五台山华北落叶松-云杉天然混交林水源涵养功能研究.pdf

年 月第 卷 第 期山 西 林 业 科 技 :./.五台山华北落叶松云杉天然混交林水源涵养功能研究刘林林(山西省五台山国有林管理局伯强林场山西 繁峙)摘 要:通过测定五台山华北落叶松云杉天然混交林的土壤物理性质及枯落物持水量以荒草地作为对照研究其水源涵养功能 结果表明天然混交林的土壤容重、总孔隙度、田间持水量等均优于荒草地 天然混交林的枯落物厚度约为荒草地的 倍枯落物持水量约为荒草地的.倍土壤总贮水量约为荒草地的.倍 因此华北落叶松云杉天然混交林对改良土壤及涵养水源具有十分重要的作用在造林时应适当提高混交林比例关键词:混交林 土壤物理性质 枯落物 水源涵养中图分类号:.文献标识码:文章编号:()():.:收稿日期:作者简介:刘林林()男山西繁峙人 年毕业于国家开放大学助理工程师 水源涵养功能是森林生态系统重要的服务功能之一 森林的枯枝落叶层具有减缓径流速度、延长径流时间、涵蓄径流、调蓄洪水和削减洪峰的能力 此外森林发达的根系可增加土壤孔隙度提高土壤入渗能力减少地表径流 对不同地区森林的水源涵养功能进行研究有利于形成完整的森林水文研究体系具有十分重要的意义 研究区概况研究区位于山西省五台山国有林管理局伯强林场(地理坐标为 )海拔 年均降水量 年均气温.无霜期 年平均日照时数 .土壤以山地棕壤和淋溶褐土为主 值.本研究选择 块有代表性的华北落叶松云杉天然次生混交林林地和 块荒草地(对照)作为样地其基本情况见第 页表 试验方法.土壤物理性质测定在 个样地内分别挖取土壤剖面 个按不同第 期刘林林:五台山华北落叶松云杉天然混交林水源涵养功能研究 土层深度(、)取土样采用烘干法测定土壤含水量采用环刀法测定土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、田间持水量.枯枝落叶层特性测定在 个样地内各设 个 的样方表 样地基本情况样地海拔/坡向坡度/郁闭度灌木层植物草本层植物林龄/混交林 西北.绣线菊、六道木、黄刺玫、鼠李、卫矛、连翘、栒子、忍冬、悬钩子、山桃羊胡子草、小红菊、景天、地榆、野韭菜、龙牙草、地榆、委陵菜、隐子草混交林 西北.栒子、六道木、绣线菊、黄刺玫、连翘、卫矛、忍冬羊胡子草、地榆、唐松草、堇菜、火绒草、景天、蕨菜、风毛菊、狗娃花、龙牙草、小红菊、唐松草混交林 东南.绣线菊、卫矛、黄刺玫、六道木、忍冬、鼠李、栒子、连翘、蔷薇羊胡子草、火绒草、狗娃花、地榆、小红菊、蕨菜、唐松草、堇菜、车前、黄芩、龙牙草荒草地 东北.胡枝子、黄刺玫、鼠李、绣线菊羊胡子草、铁杆蒿、苔草、棘豆、车前测量枯枝落叶层的厚度 收集样方内的枯落物现场测定湿重后带回实验室于 烘箱中烘干并称重再将烘干的枯落物在水中浸泡 后称重根据重量差值计算枯落物的最大持水率()与持水量()公式如下:(枯落物吸水后质量 枯落物干重)/枯落物干重 式中:为枯落物最大持水率 为枯落物积累量/为枯落物持水量/.林地贮水量计算林地贮水量的计算公式如下:式中:为林地贮水量/为土层厚度为非毛管孔隙度 结果与分析.华北落叶松云杉天然混交林土壤物理性质华北落叶松云杉天然混交林与荒草地不同土层深度的土壤物理性质见表 表 华北落叶松云杉天然混交林与荒草地的土壤物理性质立地类型土层厚度/土壤容重/()土壤总孔隙度/毛管孔隙度/非毛管孔隙度/田间持水量/华北落叶松云杉天然混交林荒草地 .由表 可知华北落叶松云杉天然混交林的土壤容重为././荒草地的土壤容重为././说明在相同环境条件下混交林对土壤有一定的改良作用 华北落叶松云杉天然混交林的总孔隙度为.、毛管孔隙度为.、田间持水量为.荒草地的总孔隙度为.、毛管孔隙度为.、田间持水量为.说明混交林的土壤孔隙度及水源涵养能力均高于荒草地 不同土层比较来看华北落叶松云杉天然混交林各土层的物理性质均优于荒草地原因是天然混交林土壤内乔木、灌木及草本的根系纵横交错对土壤的改良作用较好 山 西 林 业 科 技 年.华北落叶松云杉天然混交林枯落物特性华北落叶松云杉天然混交林与荒草地的枯落物特性见表 由表 可知华北落叶松云杉天然混交林的枯落物厚度、枯落物干重、枯落物湿重和枯落物积累量均大于荒草地原因是华北落叶松云杉天然混交林中各种乔木、灌木和草本的凋落物经长年累积、分解逐渐形成了结构完整并且相对稳定的未分解层、半分解层和腐殖质层 华北落叶松云杉天然混交林的平均枯落物持水量为./荒草地为./华北落叶松云杉天然混交林的枯落物持水量约为荒草地的.倍 可见华北落叶松云杉天然混交林枯枝落叶层的水源涵养能力大于荒草地表 华北落叶松云杉天然混交林与荒草地的枯落物特性林地枯落物厚度/枯落物干重/枯落物湿重/枯落物积累量/()最大持水率/枯落物持水量/()混交林.混交林.混交林.荒草地.华北落叶松云杉天然混交林土壤贮水能力植物根系主要分布在 的土层内不同土层的最大持水量如表 所示表 不同土层土壤贮水量立地类型土层厚度/土壤贮水量/()土壤总贮水量/()华北落叶松云杉天然混交林荒草地 由表 可知华北落叶松云杉天然混交林各土层的土壤贮水量均大于荒草地土壤总贮水量约为荒草地的.倍 这是由于混交林土壤内根系对土壤的改良作用优于荒草地土壤的物理性质(尤其是土壤孔隙度)优于荒草地各土层的贮水空间也大于荒草地 结论与讨论本研究结果表明五台山华北落叶松云杉天然混交林的土壤容重、总孔隙度、田间持水量等均优于荒草地说明华北落叶松云杉天然混交林能够很好地改良土壤增加土壤孔隙度提高水分入渗率增加土壤蓄水量 五台山华北落叶松云杉天然混交林的枯落物厚度约为荒草地的 倍枯落物持水量约为荒草地的.倍土壤总贮水量约为荒草地的.倍 结构合理的天然混交林能够显著改良土壤物理性质提高林地水源涵养能力 因此在造林时应减少纯林面积提高混交林比例可根据当地气候、土壤、水分条件合理营造阔叶混交林、针阔混交林及针叶混交林参考文献:茹 豪张建军李玉婷等.晋西黄土高原水资源植被承载力分析及对策建议.环境科学研究():.张佳楠张建军张海博等.晋西黄土区典型林分水源涵养能力评价.北京林业大学学报():.刘俊廷张建军孙若修等.晋西黄土区退耕年限对土壤孔隙度等物理性质的影响.北京林业大学学报():.