宁夏盐池地区3种林分枯落物层和土壤水文效应

以宁夏盐池县2种人工林(新疆杨和樟子松)和1种天然林(花棒)林分为研究对象,以定量评价其枯落物和土壤的水文功能为目的,通过标准地调查、土壤物理性质及持水能力测定和入渗实验,对林地枯落物和土壤水分效应进行研究。结果表明:1)新疆杨林分枯落物储量最大,为7.86 thm2;樟子松林分最大持水量和有效持水量最高,为23.73和18.26 thm2,相当于2.37和1.83 mm的水深。2)樟子松林地土壤具有较好的水源涵养能力,土壤的最大持水量为349.12 thm2,相当于34.91 mm的水深,其有效持水量为85.75 thm2,是花棒的3.24倍,相当于8.58mm的水深。3)利用幂函数,无论是对枯落物吸水速度与浸泡时间还是对不同降雨条件下土壤入渗速率与入渗时间进行拟合,均有较高的拟合系数。4)利用Philip入渗方程对各林地1 m土壤深度入渗进行拟合,得到了不同林地土壤的入渗特性指标。

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。

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。

鲁中南石灰岩山地针阔混交林土壤理化性状及水文效应

为选择出适宜鲁中南石灰岩山地的针阔混交林模式,以山东省新泰市扒石山小流域栽植的5种10a生针阔混交林为研究对象,采用野外调查与室内测定相结合的方法,系统分析针阔混交林模式下的枯落物蓄积量、土壤理化性质、土壤渗透速率、土壤水文效应等指标,研究不同针阔混交林对林地土壤理化性状和土壤水文效应的改良效果。结果表明:5种混交林模式下的各项指标均差异显著,且针阔混交林的各项指标均优于侧柏纯林,其中针阔混交林的各项指标均以侧柏刺槐混交林最优,侧柏黄连木混交林较差;林地土壤理化性状和水文效应的改良效果依次为:侧柏刺槐混交林>侧柏苦楝混交林>侧柏五角枫混交林>侧柏臭椿混交林>侧柏黄连木混交林。在鲁中南石灰岩山地营造针阔混交林时,应优先选择侧柏刺槐混交林和侧柏苦楝混交林,其次可选择侧柏五角枫混交林和侧柏臭椿混交林,应尽量避免大面积营造侧柏黄连木混交林及侧柏纯林。

湘西南沟谷森林土壤水文—物理特性与涵养水源功能研究

为了研究湘南沟谷森林生态系统水文—物理特性与水源涵养功能,采取野外挖掘土壤剖面观察、记载测定和室内理化分析相结合的方法。选择了21个典型森林群落的土壤剖面进行分析研究,其结果是:林中空气湿润系数(K1.84)>1.5,落叶阔叶林群落土壤结构体破坏率(6.1%)比针叶林杉木群落结构体破坏率(18.9%)低12.8%,土壤容重平均为1.01g/cm3,土壤总孔隙度平均为62.05%、毛管孔隙度平均为50.72%,非毛管孔隙度为11.72%,土壤通气度平均为28.83%;土壤水分特征值的变异系数大小为有效水含量>自然含水量>土壤有效水含量范围>最大持水量>毛管持水量,一次最大土壤有效贮水量平均为863.1t/hm2。研究区内土壤过湿,腐殖质化过程偏长,土壤有机质含量高达61.83g/kg,具有肥力高,质地好,通透性好,持水保土能力强等特点。

喀斯特高原峡谷区不同恢复模式的土壤生态效应

通过野外调查和室内试验分析,以荒草地作为对照,选取贵州省西南部喀斯特高原花江峡谷地区6种不同的生态恢复模式作为研究对象,对其林下土壤的理化性质、抗侵蚀特征、渗透性能及其与土壤养分之间的关系进行分析,探讨该地区不同恢复模式对土壤产生的生态效应及作用过程。结果表明:(1)相较于荒草地,不同恢复模式对土壤容重、总孔隙度等物理特性指标和抗冲性系数、抗蚀性指数均有显著的改善作用(p<0.05)。其中,不同恢复模式总孔隙度与非毛管孔隙度均值分别较荒草地提高了2.62%,6.45%;土壤紧实度、容重均值分别较荒草地降低了19.95%,3.98%,趋于稳定的不同恢复模式抗冲性系数均值为荒草地的1.79倍,流失的干土重均值仅为荒草地的45.42%;不同恢复模式趋于稳定的抗蚀指数均值较荒草地高27.53%。(2)不同恢复模式土壤初渗率(2min)、稳渗率、平均渗率、渗透总量4个指标的均值依次为荒草地的1.6倍,1.0倍,1.2倍和1.3倍;土壤渗透性能的主成分综合评价模型Z=0.9689×F1结果表明不同恢复模式渗透性平均得分(0.186 0)比荒草地(-1.115 8)高,这反映出不同恢复模式渗透性能较好。(3)土壤养分中碱解氮、速效磷、速效钾、有机质与渗透总量、抗冲性系数和抗蚀性指数普遍存在极显著的相关关系(p<0.01),土壤抗侵蚀特性和渗透能力与土壤养分关系紧密。综上所述,不同恢复模式对该地区的林下土壤物理性质、土壤抗侵蚀特性和渗透能力有显著的改善作用,而这些生态功能的改善对土壤养分的赋存和流失具有很大关联。

山丘地区森林保持水土效益的研究

山丘地区森林具有显著的保持水土、涵养水源、改善生态环境的效益,通过对泰、沂山区和胶东丘陵主要森林类型进行水土保持效益的定点、定期、定量测定,得出不同林地土壤的物理性状、水文效益、枯枝落叶吸水量、土壤抗蚀性、土壤侵蚀量的差异性。为山丘区荒山绿化、工程造林和水土保持林业措施规划提供科学依据。

贺兰山西坡不同混交方式云杉林土壤物理性质与水文特征研究

【目的】掌握贺兰山西坡阴、阳面不同混交方式云杉林(云杉、云杉2个混交林和云杉3个混交林)土壤物理性质及水文特征。【方法】通过典型野外抽样调查法,研究了不同混交方式云杉的土壤物理和水文指标,并对相关指标进行比较分析。【结果】阴、阳两面不同植被类型在0~20 cm土层土壤物理性质和水文效应综合均表现为:云杉2个混交林>云杉>云杉3个混交林。阴坡3种林分类型土壤物理性质为:容重0.59~1.31 g/cm^(3),毛管孔隙度为50.02%~68.49%,非毛管孔隙度1.10%~13.73%,总孔隙度48.38%~69.59%;阳坡3种林分类型土壤物理性质为:容重0.97~1.14 g/cm^(3),毛管孔隙度为50.12%~56.53%,非毛管孔隙度0.87%~2.30%,总孔隙度52.46%~57.80%。阴、阳坡0~20 cm土层的水文特性表现为:阴坡土壤含水量、毛管最大持水量、土壤饱和含水量、现有土壤贮水量及土壤饱和贮水量均为云杉2个混交林较高;阳坡土壤含水量、毛管最大持水量、土壤饱和含水量和土壤最大滞水量均为云杉2个混交林较好,而现有土壤贮水量和土壤饱和贮水量云杉3个混交林较好。【结论】通过主成分分析得出:西坡阴面不同林分类型0~20 cm土层土壤物理性质和水文效应优于阳坡,云杉2个混交经营模式的土壤层水文性能要优于云杉和3个混交经营模式。因此,在森林经营管理中应充分考虑树种组成、配置方式等因素影响,加快实施针叶纯林的近自然阔叶化改造,以加强地区森林的水文功能和健康经营。

不同造林模式对退化花岗岩山地土壤理化性质及水文效应的影响

为研究不同造林模式对鲁中南退化花岗岩山地土壤理化和水文效应的恢复效果,以该区域营造10 a的4种造林模式的人工林为研究对象,运用样方调查与室内实验相结合的方法,以造林前数据(CK)作为对照,对比分析了乳山市夏村镇埠西庄小流域4种造林模式下的土壤理化性质与水文特征。结果表明:(1)4种造林模式下土壤的理化性质相比于造林前均有显著提高;(2)刺槐五角枫混交林的土壤容重最小,孔隙度最大,饱和贮水量最高,土壤有机质、全氮、全磷、全钾与速效氮、磷、钾含量最高,黑松纯林的容重大、孔隙性小、持水性差,土壤有机质与养分含量低;(3)不同造林模式的土壤入渗能力表现为:刺槐五角枫混交林>黑松麻栎混交林>黑松黄栌混交林>黑松纯林>CK。综合考虑4种造林模式对土壤理化性质与水文的改良效果,刺槐五角枫混交模式更适合在研究区栽植。