丹江口库区湖北水源区不同密度马尾松人工林水源涵养能力

为了研究南水北调中线水源区汛期森林的水源涵养功能,以丹江口库区龙口林场马尾松人工林为对象,于2018年6-9月采用野外观测与室内分析相结合的方法,对高、中、低3种密度马尾松人工林,从林冠层、枯枝落叶层和土壤层进行分析,探究其丰水期水源涵养功能的林分密度效应.结果表明:(1)3种密度马尾松人工林林冠截留量为56.13~77.68 mm,且随林分密度增加林冠截留量增大,林内穿透雨量则趋势相反;(2)3种密度马尾松人工林枯落物总生物量为12.76~19.56 t·hm^-2,随着林分密度增加枯落物总生物量增大,且半分解层枯落物生物量均大于未分解层枯落物生物量;高密度枯落物总厚度最大,中密度次之,低密度最小;枯落物最大持水量为21.32~28.24 mm,有效持水量为16.82~22.51mm,且均表现为中密度>高密度>低密度;枯落物持水量、吸水速率与浸泡时间分别呈对数函数和幂函数关系式;(3)3种密度马尾松人工林O~ 30 cm土层土壤容重为1.45~ 1.54g·cm^-3,总孔隙度均值为42.18%~45.71%,土壤有效持水量为2.94~4.81 mm,且土壤容重大小为低密度>高密度>中密度,土壤总孔隙度排序则与之相反,土壤有效持水量表现为中密度>低密度>高密度;(4)3种密度马尾松人工林综合水源涵养能力为204~237.55 mm,表现为中密度>高密度>低密度.综上,丹江口库区中密度马尾松人工林水源涵养服务能力最优,建议在今后库区森林抚育过程中,合理控制林分密度.     

连栽对尾巨桉短周期人工林碳贮量的影响

对广西国有东门林场不同连栽代数尾巨桉(Eucalyptus urophylla × E. grandis) 短周期人工林生态系统碳贮量开展研究,旨在阐明短周期桉树人工林连栽对生态系统各组分(土壤、凋落物、林下植物和乔木)的碳含量、碳贮量及其分配格局的影响.结果表明:(1)尾巨桉短周期人工林生态系统同一层次的同一器官(或组分)碳含量因连栽代次和林龄不同存在差异,但差异不显著(p＞0.05);而不同层次和不同器官(或组分)碳含量的差异极显著(p＜0.01),表明人工林生态系统的物种组成及其特性对碳含量的影响更显著.(2)7.6a尾巨桉连栽林分的碳贮量平均为127.649 t · hm-2,比第1代(134.411 t · hm-2)低5.03%,差异不显著(p＞0.05);两类林分碳贮量的空间分布序列均表现为土壤层＞乔木层＞凋落物层＞林下植物层.(3)两类林分各组份的碳含量和碳贮量均随着林龄的增加而增加.(4)连栽对乔木层和凋落物层的碳贮量影响较小,但具有降低林下植被和土壤碳贮量的作用.短周期桉树人工林连栽采取的采伐林木、炼山清理、机耕全垦整地等措施对林地的反复干扰是导致林下植被和土壤碳贮量下降的主要原因.     

塞罕坝华北落叶松人工林天然更新影响因子

为了探讨影响塞罕坝地区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林天然更新的关键因子,基于两个龄级(Ⅲ龄级,20—30a、Ⅳ龄级,30—40a)共计18块(50m×50m)华北落叶松人工林标准地的调查资料,采用冗余度分析法(RDA)对标准地中不同高度等级华北落叶松更新苗密度与环境因子之间的关系进行了分析,并运用偏冗余度分析法(partial RDA)对影响林分更新的土壤-枯落物因子、林分结构因子进行了定量分解。结果表明:(1)土壤-枯落物因子是影响该地区华北落叶松人工林林分更新的关键因子。(2)Ⅲ龄级林分更新主要影响因子有林分密度、土壤有机质含量、土壤速效磷、土壤碱解氮含量和枯落物厚度;Ⅳ龄级林分更新主要影响因子有枯落物厚度、土壤全钾、林分密度、土壤p H值和基面积。两个龄级林分更新都表现出高个体数,低成活率的现象,枯落物厚度是造成这种现象的主要因素。(3)Ⅲ龄级林分更新苗在早期生长中受土壤-枯落物因子限制比较大,而后林分结构因子逐渐成为主要的限制性因子;在Ⅳ龄级林分中,除基面积外的林分结构因子与5个高度等级更新苗密度呈正相关。     

晋西黄土区不同密度油松人工林林下植物多样性及水文效应

通过野外调查与室内实验相结合的方法,以晋西黄土区不同林分密度的油松人工林为对象,以林下植物多样性、枯落物蓄水、土壤物理性质和土壤蓄水能力为指标,分析了不同密度油松林对这些指标的影响,以期为油松林合理密度的确定提供科学依据。结果表明:油松林内灌木层物种丰富度指数、多样性指数随油松林密度的增大而减小,而均匀度指数无明显规律;草本层物种丰富度指数与灌木层变化规律一致,但多样性指数和均匀度指数均先增后减;油松林密度为1675株·hm-2时草本的多样性和均匀度为最大,整个群落的多样性指数和均匀度指数也最大;油松林灌木层的多样性指数及均匀度指数均大于草本层;不同密度油松林枯落物自然含水率无显著差异,而枯落物蓄积量、最大持水率以及持水量、有效拦蓄率和拦蓄量在一些林分密度间差异显著;密度为1300株·hm-2时,土壤容重最小,总孔隙度、毛管孔隙度及所对应的贮水量均最大;密度为1675株·hm-2时枯落物蓄积量、持水量最大,表层(0～20cm)土壤容重(1.07g·cm-3)相对较低,非毛管孔隙度(17.45%)及滞留贮水量(87.25mm)最大。综合来看,30年生左右的油松人工林,当密度约为1675株·hm-2时林下植物多样性及生态水文效应最好。     

连栽桉树人工林生产力和植物多样性及其相关性分析

对不同连栽代次的尾巨桉人工林进行长期定位观测,研究林分各组成部分生物量及林下植物多样性的变化,并采用趋势面分析方法分析生物量与植物多样性之间的关系.结果表明:(1)第1、2、3代7年生尾巨桉人工林的群落生物量基本相同,分别为102.22、105.11、102.66 t/hm2,其中乔木层林分生物量随着连栽代次呈增加趋势,第1代到第3代林分分别为81.48、88.36、92.28 t/hm2,平均净生产力分别为11.64、12.62、13.18 t/hm2·a,林分各器官生物量分配无明显差异,但在各生长年份,随着代数增加也呈增加趋势.(2)尾巨桉林下植物及枯落物生物量明显下降,第1、2、3代灌木层生物量分别为8.47、6.89、3.09 t/hm2,草木层生物量分别为1.93、1.21、0.35 t/hm2,枯落层生物量分别为10.34、8.64、6.94 t/hm2.(3)连栽尾巨桉人工林植物多样性指数、均匀度指数、丰富度指数随着连栽代次的增加而明显下降,即林下植物多样性随连栽代次的增加而减少,物种生态优势度增加.(4)采用趋势面分析方法结果表明,不同连栽代次尾巨桉林地植物多样性增加则林地根系生物量和林下植物生物量显著增加,而对林分总生物量及其它器官生物量影响不大.     

六盘山典型森林伴随降水的总有机碳(TOC)通量变化特征

在六盘山香水河小流域,选择6种典型森林样地,测定了2011年生长季的大气降水、穿透水、干流、枯落物渗漏水和主根系层(0—30 cm深)土壤渗漏水的总有机碳(TOC)浓度及其相应的通量变化。结果表明,在降水转化为由穿透雨和干流组成的林下降水中,所有样地的TOC浓度都不同程度地增大;虽然林冠截持使林下降水减小,但因雨水淋洗和与林冠发生碳交换,各样地林下降水携带的生长季TOC通量(kg/hm2)(华北落叶松人工林132.28、华山松次生林106.56、油松人工林94.10、灌木林79.49、桦木林66.52、辽东栎次生林63.01)都比林外降水(53.17)不同程度地明显增大,整体看来,林冠的TOC淋出作用在针叶林很大,在阔叶林较弱。在6种森林样地的枯落物层渗漏水中,其TOC浓度彼此相差不大,平均为24.51 mg/L,高于林冠穿透水的TOC浓度;受枯落物截持部分降水及与枯落物TOC交换的影响,4个样地枯落物渗漏水的TOC通量(kg/hm2)(桦木次生林84.35、野李子灌丛129.35、辽东栎次生林79.21、油松人工林114.93)都比其林下降水TOC通量增加了,但华北落叶松人工林和华山松次生林的TOC通量分别降至90.76和104.90 kg/hm2。在测定的华北落叶松人工林和华山松次生林的主根系层(0—30 cm)土壤渗漏水中,TOC浓度均低于枯落物渗漏水;由于水量减小和与土壤发生碳交换,土壤渗漏水的TOC通量均显著低于枯落物渗漏水,两个林分样地分别降至43.04和66.33 kg/hm2。整体来看,林外降水携带的TOC输入通量在林地TOC输入中占有重要地位,林冠的TOC淋洗使其程度不同地增加TOC通量,枯落物层具有增加或减少TOC通量的作用,但主根系层土壤会显著减少TOC输出通量,所以是固定TOC的重要场所。     

三种整地措施下尾巨桉人工林碳储量及其分配格局

以不炼山＋人工穴垦、不炼山＋机械带垦和炼山＋机械全垦3种不同整地组合下的2.5年生尾巨桉人工林为对象,对其碳储量及其分配格局进行研究。结果表明：(1)3种整地组合下尾巨桉各器官碳含量平均值为44.37％~57.42％,大小顺序为叶>干>枝>根>皮,带垦最大(51.21％),炼山全垦最小(49.95％);不同整地组合尾巨桉人工林林下地被物层的碳含量均无显著差异(P>0.05);土壤层(0~100 cm)碳含量均随土层深度的增大而减小,各层土壤平均碳含量总体趋势表现为带垦>炼山全垦>穴垦。(2)穴垦、带垦、炼山全垦措施下乔木层总碳储量依次为18.01、30.49和23.56 t.hm-2,各器官碳储量大小顺序为干>根>叶>枝>皮;除皮外,其余器官碳储量排序均为带垦>炼山全垦>穴垦。(3)尾巨桉人工林生态系统的总碳储量表现为带垦(197.03 t.hm-2)>炼山全垦(161.16t.hm-2)>穴垦(144.77 t.hm-2);不同整地措施碳储量分配格局均为土壤层>植被层>枯落物层。土壤层和乔木层碳储量均是带垦最大,在整个生态系统碳储量中处于主导地位,占整个系统碳储量在93％以上;不同整地组合措施对枯落物层的碳储量无显著影响。因此,从提高尾巨桉林分系统碳储量方面考虑,在雷州半岛及相似立地条件地区进行尾巨桉人工林造林时宜采取不炼山＋机械带垦的整地组合方式。     

马尾松人工林林分密度对林下植被及土壤性质的影响

采用样方调查及取样分析方法,研究广西大青山南亚热带不同密度马尾松人工林林下植被及土壤特征.结果表明:马尾松人工林自然发育14 a后,林分密度从1050 株·hm^-2增加到1800株·hm^-2,林下灌木层物种多样性指数增高.密度为1800 株·hm^-2时,多样性指数最高.当林分密度继续增大到2250 株·hm^-2,灌木层物种多样性指数却呈降低趋势.林下草本物种多样性指数对林分密度变化的响应不敏感;在林分密度影响下,林下灌木生物量与灌木层物种多样性指数变化规律一致.随着林分密度的增大,林下草本生物量呈降低趋势;不同密度马尾松人工林土壤理化特性差异显著(P<0.05).除全K、速效K和速效P外,土壤表层(0～20 cm)养分含量与林下灌木层物种多样性指数变化趋势一致.不同密度林地速效K和速效P含量变化波动较大.密度为2100 株·hm^-2的林分土壤 全P含量较高.中密度(1800 株·hm^-2)林地的土壤持水量和孔隙度均较高,土壤容重较低.     

黄土丘陵区油松人工林生态系统碳密度及其分配

以子午岭林区油松(Pinus tabulaeformis)人工林为研究对象,通过野外调查与室内分析,探讨了幼龄9a、中龄23a、近熟33a和成熟47a等不同林龄林分的生物量、含碳率、碳密度及其时空分布特征。结果表明:(1)油松林各群落平均生物量大小排序为:乔木层(76.12 t/hm2)枯落物层(14.56 t/hm2)林下植被层(3.66 t/hm2)。乔木层生物量随林龄增大而持续增加,各器官中树干所占比例最大(38%—46%),其次为叶和根,枝和皮所占比例最小;林下植被层生物量随林龄增大呈先降低后增加趋势;枯落物层生物量随林龄增大则明显增加。(2)油松乔木、林下灌木、草本、枯落物平均含碳率依次为50.2%、44.5%、43.8%和40.6%。林龄对乔木各器官含碳率无显著影响,不同器官之间含碳率存在显著性差异,具体表现为叶(53.3%)枝(51.4%)皮(50.6%)干(49.8%)根(47.3%);灌木各器官含碳率表现为枝(46.0%)叶(44.8%)根(42.5%),草本则是地上(45.2%)地下(40.2%)。土壤(0—100 cm)含碳率在0.3%—2.7%之间,且具有明显的垂直分布特征:表层含碳率高,并随土壤深度的增加逐渐降低。(3)9、23、33和47年生油松林生态系统碳密度分别为70.49、100.48、167.71和144.26 t/hm2,其空间分布序列表现为土壤层植被层枯落物层,且植被层和土壤层是油松人工林的主要碳库。林龄是影响油松林木及群落碳密度积累的主导因子之一。随林龄增加,土壤碳密度所占生态系统碳密度份额逐渐降低,乔木层和枯落物层则逐渐增加。     

宁南山区华北落叶松林下草本层群落特征及其影响因素

林下草本植物是森林生态系统的基本组成要素,对森林的更新、生态系统结构、功能的维持和提升具有重要作用,理解林下草本层群落特征及其影响因素,有助于构建理想的林-草结合模式。本研究以宁南山区泾源县无人为干扰的华北落叶松林人工林、间伐处理的华北落叶松林人工林和华北落叶松与白桦自然混交林为研究对象,探究林下草本层群落特征(物种多样性和地上生物量)及其与土壤理化特性(土壤容重、含水量、全碳含量、全氮含量及全磷含量)和林分结构(密度和郁闭度)的关系。结果表明：(1)与人工林相比,自然混交林林下草本植物组成最丰富(34种),且物种多样性和地上生物量也最高;(2)自然混交林林下土壤特性均优于人工林,但间伐处理的人工林林下土壤特性较无人为干扰的人工林土壤特性有显著提高;(3)冗余分析表明,林下草本层物种多样性主要与土壤含水量、土壤全碳、全氮和全磷含量呈正相关,与土壤容重、林分密度和郁闭度呈负相关,且林分密度、0～20 cm土层含水量对林下草本物种多样性有显著影响(P<0.05);(4)回归分析结果表明,0～20 cm土层的土壤特性、物种丰富度和优势度、林分密度及郁闭度显著影响林下草本地上生物量的积累...     

森林枯落物持水特性影响因素研究进展

森林生态系统是陆地生态系统中重要的组成部分, 枯落物又是森林结构中重要的一环, 具有涵养水源、拦蓄降水、减少径流、维持土壤湿度、防止土壤水分散失和土壤溅蚀等重要的水文生态功能。研究影响枯落物持水特性的因素, 揭示各因素与枯落物持水特性之间的关系, 对研究森林的水土保持能力, 合理规划和利用水资源方面具有重要的意义。笔者了影响枯落物持水特性的重要因素(如森林类型、林分特征和成土因素等), 探讨了各因素与枯落物持水特性之间的关系及影响程度, 以期为人工林立地环境的筛选、造林树种的配置、以及天然林与人工林的营林措施选择方面提供合理的建议和参考。     

尾叶桉人工林改造对土壤和凋落物持水效能的影响

对低效人工林进行改造,是提高林分质量和生态效能的重要措施.本文对广东省东莞市林业科学园内尾叶桉(Eucalyptus urophylla)人工林2种不同改造模式和未改造尾叶桉人工林土壤和凋落物持水能力进行了研究.2种改造模式分别为均匀伐除70％和40％原有桉树后间种乡土阔叶树(分别记为模式Ⅰ和模式Ⅱ),未改造桉树林作为对照(CK).结果表明:与CK相比,改造3年后,模式Ⅰ和Ⅱ的表层(0 ～20 cm)土壤毛管孔隙度、自然含水量、田间持水量和有效蓄水量显著提高,0～40 cm土壤非毛管孔隙度显著下降(P＜0.05);模式Ⅰ和Ⅱ凋落物吸水速率和最大持水率显著增加,凋落物储量和最大持水量显著减小;各林分凋落物吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系,凋落物持水率、持水量与浸泡时间均呈对数函数关系;林分改造提高了林地0 ～ 60 cm土壤水源涵养功能,且两种改造模式之间无显著差异(P＞0.05);各林分土壤持水能力均远大于凋落物,凋落物最大持水量仅为0～20 cm土层有效持水量的0.59％ ～ 2.06％.     

马占相思 (Acacia mangium)与湿地松 (Pinus elliotii)人工林枯落物层的水文生态功能

分析了马占相思与湿地松人工林枯落物的蓄积量、年凋落量及凋落动态、枯落物层对大气降水的截留、以及枯落物抑制土壤水分蒸发和阻滞径流的效应.结果表明①15龄的马占相思林枯落物蓄积量32.3t/hm2,年凋落量11.14t/hm2,最大持水率253.7%,最大持水量28.26t/hm2;15龄的湿地松林枯落物蓄积量18.7t/hm2,年凋落量7.30t/hm2,最大持水率216.7%,最大持水量15.82hm2;②2种林分对大气降水的截留率分别为15.9%和11.7%,截留率随1次降水降水量(>10mm)的增加而减少;③2～4cm枯落物覆盖下不同含水量的土壤水分蒸发比无覆盖的土壤减少18.2%～78.3%,枯落物层减少土壤水分蒸发的效应随枯落物层厚度和土壤含水量的增大而增加;④2种枯落物对径流流出时间的阻滞效应随径流深(<3mm)和坡度的增加而减小,随枯落物层厚度的增加呈直线增加.通过与部分其它森林类型枯落物层水文生态功能比较,认为马占相思与湿地松林枯落物层具有较为优越的水文生态功能.     

马占相思（Acacia mangium）也湿地松（Pinus elliotii）人工林枯落物层的水文生态功能

分析了马占相思与湿地松人工林枯落物的蓄积量、年凋落量及凋落动态、枯落物层对大气降水的截留、以及枯落物抑制土壤水分蒸发和阻滞径流的效应。结果表明：①15龄的马占相思林枯落物蓄积量32.3t/hm^2,年凋落量11.14t/hm^2,最大持水率253.7％,最大持水量28.26t/hm^2;15龄的湿地松林枯落物蓄积量18.7t/hm^2,年凋落量7.30t/hm^2,最大持水率216.7%,量大持水量15.82hm^2;②2种林分对大气降水的截留率分别为15.9%和11.7%,截留率随1次降水降水量（＞10mm）的增加而减少;③2-4cm枯落物覆盖下不同含水量的土壤水分蒸发比无覆盖的土壤减少18.2%-78.3%,枯落物层减少土壤水分蒸发的效应随枯落物层厚度和土壤含水量的增大而增加;④2种枯落物对径流流出时间的阻滞效应随径流深（＜3mm）和坡度的增加而减小,随枯落物层厚度的增加呈直线增加。通过与部分其它森林类型枯落物层水文生态功能比较,认为马占相思与湿地松林枯落物层具有较为优越的水文生态功能。     

林分因子对张北杨树人工林林下草本层物种多样性的影响

研究人工林林分因子对林下草本层物种多样性的影响,对于人工林的抚育及合理经营有着重要意义。本研究调查了张北杨树人工林的林分死亡率、平均树高、平均枝下高、平均胸径、平均冠幅及林分密度等6个林分因子及林下草本层的群落特征,并计算出物种多样性指数,探究张北杨树人工林林分结构和林下物种多样性随林分因子的变化特征。结果表明:研究区林下草本层共发现维管植物44种,隶属于17科38属,其中以菊科(Compositae)、豆科(Leguminosae)、禾本科(Gramineae)植物最多;林下草本层物种水分生态类型主要以旱生类植物为主,合计25种,占总种数的56.82%,植物生活型谱中以地面芽植物为主,共27种,占总种数61.36%;物种丰富度指数、Shannon指数和Pielou均匀度指数在各样地内存在显著差异,且物种丰富度指数变异系数最大,Simpson指数在各样地之间不存在显著差异,变异系数最小;各样地之间的林分因子均存在显著差异,其中林分死亡率的变异程度最高,平均胸径的变异程度最低;影响林下草本层物种丰富度指数的主要林分因子有林分死亡率、平均枝下高、平均胸径和林分密度,影响Shannon指数的主要林分因子有林分死亡率、平均树高、平均胸径和林分密度,各林分因子对Simpson指数和Pielou均匀度指数的影响均无显著差异。适当调控林分密度,保持树种针阔混交,将有利于张北杨树人工林林下草本物种多样性的维持。     

三峡库区三种林下地被物储水特性

通过对三峡库区3种森林类型(松栎混交林、栓皮栎纯林、马尾松纯林)林下地被物调查及其持水试验,分别得到3种森林类型林下地被物最大储水量、吸水速率等水文特征参数,结果表明,栓皮栎纯林林下苔藓层储水量最大,为其风干重的303．1％,松栎混交林林下的为283．8％,马尾松纯林林下的为242．3％．松栎混交林林下枯落物最大储水量为其风干重的282.2％,栓皮栎纯林林下的为262．5％,马尾松纯林林下的为239．3％。经分析拟合,得到林下苔藓层、林下枯落物吸水速率与浸泡时间之间关系式为S=kt^n,在同为中龄林条件下,3种森林类型林下苔藓层储水量均高于林下枯落物储水量,而林下地被物储水量随时间变化过程与森林类型无关。     

川中丘陵区人工柏木防护林适宜林分结构及水文效应

川中丘陵区是长江上游水土流失最严重地区之一,该区大面积柏木防护林林分结构不合理、天然更新不良、林分稳定性差、产品产量和水土保持功能低,急需进行结构调整。通过48个典型柏木纯林样地林分郁闭度与灌木、草本及枯落物盖度和生物量分析,提出了该区人工柏木防护林适宜林分郁闭度为0.6—0.7。根据林分结构,将柏木纯林林分结构划分为5种类型。对比分析结果表明:(1)5种林分类型枯落物最大持水量取决于林分枯落物存贮量,适宜结构型林分与其它4种林分类型枯落物最大持水量存在显著差异,排序结果为适宜结构型(4.038±0.497)t/hm2>中低密度型(3.583±0.521)t/hm2>中高密度型(3.243±0.455)t/hm2>低密度型(2.841±0.656)t/hm2>过密型(2.272±0.580)t/hm2。(2)土壤饱和贮水量排序为适宜结构型(180.59±14.83)mm>中低密度型(173.84±18.06)mm>中高密度型(169.27±13.20)mm>低密度型(162.57±8.79)mm>过密型(150.77±5.08)mm,适宜结构型林分与其余4种林分之间均存在显著差异。(3)6次典型降雨产沙量排序为适宜结构型(360.07 kg/hm2)<中低密度型(577.08 kg/hm2)<中高密度型(625.98 kg/hm2)<低密度型(878.51 kg/hm2)<过密型(1026.74 kg/hm2),5种柏木林分类型产沙量之间均存在显著或极显著差异。     

黄土高原中西部刺槐人工林生态系统碳密度及其影响因子

为阐明黄土高原中西部刺槐人工林碳密度区域分布特征及其主要影响因子,基于野外样地调查和室内样品分析估算了黄土高原中西部4个栽培区域的刺槐人工林生态系统碳密度及其分布特征,并利用相关性分析和主成分分析分析了影响生态系统碳密度的主要因子(林分、地形、土壤和气候等)。结果表明:调查区5个林龄的刺槐人工林生态系统生物量为34.13—133.08t/hm~2,不同区域之间各组分生物量存在显著性差异。植被层平均碳含量为221.93—454.67 g/kg,总体上表现为乔木层平均碳含量高于灌、草层,枯落物层平均碳含量最低,不同区域乔木、灌木、草本平均碳含量均存在显著性差异。刺槐人工林生态系统碳密度均值为106.86 t/hm~2,其中土壤层碳密度占刺槐人工林生态系统总碳密度的64.09%,是刺槐人工林生态系统碳密度的主要组成部分。植被层碳密度为38.68 t/hm~2,其中乔木层碳密度(33.88 t/hm~2)占植被层碳密度的87.58%,灌木、草本、枯落物所占比例依次为1.98%(0.77 t/hm~2)、2.00%(0.77 t/hm~2)、8.43%(3.26 t/hm~2)。不同区域土壤、生态系统碳密度均存在显著性差异。相关性分析和主成分分析表明,刺槐人工林生态系统碳密度与林龄、降水量呈显著正相关关系,与林分密度、平均气温、海拔和坡度的相关关系不显著,上述林分因子、地形因子和环境因子转化的主成分方差累积贡献率为91.07%,其中林龄和降水量是影响刺槐人工林生态系统碳密度的主要因子,方差贡献率为37.22%。     

喀斯特针叶林枯落物层水文效应

以喀斯特地区黄壤针叶林和石灰土针叶林为研究对象, 结合野外调查和室内分析的方法, 对其枯落物层的水文效应进行定量对比研究。结果表明: (1)枯落物总蓄积量表现为黄壤针叶林(52.14 t·hm^-2)>石灰土针叶林(32.98 t·hm^-2); (2)枯落物的持水量与时间呈显著对数关系, R2>0.94, 吸水速率与时间呈幂函数关系, R2>0.91。半分解层枯落物在浸泡4 h 时已经达到饱和, 而未分解层需浸泡9 h。枯落物在浸水20 min 内吸水速率大幅下降, 在20 min-4.5 h 下降幅度减缓, 到9 h 时吸水速率基本稳定;(3)黄壤针叶林半分解层枯落物的最大持水量最大, 为86.59 t·hm^-2, 石灰土针叶林未分解层最小, 为8.39 t·hm^-2。最大持水率的均值表现为黄壤针叶林(194.11%)>石灰土针叶林(152.68%); (4)枯落物最大拦蓄量表现为7.14-64.37 t·hm^-2, 有效拦蓄量变化范围为5.81-51.06 t·hm^-2, 黄壤针叶林各层枯落物最大拦蓄量和有效拦蓄量均大于石灰土针叶林。综合对比分析发现, 黄壤针叶林枯落物层的持水性能比石灰土针叶林好, 能更好地涵养水源和保持水土。     

黄土高原北洛河流域林地枯落物特征及水分吸持效应

明确黄土高原不同林分类型枯落物的时空变化特征,理解其水土保持功能,为流域土壤侵蚀模拟和预测提供基础数据和理论支撑。野外实测了北洛河流域内山杨、刺槐和沙棘3种人工林分以及乔木初期（白桦）、中期（辽东栎-油松混交林）、亚顶级（油松）和顶级（辽东栎）4个次生演替阶段林分枯落物盖度、厚度和蓄积量。用浸泡法对枯落物持水能力和过程进行了研究。流域各林分类型枯落物厚度介于4.55-1.38 cm,蓄积量介于17.24-4.99 t/hm²,24 h持水深和有效拦蓄深分别介于2.73-0.96 mm和2.45-0.81 mm,表现为辽东栎-油松混交林 > 油松/辽东栎 > 山杨 > 刺槐 > 沙棘 > 白桦。枯落物持水量与浸泡时间存在对数函数关系（R²≥0.85,P<0.01）,2 h以内迅速增加,8 h基本饱和。半分解层厚度、蓄积量、持水量和吸水速率均大于未分解层。流域内次生演替林分水分吸持能力和拦蓄作用总体上优于人工林分。植被演替过程中,辽东栎-油松混交林枯落物盖度、蓄积量和持水能力表现最优,建议在黄土高原造林及林地抚育管理过程中重视混交林的建设和保护。