亚高山森林自然与人工恢复对土壤涵水能力的影响

西南亚高山原始针叶林被大规模采伐后,在皆伐迹地上营造了大量云杉林进行人工恢复。但关于这些人工林的土壤涵水能力如何,一直没有系统深入的研究与评价。选择川西米亚罗林区系列不同林龄云杉人工林(20 a、30 a、40 a、70 a)为对象,以相邻同龄自然更新恢复的针阔混交林为对照,比较人工林土壤涵水能力随着演替进程的动态及其与自然恢复次生林之间的差异,结合人工与自然恢复后的林地特征(如细根生物量、凋落物储量和土壤有机碳等)和土壤物理结构参数等差异,阐释自然与人工恢复后土壤涵水能力差异的影响因素。结果显示:随着人工林演替,土壤0—40 cm层最大持水量随林龄的增加而降低,但变化不显著,从20年的2200 t/hm~2下降到70年的2138 t/hm~2,年平均下降速率为1.24 t/hm~2;然而在自然次生林中,土壤最大持水量随着林龄的增加呈现出波动式变化,从20年的2142 t/hm~2增加到40年的2565 t/hm~2,到70年又下降为2302 t/hm~2。通过土壤持水特性与林地凋落物贮量、细根生物量和土壤物理结构参数的相关分析表明,由不同恢复途径导致的林地土壤有机碳含量、凋落物特性及细根差异,进而改变土壤物理结构是影响土壤持水性能差异的主要因素。这些结果说明,从土壤持水量角度考虑,在对采伐迹地进行造林恢复时,应尽量避免营造结构单一、高密度的人工纯林,应选择营造针阔混交林的模式进行恢复。     

西南干旱河谷植物群落组分生物量的纬度格局及其影响因素

研究植物群落不同组分生物量的纬度格局及其与生物、非生物因子的定量关系有助于揭示植物对环境的适应性, 能够解释生态系统结构和功能的空间差异性及其成因。该研究在西南干旱河谷跨越9个纬度(23.23°-32.26° N), 布置101个群落 样方(4 m × 6 m)。采用收割法测定群落及组分生物量, 分析生物量在纬度梯度上的变化规律及其影响因子。结果显示, 干旱河谷群落平均生物量为(17.05 ± 1.09) t·hm^-2, 其中, 灌木平均生物量为(11.51 ± 1.03) t·hm^-2, 占60.2%; 草本平均生物量为(2.11 ± 0.21) t·hm^-2, 占15.6%; 凋落物平均生物量为(3.41 ± 0.34) t·hm^-2, 占24.1%。群落生物量和灌木生物量随纬度升高而显著增加, 草本生物量随纬度升高无明显变化, 凋落物生物量随纬度的升高而显著降低。随着纬度增加, 灌木生物量的比例明显增大, 草本生物量的比例无明显变化, 凋落物生物量的比例明显降低。灌木优势度及丰富度的变化是驱动干旱河谷植被生物量在纬度梯度上变化的主要内在因子, 而外在因子中, 气候因子对群落及组分生物量的影响显著高于土壤因子｡     

川西不同树种人工林对土壤涵水能力的影响

为评价青藏高原东缘不同树种造林对土壤涵水能力的影响,选择立地条件与营林方式相同的4种人工林(连香树(Cercidiphyllum japonicum)、油松(Pinus tabulaeformis)、落叶松(Larix kaempferi)和华山松(Pinus armandii))为研究对象,以落叶阔叶灌丛为对照,比较造林恢复28 a后不同人工林土壤孔隙度及持水性的变化,结合林地凋落物贮量及细根生物量等参数,试图揭示造成不同人工林地土壤涵水能力及潜力差异化的因素。结果显示:营造油松和华山松纯林不仅没能有效改善土壤孔隙状况,反而加剧了土壤涵水功能的退化。相反,连香树和落叶松在代替次生落叶灌丛造林后,土壤容重显著下降,孔隙度增加且小孔隙比例升高,持蓄水能力提高。凋落物及细根特性是不同林地土壤持水性能差异的重要因素。综合分析表明,在对退化生态系统进行造林恢复时,应尽量避免营造高密度针叶纯林,应结合种植有助于土壤结构改良的落叶或阔叶树种。