不同林龄马尾松林枯落物储量及其持水性能

对3种不同林龄阶段的马尾松林下枯落物储量及其持水特性进行分析.结果表明:枯落物储量中近熟林、中龄林、幼林分别为32.20、30.59、22.27 L/hm2;同一林分不同种类枯落物最大持水量差异明显;枯落物吸水速度随浸泡时间的延长而降低,30 min内吸水速度最快,枯落物吸水速度与其浸泡时间相关性极高;在充分吸水条件下,不同林龄不同层次、不同种类枯落物蒸发量有所差异,保水周期为7～10 d;林下枯落物最大持水能力随林龄的增大而增加,幼龄林、中龄林、近熟林分别为53.28、71.91、77.49 t/hm2,分别相当于水深为5.33、7.19、7.75 mm.     

雾灵山三种典型林分枯落物及其土壤水文效应研究

本文以河北省兴隆县雾灵山地区油松、白桦、华北落叶松三种典型林分枯落物分解层和半分解层为研究对象,采用植物地理群落样地调查法,对雾灵山主要森林类型的枯落物蓄积量及其持水性能进行了调查分析.结果表明:(1)各林分枯落物蓄积量排序为白桦(434.3 g/m2)华北落叶松(223.1 g/m2)油松(211.7 g/m2).(2)三种林分枯落物拦洪能力排序为华北落叶松林白桦油松.(3)枯落物持水量与浸泡时间呈明显对数函数关系,枯落物吸水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系.(4)各林分枯落物持水能力排序为华北落叶松林白桦油松.     

密云水库流域两种典型人工林枯落物持水特性

通过对密云水库流域油松林和林刺槐林枯落物持水能力测定，结果表明：油松林和刺槐林枯落物现存量为分别为7.11和3.62 t·hm^-2，最大持水量分别为8．227和5．605 t·hm^-2，有效持水量分别为1.193和0．261 t·hm^-2。枯落物吸水量与吸水时间表现出很好的对数关系。     

北亚热带毛竹林林冠截留模型研究

对北亚热带毛竹林冠截留影响因素如林外降雨、透流雨强度、叶面积指数、林冠干燥度和蒸发系数等进行观测研究,构建了林冠截留模型。结果表明：当实际截留量较大时,模拟值误差大;当实际截留量小时,模拟效果较佳。为了反映林冠截留模型相对误差分布状况,按照相对误差绝对值从小到大（<5 %、5 %~10 %、10 %~20 %、>20 %）的顺序分为4段进行累加统计,得到的实际截留量分别为4512、6944、4079、1583 mm,模拟截留量分别为4482、677、3514、1161 mm,全年林冠截留相对误差为93 %,小于10 %,模拟效果较理想。     

天童常绿阔叶林不同演替阶段枯落物和土壤水文特征

森林枯落物层和土壤层具有重要的生态水文功能.对天童地区常绿阔叶林不同演替阶段的研究表明:次生灌丛的枯落物层现存量(6.66 t·hm~(-2))栲树群落(6.43 t·hm~(-2))木荷群落(6.10 t·hm~(-2));栲树群落、木荷群落和次生灌丛群落枯落物层的最大持水量分别为10.58,11.29和13.88 t·hm~(-2);3种群落类型的有效拦蓄量分别为0.49,0.55和0.73 mm.在整个持水过程中,各群落中前2小时内各林分枯落物层持水作用较强.林下枯落物层持水量、吸水速率与浸水时间之间的关系式分别为Q=a lnt+b和V=kt~n.与栲树群落和木荷群落相比,次生灌丛在改善土壤物理性质和持水性能方面并不落后于这两种乔木林群落类型;研究期内,各群落类型0～30 cm土壤蓄水量在67.2～150.0 mm,不同演替阶段群落的土壤层持水能力远大于枯落物层.     

祁连山区石砾河滩沙棘林生态水文功能研究

通过对沙棘林地土壤物理性质和生态水文功能的研究,结果表明,沙棘林可降低土壤容重,增加土壤含水量;10年生沙棘林枯落物厚度平均在1~3?,枯落物重22t/hm2,水容量为绝干重的2.12~4.25倍;蓄水量达13.65~23.37 t/hm2;林冠郁闭度在0.7~0.8时,林冠对降雨的截留量为39.3%;林地0~20?土壤的初渗率为16.165?/min,是对照区的8.7倍;稳渗率位2.4?/min,是对照区的2.53倍。     

枫杨幼苗对富营养化水体中总氮总磷的去除效果

对枫杨1年生幼苗9—11月在4组总氮(TN,质量浓度分别为 20、300、400和800 mg／L)和总磷(TP,质量浓度分别为04、80、150和250 mg／L)的模拟富营养化水中的生长状况、形态变化及其对各浓度富营养化水中TN、TP的去除效果进行了研究。结果表明:枫杨对富营养化水适应性较强,在不同浓度的富营养化水中形态生长状况良好,株高、基径、叶片数均有不同程度的增长;对不同浓度富营养化水中的TN和TP净化效果良好,平均去除率分别为831 ％与2379 ％,其中对低浓度富营养化水中的TN、TP去除效果最佳,平均去除率分别高达1706 ％和 4086％。由此可知,枫杨是值得大力推广的净化富营养化水中TN与TP的湿生乡土树种。     

贵州苗族地区不同管理模式下林地枯落物持水特性研究

贵州省苗族地区的森林管理主要有3种模式:林业政府部门管理的国有林,苗寨共同管理的集体林,苗族农户自己管理的私有林.本文对这3种不同管理模式的林地枯落物持水特性进行了研究,通过枯落物量调查和浸泡实验,分析不同管理模式下枯落物的持水量、持水率以及吸水速率的差异和变化规律.结果表明:3种林地枯落物的平均厚度、湿重和干重的大小顺序均为国有林集体林私有林.枯落物自然持水量和最大持水量的大小排序为国有林集体林私有林;而最大持水率高低顺序为:私有林国有林集体林.不同林地枯落物持水过程的变化规律基本一致,浸水初期,持水率迅速增大,而吸水速率迅速降低;浸水后期,基本达到饱和吸水,持水率达到最大,而吸水速率趋于零.贵州苗族同胞按照不同的管理条款和政策,对森林实施不同的管理,是造成林地枯落物持水特性的差异的原因.     

马缨杜鹃林区枯落物与土壤持水量性研究

本文通过对贵州省大方县普底乡百里杜鹃林区马缨杜鹃林枯落物及土壤层的野外调查与室内分析,初步研究了该林分枯落物及林地土壤在水源涵养方面的作用。结果表明,马缨杜鹃林下枯落物未分解层持水量为其风干重的260％,半分解层的经持水量为其风干重的283％。经分析拟合,得到林下枯落物吸水速度与时间关系式Y=kt^m林地A层土壤容重为0．88g／cm^3,最大持水量为60．87％,毛管持水量为42．70％,田间持水量为23．27％。林地B层土壤容重为1．11g／cm^3,最大持水量为41．87％,毛管持水量为33．53％,田间持水量为18．58％。     

基于Gash修正模型的元宝槭林分结构对降雨分配的影响

林冠截留是森林生态系统降雨分配的起始点,准确模拟林冠截留是探究森林水文过程的基础。为了研究林分结构中林分密度对林冠截留的影响规律及Gash修正模型的适应性,以北京市八达岭森林公园2种林分密度的元宝槭纯林为研究对象,对其林冠截留过程进行了模拟分析,并针对元宝槭林分结构特征探讨了Gash修正模型的适应性。研究结果表明:(1) 2013年生长季内,元宝槭密林(3 665株/km~2)穿透降雨量、树干茎流量和林冠截留量实测值分别为365.50、38.19、69.82 mm,模拟值分别为386.45、33.86、53.21 mm,相对误差分别为5.73%、4.33%和23.80%;元宝槭疏林(1 090株/km~2)的穿透降雨量、树干茎流量和林冠截留量实测值分别为380.20、19.04、74.25 mm,模拟值分别为368.37、13.71、91.43 mm,相对误差分别为3.12%、27.99%和23.13%。疏林条件下,更多的降雨穿透林冠,进入了森林生态系统的下一水文效应层,Gash修正模型的模拟结果亦呈现基本一致的特征,模型对元宝槭林的模拟精度基本可以满足需要。(2)对Gash修正模型中的平均降雨强度(R)、树干茎流系数(Pt)、饱和林冠持水能力(S)、郁闭度(c)、饱和树干持水能力(St)、平均饱和林冠蒸发速率(E)共6个关键参数的进行敏感性分析,各参数对元宝槭密林林冠截留量模拟的影响程度大小依次为RSEStcPt,对于元宝槭疏林的影响程度大小依次为SREcStPt。通过分析可以得出,选择适宜的时间尺度计算平均降雨强度和饱和林冠持水能力,是提升Gash修正模型模拟精度的关键,适当疏伐可以为林分的生长提供更好的水分条件。     

Rainfall-interception effect of vegetation restored region of gully in arid-hot valley of Jinshajiang River

This paper divides the process of rainfall redistribution into four levels in vegetation restored region of gully in arid-hot valley of Jinshajiang River. These levels include arbor interception, litter interception, soil interception and surface runoff. The results showed that the maximum of interception was 8.10 mm, the mean interception was 4.53 mm, the maximum of interception rate was 56.10 % and the mean interception rate was 32.63 %.When the rainfall is over 20 mm, the interception rate descends rapidly along with the rainfall increasing. The maximum of water-holding content of litter was 8.14-20.33 t/hm^2, the mean of which is 12.52 t/hm^2 and the maximum of water-holding content was over two times of it own weight. The rainfall of litter interception was 150.24 mm, accounted for the rainfall income 24.48%.The maximum water-holding capacity of soil achieves 2 198.54 t/hm^2, but that of the barren land is 1 825.60 t/hm^2. The rainfall of soil interception was 219.87 mm, accounted for the rainfall income 35.82%. The surface runoff of vegetation restored region was 43.41 mm, accounted for 7.07% of the rainfall income, but the surface runoff of non-forest land was 413,24 mm, accounts for 70.26% of the rainfall income.The surface runoff of the planted forest community was by 63.19% lower than that of the non-forest land. Through the interception of the forest land that reduced the soil erosion effectively, good hydrology effect was obtained.     

吉林蛟河不同演替阶段针阔混交林 凋落物持水特性研究

凋落物层是森林土壤不可缺少的保护层,在森林水土保持及水源涵养中起着不可替代的作用。为探究中国东北东部山地不同演替阶段针阔混交林凋落物持水特性的变化规律,以及持水特性与演替阶段之间的关系,以吉林省蛟河市林业实验区管理局林场不同演替阶段针阔混交林凋落物为研究对象,分别在中龄林、近熟林和成熟林固定监测样地中采用蛇形取样法均匀地选择5个边长为20 cm的正方形样方,并将每个样方内的未分解层和半分解层的凋落物取回实验室进行持水特性分析。采用室内浸水法计算凋落物的蓄积量、持水量、持水率以及凋落物的有效拦蓄量,并结合野外观测数据分析林下凋落物的持水特性与演替阶段之间的关系。结果表明:不同演替阶段凋落物的总蓄积量为成熟林(7.26 t/hm²)>近熟林(4.56 t/hm²)>中龄林(3.68 t/hm²),持水量大小为成熟林(21.23 t/hm²)<近熟林(35.24 t/hm²)<中龄林(47.71 t/hm²),持水率大小为成熟林(844.72%)>近熟林(742.58%)>中龄林(592.02%),有效拦蓄量为成熟林(31.32 t/hm²)>近熟林(20.52 t/hm²)>中龄林(11.98 t/hm²)。林分各演替阶段不同分解程度的凋落物持水量与持水率均随着浸水时间的增加呈对数关系增长,吸水速率则随浸水时间的增加呈幂指数关系下降。研究表明,成熟林的持水性能最强,近熟林、中龄林持水性能依次减弱。不同演替阶段林分最大持水量、最大持水率与蓄积量大小排序一致,表明持水量、持水率与蓄积量有很强的相关关系,蓄积量越大,凋落物持水量、持水率越高,森林凋落物持水能力越强。     

间伐强度对大兴安岭落叶松天然次生林水文性能的影响

【目的】为使大兴安岭落叶松天然次生林更好地恢复和生长,在林区内对落叶松次生林进行抚育间伐,探讨最有利于林地水土保持的间伐强度,优化次生林的经营效果。【方法】2007年3月设置实验样地,间伐强度分别为9.43%、29.00%、40.01%和67.25%,同时设置未间伐的对照样地。2008—2017年实地测量,选取土壤层和枯落物层的水文效应指标,对2017年不同样地间的差异进行描述性统计,同时运用灰色关联法,对各样地的水源涵养能力进行综合评价。【结果】2008—2017年10年间各样地水文性能发生一定的变化,在间伐后第8年各指标呈现一定的稳定性。间伐后第10年,间伐强度为40.01%的落叶松次生林土壤容重最小,土壤毛管孔隙度、总孔隙度、最大持水量均为最大; 间伐强度为67.25%的落叶松次生林土壤非毛管孔隙度最大,除土壤非毛管孔隙度外不同样地间各指标存在显著性差异(P<0.05); 间伐强度为29.00%的落叶松次生林枯落物总蓄积量、总最大持水量为最大,样地内枯落物总自然持水率均为100.52%～144.37%,总最大持水率为494.79%～673.97%; 间伐强度为40.01%落叶松次生林枯落物总有效拦蓄率、总有效拦蓄量最大。通过熵权法确定土壤和枯落物的各项指标权重,运用灰色关联综合评判林地内的水文性能,关联度按照大小排序依次为间伐强度40.01%>间伐强度29.00%>间伐强度67.25%>间伐强度9.43%>未间伐(对照)。【结论】间伐10 a后,改造效果已经比较明显。综合分析土壤层和枯落物层的水文性能,间伐强度为40.01%的落叶松天然次生林林地的水文性能为最佳,4种间伐强度下的林地水文性能均优于对照样地,说明间伐对林地水文性能的提高具有积极作用。     

山地杉木人工林择伐环境效益价值动态变化

以33a生杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.)人工纯林为研究对象,研究择伐强度对森林环境效益的影响.设置弱度(12.5%)、中度(22.9%)、强度(49.3%)和极强度(62.7%)4种不同择伐强度,跟踪调查试验样地5a和8a后土壤及凋落物持水、保肥及林分固碳释氧的价值变化,分析不同择伐强度对生态环境效益的影响.结果表明:随着择伐强度的增大,生态环境效益总价值呈先增大后减小的变化趋势;弱度和中度择伐5a和8 a后,可产生环境收益463.5~804.2元/hm2;强度择伐5 a后,导致环境成本23.7元/hm2,但8 a后可产生环境收益747.4元/hm2;极强度择伐5 a和8 a后,导致环境成本488.6和48.1元/hm2.因此,杉木人工林弱度、中度和强度择伐,能较好地促进其发挥涵养水源、保肥和固碳释氧3方面的生态服务功能,建议类似林分择伐强度不超过强度择伐.     

修正Gash模型在兴安落叶松天然林林冠截留中的应用

为验证修正Gash模型在大兴安岭地区兴安落叶松天然林中的适用性,基于2014年4—10月56场降雨,评价兴安落叶松林冠对次降雨、周累积降雨、季节降雨及年降雨截留量的模拟效果。结果表明:观测期内总降雨量为(289.4±1.66)mm,穿透雨量、树干茎流量和林冠截留量分别占同期降雨总量的75.44%、2.60%和21.95%。林冠截留量的模拟值与实测值分别为65.17 mm和63.53 mm,相对误差为2.58%; 周累计林冠截留量与实测值的相对误差为2.59%; 春、夏、秋季模拟值与实测值相对误差分别为0.71%、3.62%和0.44%。单次降雨林冠截留量只有在降雨量较小情况下,模拟精度较高; 当降雨量增加到12.23 mm时,模拟精度显著降低。据此表明,修正Gash模型对兴安落叶松天然林林冠截留总量的模拟具有较好的适用性,可为研究该地区森林水分循环和利用提供科学简便的方法。     

南宁至友谊关高速公路边坡植被枯落物特性研究

【目的】了解南宁至友谊关(简称南友)高速公路边坡绿化植被的水文效应。【方法】在全面踏查的基础上,选择了8个不同地点的7种典型群落类型,对其植被枯落物特性进行研究。【结果】三豆混播群落(S4)的枯落物蓄积量、吸水速率、有效拦蓄量均为最佳,分别为43.80t/hm~2、4 227g·kg~(-1)·h~(-1)、55.18t/hm~2,而木豆群落(S1)的枯落物最大持水量、最大持水率最高,分别达到2 832t/hm~2、283.2%。【结论】三豆混播群落是南友高速公路边坡植被类型中水土保持效应最均衡的群落配置,具有良好的生态水源涵养及保持的功能,可推广种植,以维护边坡植被和土壤的水文生态功能。     

典型喀斯特区不同覆盖下顶坛花椒林地生态需水量研究

对典型喀斯特区不同覆盖下顶坛花椒人工林地生态需水量及生态亏缺水量进行了研究。结果表明：在岩石裸露率375 %的100 m2样地内,植物生长发育期间林地土壤含水量为153～185 m3,经枯枝落叶和石面覆盖后分别为156～206 m3和152～192 m3,枯枝落叶覆盖后林地土壤含水量平均增幅与变幅均最大;顶坛花椒在生长发育期总蒸腾量为91962 7 mm,蒸腾耗水量以成熟期最多,开花结果期次之,展叶期最少;林地潜在蒸散量和实际蒸散量分别为51518 3 m3和54950 1 m3,经不同覆盖处理后,蒸散量均下降,其中石面覆盖时减少量多;林地生态需水量为61479 4 m3,经枯枝落叶和石面覆盖后,其生态需水量分别为58424 2 m3和46000 1 m3,而经枯枝落叶覆盖,在顶坛花椒成熟期林地未出现水分亏缺。对不同覆盖条件比较可知,枯枝落叶覆盖下林地水分亏缺量最少,在植物生长发育期抵御干旱的效果相对较好。因此,喀斯特区造林选择枯枝落叶覆盖效果相对较好,而为保证顶坛花椒的产量及质量,在其开花结果期和成熟期应加强土壤水分管理。     

不同发育阶段杉木人工林凋落物及不同组分持水特性的比较

为揭示不同发育阶段杉木人工林凋落物及不同组分的持水特性,选择福建三明莘口教学林场11年、22年和34年生杉木人工林为研究对象,对其凋落物的现存量、持水特性及对降雨的拦蓄能力进行分析测定.结果表明:杉木凋落物现存量表现为老龄林＞中龄林＞幼龄林,各林分凋落物现存量表现为叶凋落物占比例最大,花果占比例最小;最大吸水速率、最大持水率、最大拦蓄率和有效拦蓄率均表现为中龄林＞老龄林＞幼龄林,最大持水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量均表现为老龄林＞中龄林＞幼龄林.凋落物不同组分中,幼龄林和成龄林最大持水率、最大吸水速率、最大拦蓄速率和有效拦蓄率均表现为叶最大,枝最小,中龄林表现为其它组分最大,叶次之;不同发育阶段杉木凋落物不同组分的最大持水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量均表现为叶所占比例最大,花果最小.老龄林与中龄林和幼龄林相比,其凋落物现存量大具有较好的持水特性;凋落物中叶具有较大的拦蓄降雨能力.     

苏南丘陵区麻栎林冠层水文效应及其影响因素

为探讨苏南丘陵区麻栎林生态水文过程及其影响因素,采用定位观测的方法,于2012年4月至9月对麻栎林的降雨分配过程进行了监测研究。结果表明:研究期内,累计降雨量470.7 mm,平均场降雨量10.0 mm,小雨占据降雨事件的绝大部分,频率达到70.21%。穿透雨量、树干径流量、林冠截留量与降雨量呈极显著正相关关系。根据回归模型确定了林冠部分的持水能力和树干持水能力分别为0.87 mm和0.11 mm,形成树干径流的最小雨量为3.42 mm。林冠截留率与降雨量、降雨强度以及空气湿度有显著的负相关关系。小雨量级下,随月平均叶面积指数的增加各月林冠截留率增大。月平均林冠截留率与叶面积指数有极显著的线性关系。林冠平均截留率为20.48%。