森林枯落物对土壤理化性质及碳库的影响研究

指出了枯落物与土壤相互关联,相互影响。通过对枯落物研究现状的认识和了解,可为进一步研究森林枯落物对土壤理化性质及碳库的影响奠定基础,进而深入了解森林生态系统的结构和功能,对森林的经营管理和全球碳循环研究具有重要的意义。

金沙江干热河谷不同植被坡面土壤水分时空分布特征

于2016年7～12月和2017年4月的旱、雨季期间,以金沙江干热河谷苴那小流域内的银合欢(Leucaena Benth)林地、车桑子(Dodonaea viscosa)灌丛地和扭黄茅(Heteropogon contortus)草地为研究对象,通过网格法和土钻法采集并测定了(0～100 cm)土层的土壤含水量,应用经典统计法和地统计学方法分析该区域不同林草植被下坡面土壤水分的动态变化特征。结果表明:(1)研究区土壤含水量总体较低,雨季显著大于旱季,旱、雨季均表现为灌丛地>草地>林地,呈中度至强度变异(0. 07～0. 28之间)。(2)不同林草植被下旱、雨季土壤水分具有相似的空间自相关性,自相关系数均由正向负转变,但由正向负转变的滞后距离有所不同,且雨季大于旱季,呈中等或强等空间自相关性。(3)不同林草植被下的土壤水分空间结构不同,林地、灌丛地和草地旱雨季最佳拟合模型均为球状模型;相同林草植被下各土层旱、雨季土壤水分的空间分布特征相似,但旱季的分布格局差异更显著,不同林草植被下深层土壤水分分布比表层土壤水分的分布更为复杂,土壤水分呈明显的斑块或条带状分布,含水量高值区和低值区位置不固定。总之不同林草植被类型会改变局部地段土壤水分空间分布,降雨会加强这种差异的趋势,但土壤水分仍具一定空间连续性。

基于修正的Gash模型模拟中亚热带常绿阔叶林降雨截留过程

于2016年和2017年的5—9月期间收集研究区磨盘山国家森林常绿阔叶林的26场降雨数据,并对其林冠截留和降雨分配过程进行分析,结合研究期间的气象数据和林地调查资料,运用修正的Gash模型对其降雨截留过程进行模拟。结果表明:研究期间大部分为低雨强、低历时、中雨级的降雨;大气降雨量、穿透雨量、树干茎流量、林冠截留量分别为994.07,562.90,16.90,406.40mm。根据修正的Gash模型得出穿透雨量、树干茎流量、林冠截留量相对应的模拟值为548.63,21.75,403.28mm,与实测值相比,三者的相对误差分别为2.60%,22.29%,3.34%。总体来说,修正的Gash模型适用于拟合中亚热带地区常绿阔叶林降雨截留过程。对模型中出现的相关参数(c、P_t、S、S_t、、)进行敏感性分析,得出6个参数对林冠截留量模拟结果的影响顺序为c>>S>>S_t>P_t。

滇中磨盘山几种典型林分枯落物及土壤的持水特性

采用室内浸水法和环刀法分析滇中磨盘山4种典型林分枯落物及土壤持水特性,为研究该地区水土保育提供依据。4种林分枯落物层的总蓄积量为3.22~8.98t/hm^2,大小依次为华山松针叶林>云南松+木荷混交林>高山栲常绿阔叶林>高山矮栎林。各林分枯落物持水量、吸水速率随浸水时间分别呈Q=a+blnt、v=ktn的方程关系。4种林分枯落物的最大持水量为7.92~20.77t/hm^2,有效拦蓄量为4.46~12.85t/hm^2,均呈现出华山松针叶林>云南松+木荷混交林>高山栲常绿阔叶林>高山矮栎林,表明4种林分枯落物层华山松针叶林持水性能最强。在0~40cm的土层,土壤容重均值最大为华山松针叶林(0.84g/cm^3),最小的是高山栲常绿阔叶林(0.51g/cm^3)。非毛管孔隙度均值最大的是高山栲常绿阔叶林(16.97%),最小的是云南松+木荷混交林(8.69%)。土壤最大持水量均值为586.60~777.13t/hm^2,有效持水量均值为109.33~207.25t/hm^2,4种林分土壤层持水性能表现为高山栲常绿阔叶林>高山矮栎林>华山松针叶林>云南松+木荷混交林。比较了滇中磨盘山4种林地枯落物层和土壤层的持水特征,发现枯落物层的持水量远低于土壤层。因此,高山栲常绿阔叶林持水性能最好。

磨盘山华山松人工林林冠截留和产流特征及其影响因子

依托云南磨盘山3种不同林龄华山松人工林,采用长期定位观测的方法,分析林地林冠截留、产流特征以及降雨量、降雨强度、林分密度、叶面积指数等因子对林冠截留、产流量的影响。结果表明:2016年5—9月云南磨盘山总降雨量为877.2 mm,其中8月降雨量最大,华山松成熟林的林冠截留作用最强,中龄林、幼龄林次之;不同林龄条件下华山松人工林各个月份径流量、径流系数大小顺序表现为幼龄林>中林龄>成熟林;径流量、林冠截留量、林冠截留率与降雨量、降雨强度之间存在极显著相关性,其中,降雨强度对径流量的直接影响作用最大,降雨量对径流量的间接影响作用最大,同时降雨强度也对林冠截留量、林冠截留率产生较大影响;林冠截留量主要受降雨量、降雨强度、林分密度、叶面积指数、林龄的影响,与其均呈正相关关系,其中林冠截留量与降雨量的相关系数最大,降雨量、降雨强度是影响林冠截留量、林内降雨量、径流量的主控因子。