森林生态系统水源涵养量有增长趋势,2018年的降水量和水源涵养量相比于2017年、2019年有显著增长,2019—2021年常绿阔叶林、高山栎林和华山松林水源涵养功能均呈较好增长趋势,而滇油杉林和针阔混交林表现不佳。(2)水源涵养量的空间分布与林内降雨量、蒸腾量空间分布大致相同,而与地表径流量的空间分布不同。空间分布上常绿阔叶林水源涵养功能最强(97.2 mm),高山栎林(77.6 mm)、针阔混交林(71.7 mm)、华山松林(65.2 mm)次之,滇油杉林水源涵养能力相对最弱(60.2 mm)。(3)5类森林生态系统水源涵养量的影响因素不同且差异较大,林内降水量为主要显著影响因素(P<0.05),其次为凋落物蓄积量和林分郁闭度,并建立了耦合性较高的水源涵养量与显著影响因素的线性回归模型,以预测空间上未知点的水源涵养量。森林生态系统长期定位监测数据可以综合的评估不同森林生态系统的水源涵养功能及其发展趋势,有利于生态价值的衡量和保护力度的把握。

宁夏罗山自然保护区3种典型林分凋落物和土壤层水源涵养能力综合评估

森林凋落物层和土壤层是森林生态水文效应中的主要贡献层,对森林生态系统水土保持功能和水源涵养能力有重要影响。对比宁夏罗山自然保护区3种典型林分类型凋落物和土壤层水文效应的变化规律和水源涵养能力大小,为该地区的森林生态水文、水土保持和森林管理提供科学依据。以该自然保护区青海云杉纯林、油松纯林和青海云杉油松混交林为研究对象,运用称量、室内浸泡、环刀法和回归分析法对凋落物和土壤层的水文效应进行测定和拟合,并使用熵权法对二者的水源涵养能力进行评估。结果表明:(1)青海云杉油松混交林凋落物的总厚度和总储量显著高于青海云杉纯林和油松纯林(P<0.05),3种林分类型的半分解层的厚度和储量高于未分解层。(2)凋落物层最大持水量范围为63.29—95.08t/hm^(2),最大持水率范围为335.97%—353.85%,有效拦蓄量范围为34.09—63.92t/hm^(2),三者均为青海云杉油松混交林>云杉纯林>油松纯林。(3)3种林分类型的凋落物持水量(Q)与浸泡时间(t)呈对数函数关系,吸水速率(V)与浸泡时间(t)呈幂函数关系。(4)从3种林分类型的土壤物理性质和持水特性得出,3种林分类型的土壤层水文效应的等级排序为云杉油松混交林>油松纯林>青海云杉纯林。(5)凋落物层和土壤层的水源涵养能力大小为青海云杉油松混交林(0.43)>油松林(0.3)>青海云杉林(0.27)。综合来看,青海云杉油松混交林的凋落物层和土壤层的水源涵养能力最优,其次是纯林,说明混交林在水土保持和水源涵养方面比纯林更具优势。

祁连山水源涵养林土壤水文特征研究

通过对祁连山水源涵养林区的苔藓-青海云杉林、亚高山灌丛、灌木-青海云杉林、中低山灌木林和祁连圆柏以及牧草地等6种植被土壤水分物理性质的测定与计算,比较分析了不同植被的水源涵养能力,建立了主要土壤类型的入渗模型、土壤水分消退方程,评价了不同植被土壤层水文特征及其与植被间的关系。祁连山区主要森林的平均土壤密度均小于1 g·cm-3,土壤的蓄水能力很强但各植被间差异较大。各种森林植被土壤均表现出较高的入渗性能,土壤初渗率、稳渗率及蓄水能力从大到小的次序均为:苔藓-青海云杉林、亚高山灌丛、灌木-青海云杉林、中低山灌木林、祁连圆柏林和牧草地。在相同的环境条件下,森林土壤(山地灰褐土)的保水能力较高,水势消退曲线呈凸形,而牧草地土壤(山地栗钙土)的保水能力相对较弱,水势消退曲线呈凹形。土壤含水量相同时,后者所持水分的有效性更大。

祁连山水源涵养林枯枝落叶层水文生态功能

通过对祁连山水源涵养林凋落物及其分解过程以及蓄积量随时间变化的分析 ,研究了枯枝落叶层的持水、截留作用和蓄水保土效益 ,认为祁连山水源涵养林枯枝落叶层的水文生态功能最终体现在水土保持和水源涵养效能上 。

森林不同水文层次蓄水功能的研究

在总结过去研究成果的基础上,论述了森林地上层、地表层、地下层三个水文层次的蓄水机理,系统分析了不同因子对森林不同水文层次蓄水功能的影响,为以后深入研究森林涵养水源的作用及水土保持林的经营提供理论依据。

太行山石灰岩山地水土保持林立地类型的划分

利用２３６块野外标准地资料，运用数量化理论Ⅰ及广义方差分析方法，确定了土层厚度、海拔、坡向为影响林木生长的主导立地因子。３个主导因子共构成６０个立地类型。参照石灰岩山地油松、侧柏、刺槐等树种立地划分研究结果，将６０个立地类型中的３５个划为适于用材林的立地类型，剩余２５个为水保林的立地类型，利用最优分割法，将２５个水保林立地类型划分为３个立地类型组，并对每个立地类型组的立地特点及生产力做了评价。

盱眙人工林枯落物及土壤水文效应研究

通过对盱眙月亮山5种人工林枯落物和土壤持水性能的研究,发现五种林下枯落物蓄积量为5.12~15.31t/hm^2,最大持水率变化范围为164.09%~250.76%,最大持水量变化范围为8.40~41.18t/hm^2,有效拦蓄量为3.55~28.12t/hm^2,从大到小依次为杨树林〉朴树林〉桃树林〉杨梅林〉墨西哥柏林。不同林地类型林下枯落物持水量、吸水速率与浸水时间的动态变化规律基本相似,枯落物持水量随浸泡时间延长而增长,在水中浸泡24h时,其持水量基本达到最大值,前2h内各林分枯落物层持水作用较强。林下枯落物层持水量与浸泡时间之间的关系式为Q=aln（t）＋b,吸水速率与浸水时间之间的关系式为V=ktn。杨树林地土壤的最大持水量和非毛管持水量均是最大,达到了305.24t/hm^2,305.24t/hm^2,并且杨树林地的渗透性能也是最好的。

基于元胞自动机的森林水源涵养量模型新方法——概念与理论框架

模型方法是定量评价森林水源涵养的重要途径。根据元胞自动机的基本理论,结合森林水源涵养效应的多尺度特征,提出了一个新的基于元胞自动机的森林水源涵养量计算模型。该模型将森林"水文响应单元"网格化作为元胞空间的基本单元,邻域定义为摩尔(Moore)型,元胞"水库"水量状态变化范围定义在一个连续的实数空间上。将元胞单元对不同降雨事件的响应分为不产生径流和产生径流两种情况,通过对蒸散发、邻域元胞间水量传输、深层渗漏等制定转换规则,模拟森林在不同尺度上的水源涵养动态特征。这种新模型方法将为森林水源涵养由小尺度(水文响应单元)向流域、景观尺度上推提供有效的定量研究途径,从而进一步推动森林水源涵养功能研究的深入。

祁连山水源涵养林效益的研究

森林涵养水源、保持水土和净化水质的有益作用愈来愈引起人们的重视。祁连山水源涵养林是河西商品粮基地建设的基础,是经济建设的保障,是河西人民赖以生存的命脉。本文宗旨是探讨森林涵养水源的机理,筛选涵养水源功能最佳的森林生态系统,为祁连山水源涵养林的保护、发展和综合利用提供科学依据。

红壤侵蚀区几种水土保持林水文效应研究

水土保持林对天然降雨起着截流、吸收的作用。系统研究了试验区内马尾松林、湿地松林、板栗林以及马尾松+板栗混交林的冠层、枯落物层及土壤层的水文效应。结果发现,不同林分在这3个方面均表现出差异。(1)林冠层截留量针叶林大于阔叶林,针阔混交林居中,其顺序为:湿地松林>马尾松林>针阔混交林>板栗林。(2)林下枯落物层有效拦蓄量和土壤蓄水功能阔叶林大于针叶林,针阔混交林居中,其顺序为:板栗林>针阔混交林>马尾松林>湿地松林。通过3个层次水文效应研究,揭示出营造和经营管理水土保持林时,应促使3个水文层次功能的同时优化,尽量营造针阔混交林,增加植被层次结构的复杂性,既要发挥针叶林林冠层截留效应,又要发挥阔叶林枯落物层和土壤层的涵养水源功能。

水源涵养林健康评价指标系统的结构解析

针对森林健康评价指标过多、过泛、可操作性不强、含义不清的现状,在深入分析西洞庭湖区水源涵养林结构特征的基础上,从系统活力、林分结构、系统恢复力、林地环境和森林经营5个方面筛选30个指标建立林分尺度水源涵养林健康评价指标体系。依据系统科学原理,应用改进解析结构模型法系统分析了水源涵养林健康评价指标系统的结构层次关系和指标之间的相互关系,提出了经结构解析的水源涵养林健康评价指标系统。在此基础上,应用熵修正与AHP赋权相结合的方法对指标及因子进行定量化研究。结果表明:水源涵养林健康评价指标系统是一个5级递阶系统,单位面积蓄积量、林分平均树高、林分平均胸径、年蓄积生长量等处于第1级系统的指标对水源涵养林健康影响最大,处于第5级系统指标(枯死倒立木株数)对水源涵养林健康影响最小。经过系统结构解析使建立的森林健康评价指标系统结构层次关系明晰,结构关系良好,根据递阶系统层次关系得到较合理的指标权重,可信度提高,且更符合实际情况,可望为水源涵养林健康评价和健康经营实践提供理论依据。

马尾松水土保持林水文功能计量研究──Ⅰ．林冠截留与土壤贮水能力

对马尾松水土保持林的截水与持水功能进行了计量研究．结果表明：林冠的截水量与冠层枝叶生物量呈正相关；林分的截雨量和降雨量的关系可用Ｒｉｃｈａｒｄｓ函数较好地拟合；灌木的截水能力与其叶质叶形有关，林分枯落物不仅具有较强的特水能力，还能明显改善土壤结构；土壤的非毛管孔隙度受植被因素的显著影响．并提出了各植被因子的持水模型和土壤孔隙度预测模型．

重庆缙云山水源涵养林地土壤水文效应

土壤层是水源涵养林水文效应的第三活动层,对林分的水文效应起重要作用。以重庆缙云山不同配置模式水源涵养林的土壤为研究对象,分析了林分中具有代表性的马尾松×广东山胡椒混交林、四川大头茶×四川山矾混交林、毛竹×四川山矾×马尾松混交林、广东山胡椒×杉木混交林、马尾松×柳杉混交林对土壤水文生态效应的影响,以缙云山广泛分布的毛竹纯林作为参照。结果表明:总体上,随着土壤深度的增加,土壤容重呈增加的趋势,而孔隙度呈逐渐递减的趋势;各林分中以广东山胡椒×杉木混交林的土壤容重最小、孔隙度最大、最大持水量最大、渗透性能最好,马尾松×柳杉混交林次之,毛竹纯林最差。

内陆河流域基于绿水理论的生态-水文过程研究

水文过程与植物生态过程之间的相互作用,是生态水文学研究的重点。基于Falkenmark等提出的绿水和蓝水概念的生态水文学研究,使水循环与生态学过程紧密地联系起来,并凸现了植物对水循环的作用。按绿、蓝水的理论思路进行分析,植被的水源涵养功能可看作是森林、草地等对天然降水在绿水和蓝水之间的按比例分成;荒漠雨养植被中植物的水循环模式是"纯绿"的,即降雨渗入土壤的水都以蒸散发(绿水)形式消耗掉;荒漠河(湖)岸植物的水循环是由蓝到绿,即其水分来源是地下水(蓝水),经蒸腾(绿水)而消耗。

水土保持林生长过程及碳密度的动态变化

刺槐是黄土高原主要的水土保持树种之一,对刺槐生长过程与碳密度动态变化的研究,是正确评价黄土高原水土保持林生态服务功能中亟待解决的关键问题。以山西吉县红旗林场马莲滩刺槐水土保持林为研究对象,采用样方(面积400 m2)调查和树干解析法,研究刺槐的生长过程,提出刺槐的树高生长模型、胸径生长模型、生物量与胸径的关系,并在此基础上模拟计算刺槐水土保持林生物量及碳密度的动态变化。结果表明:1)树龄12 a以前为刺槐树高和胸径的快速生长期,树高的平均生长速率可达0.63 m/a,胸径平均生长率为0.53 cm/a,树龄12 a时树高可达6.9 m、胸径5.19 cm、生物量10.18 t/hm2;2)利用建立的生物量预测模型得出,当树龄达到20 a时,刺槐水土保持林生物量的连年生长量最大,达2.99 t/hm2,树龄35 a时生物量的连年生长量曲线与平均生长量曲线相交,成为成熟林,总生物量达72.79 t/hm2,碳密度为35.52 t/hm2,对树龄35 a以上的刺槐水土保持林应该及时更新与改造。

我国森林生态系统水量调节研究综述

森林水源涵养功能受到了越来越多人的关注.研究不同水文层水量调节过程对森林水源涵养具有重要意义.本文在总结我国不同尺度森林水源涵养研究的基础上指出目前研究的主要方向:小尺度上,通过野外监测实验研究森林水量调节过程;大尺度上,利用遥感、GIS技术及水源涵养评估模型等技术评估森林生态系统水源涵养功能.研究为明确森林植被各水文层的水文作用以及不同尺度下水文过程,开发基于物理过程的水文模型及评价森林生态系统的水量调节功能提供重要基础.

中国西部亚高山针叶林凋落物的生态功能

森林凋落物具有重要的水源涵养和养分供应功能。中国西部亚高山针叶林由于其特有的地理位置和重要的生态经济价值 ,作为长江中上游生态屏障对平衡长江流域水分有着积极的意义。有关亚高山针叶林枯枝落叶层的水源涵养和养分归还研究已成为该区域亚高山针叶林生态功能研究的重要问题和热点 ,对植被恢复与重建具有十分重要的指导作用。本文归纳分析了中国西部亚高山针叶林主要类型及不同恢复演替阶段的枯枝落叶贮量、持水性能及其养分归还量和养分利用效率等凋落物的生态功能。一般地 ,亚高山针叶林天然林下枯枝落叶层厚度为 0～ 2 6cm ,平均贮量约为 4 0× 10 3 kg/hm2 ,持水量为 16.87～ 4 61.87× 10 3 kg/hm2 ,主要营养元素归还量为 878.4～ 385 4kg/hm2 ;人工云杉林不同恢复阶段凋落物贮量为 6.8～ 2 6.7× 10 3 kg/hm2 ,主要营养元素归还量为32 3.3～ 12 4 6.2kg/hm2 ,排序为Ca >N >Mg >K >P。人工林的水源涵养和养分归还性能都低于天然林 ,在对亚高山针叶林恢复与重建过程中应特别加强生态功能的恢复。

大青山水源林不同森林类型生物量与水文作用的研究

按照不同森林类型分别对阴山山地东段大青山水源涵养林进行了生物量及其吸冰量的测定分析。结果表明，白桦次生林的总体生物量最高，为２２８．７ｔ／ｈｍ２；人工油松林为１１４．２ｔ／ｈｍ２；阳坡灌丛为３１．９ｔ／ｈｍ２；阴坡灌木林生物量最小，为２８．２ｔ／ｈｍ２。其吸水量分别是：白桦次生林１４９．８ｔ／ｈｍ２＞人工油松林９５．８ｔ／ｈｍ２＞阴坡灌木林４９．０ｔ／ｈｍ２＞阳坡灌丛２６．８ｔ／ｈｍ２。