森林公園枯落物儲量研究范文

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《河北林業(yè)科技雜志》2015年第一期

1研究方法

1.1林下枯落物的采集2011年8月在大理永平縣寶臺山森林公園海拔2400～2655m范圍內(nèi)不同坡向選取10個30m×30m的樣地，在樣地內(nèi)按坡面分上、中、下選3個具有代表性50cm×50cm的小樣方。野外作業(yè)中，收集未分解層和半分解層裝入袋中，并記錄各層的特征值。

1.2枯落物的持水量和吸水速率林下枯落物持水量和吸水速度采用室內(nèi)浸泡法測定，用“四分法”選取在現(xiàn)場采取的枯落物裝入紗布袋（紗布袋預(yù)先稱重、標記）稱重，并將其一并浸入盛有清水的容器中分別浸水0.5、1、2、4、6、8、10、24h，取出紗布袋后靜置3min，稱其重量（以枯落物不滴水為準），來研究其吸水速度和吸水過程。將所得試驗的結(jié)果，經(jīng)分析即得到該林分枯落物未分解層和半分解層的蓄積量、持水量、吸水速率。

2結(jié)果與分析

2.1不同林分類型枯落物蓄積量的變化枯落物蓄積量由表2可知，常綠闊葉林和針闊混交林的枯落物總蓄積量是不一樣的，主要是因為樹種組成不同所致。分析表2中的常綠闊葉林、針闊混交林枯落物未分解層、半分解層蓄積量可以看出，各林分各層蓄積量占總蓄積量比例有較大差異，常綠闊葉林的半分解層蓄積量所占比例較小，占總蓄積量的45%，而針闊混交林的半分解層枯落物的蓄積量比例最大，占總儲量的60%。國內(nèi)其他學(xué)者對同緯度云南會澤縣金鐘鄉(xiāng)頭塘小流域的枯落物儲量研究結(jié)果[5]：華山松枯落物的總蓄積量為8.47t/hm2，滇楊枯落物的總蓄積量為4.24t/hm2，水冬瓜枯落物的總蓄積量為5.69t/hm2，圣誕樹枯落物的總蓄積量為21.07t/hm2。寶臺山森林公園與此結(jié)果對比，可以看出寶臺山森林公園枯落物厚度和總蓄積量均更多，這也說明該區(qū)域植被保護較完整。

2.2枯落物持水能力特征枯落物除了增加土壤養(yǎng)分，防止降雨對土壤沖刷外，還具有比較強的蓄水能力，對森林涵養(yǎng)水源具有重要作用，所以評價森林植被蓄水能力的一個重要指標是枯落物持水量[6]。

2.2.1枯落物的持水量枯落物持水率是單位時間內(nèi)吸收的水量與自身風干重量的比值，反映了枯落物的蓄水能力，枯落物的類別、厚度、分解狀況不同，其持水量也不同。針闊混交林和常綠闊葉林的枯落物最大持水量（24h持水量）不同，由表3可見：針闊混交林的最大持水量（5741g/kg）最大，而常綠闊葉林（4317g/kg）相對較小；在前2h內(nèi)，未分解層、半分解層分別達到該層最大持水量的81.68%、90.54%、79.09%、84.81%。其持水效果為針闊混交林>常綠闊葉林，未分解層<半分解層。

2.2.2枯落物持水量與浸水時間的關(guān)系枯落物吸水的速度與其結(jié)構(gòu)、數(shù)量、干燥度等有關(guān)，也與枯枝落葉死細胞與葉面水勢相關(guān)[7-8]。通過浸水實驗的數(shù)據(jù)可以分析出未分解層和半分解層枯落物的持水過程。結(jié)果表明：在最初枯落物接觸水1h之內(nèi)，其持水量迅速增加，隨著浸水時間延長呈現(xiàn)緩慢增加，在浸水10h時基本達到飽和。這是因為枯落物剛開始比較干燥，其吸水能力較強，隨著枯落物含水量的增加，吸水能力降低，直到枯落物含水量達到飽和，見圖1，圖2。對寶臺山森林公園針闊混交林和常綠闊葉林的林下枯落物持水量與浸水時間的關(guān)系進行回歸分析，發(fā)現(xiàn)林下枯落物層持水量與浸水時間符合①式關(guān)系。不同林分枯落物層持水量與浸泡時間關(guān)系式見表4。

2.2.3枯落物的吸水速率隨浸水時間不同2種林分枯落物吸水速率的變化是一致的（表5）：在30min內(nèi)吸水速率比較大，之后逐漸減緩，吸水速率在2h后減小顯著（表5）。由于枯落物從風干狀態(tài)到浸水后枯枝落葉之間的水勢差比較大，在浸水初期枯落物的吸水速率都比較高；所以，吸水速率高。枯落物在浸水初期迅速吸水的過程對短時暴雨降水減緩徑流有比較明顯的促進作用，這正是枯落物減緩地表徑流、防止土壤侵蝕的功能所在[9]。隨著浸泡時間的延長，枯落物的持水量達到最大持水量，此時枯落物蓄水逐漸呈飽和狀態(tài)，吸水速率也降低。

2.2.4枯落物的吸水速率與浸水時間關(guān)系由圖3、圖4可知：不同林分類型枯落物不論是未分解層還是半分解層吸水速率都較高，尤其在浸水初期，枯落物在浸水前1h內(nèi)，吸水速率最快，之后隨浸水時間延長吸水速度降低，在浸水10h后，枯落物含水量基本達到飽和，隨后的時間里枯落物緩慢吸水，直至完全飽和，此時，枯落物持水量最大。對針闊混交林和常綠闊葉林未分解層和半分解層的枯落物吸水速率與浸水時間進行擬合后，可得出這段時間吸水速率與浸水時間有如式②的擬合模型。即對枯落物未分解層、半分解層的吸水速率與持水時間用冪函數(shù)方程進行擬合，擬合效果比較好，相關(guān)系數(shù)（R2）均大于0.9（表6），這表明枯落物半分解層和未分解層持水量與其持水時間之間呈較顯著的對數(shù)關(guān)系。

3結(jié)論

（1）云南省寶臺山森林公園枯落物蓄積量針闊混交林大于常綠闊葉林。寶臺山森林公園枯落物平均厚度及總蓄積量均比同緯度未被保護的地區(qū)森林枯落物平均厚度與總蓄積量更高，原因在于寶臺山森林公園所在地林業(yè)部門及當?shù)厝罕妼υ摿值氐娜ΡＷo。（2）由枯落物持水性實驗結(jié)果得出，枯落物在浸水1h之內(nèi)吸水速度最快，隨著進水時間的延長，吸水速度降低，浸水10h后枯落物基本達到飽和，在隨后的時間里枯落物繼續(xù)緩慢吸水直至完全飽和。（3）常綠闊葉林和針闊混交林枯落物未分解層、半分解層的持水量與浸水時間符合D=alnt+b，林下枯落物吸水速率與浸水時間均符合V=ktn，這與多位國內(nèi)學(xué)者的分析研究結(jié)果相似[10-11］。綜上所述，針闊混交林的枯落物持水量較高，這對于森林水源涵養(yǎng)具有重要意義。

作者：夏靜李小英徐世芳單位：西南林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院