森林涵養(yǎng)水源量研究范文

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《內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計》2018年第2期

摘要：文章基于全國森林資源清查數(shù)據(jù)，采用水量平衡法，對內(nèi)蒙古大興安嶺森林15a（1994—2008年）涵養(yǎng)水源量的動態(tài)變化進行了研究。結(jié)果表明：內(nèi)蒙古大興安嶺森林的涵養(yǎng)水源量15a內(nèi)逐漸增大；從林種看，水源涵養(yǎng)量總體變化趨勢是防護林＞用材林＞特用林；在齡組方面，中齡林的涵養(yǎng)水源總量最大，過熟林最小。內(nèi)蒙古大興安嶺森林生態(tài)系統(tǒng)的涵養(yǎng)水源功能在逐漸增強。

關(guān)鍵詞：大興安嶺；涵養(yǎng)水源；生態(tài)系統(tǒng)

森林作為最大的陸地生態(tài)系統(tǒng)，是人類賴以生存的綠色保護傘，對人類的生存與發(fā)展極其重要，它具有種類和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，其以繁茂的林冠層、林下的灌草層、枯枝落葉層和疏松而深厚的土壤層，建造了完美的截持和蓄儲大氣降水的良好環(huán)境，從而對大氣降水進行重新分配和有效調(diào)節(jié)，發(fā)揮著森林生態(tài)系統(tǒng)特有的涵養(yǎng)水源功能[1]。森林植被涵養(yǎng)水源的生態(tài)功能一直是社會關(guān)注的重大問題，也是當(dāng)今生態(tài)科學(xué)研究的熱點。森林生態(tài)系統(tǒng)的涵養(yǎng)水源功能是指森林攔蓄降水、涵養(yǎng)土壤水分、補充地下水及調(diào)節(jié)河川流量的功能。森林涵養(yǎng)水源功能與森林所處的當(dāng)?shù)貧夂驐l件、林地枯落層狀況、土壤性質(zhì)及地質(zhì)結(jié)構(gòu)關(guān)系密切，是森林和降水、土壤等共同作用的結(jié)果[2]。近年來國內(nèi)外對森林生態(tài)系統(tǒng)功能作了大量的報道[3，4]。內(nèi)蒙古大興安嶺是我國最大的集中連片的國有林區(qū)，是我國最北部邊疆唯一的寒溫帶針葉林區(qū)，也是最重要的陸地生態(tài)系統(tǒng)之一。目前，針對內(nèi)蒙古大興安嶺森林的分布規(guī)律[5]、結(jié)構(gòu)特征[6]和生態(tài)功能[7]等方面的研究已有較多的報道，這些研究成果對大興安嶺森林的保護和利用起到了重要的作用。但對于大興安嶺不同林種與林組水源涵養(yǎng)功能的研究還有待完善和深入，森林涵養(yǎng)水源功能是森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的主要功能，是對其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價的關(guān)鍵。

1研究區(qū)概況

內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)(47°3′40″～52°20′35″N，119°36′20″～125°19′50″E)，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部，東連黑龍江，西接呼倫貝爾大草原，南至吉林洮兒河，北部和西部與俄羅斯、蒙古國毗鄰，地跨呼倫貝爾市、興安盟中的9個旗市，海拔425～1760m，林區(qū)東西寬384km，南北長696km，總面積1067.75萬hm2，區(qū)內(nèi)山巒起伏，河流密布。大興安嶺可分為山地和苔原兩類地貌。全區(qū)北部較低，南部較高。氣候特征為寒溫帶季風(fēng)氣候，年平均溫度為-2～-4℃，年溫差較大，年均降水量350～500mm，且主要集中在5～10月，相對濕度70%～75%；全年地表蒸發(fā)量800～1200mm；年均日照2594h，無霜期80d。土壤主要有棕色針葉林土、暗棕壤、灰色森林土、草甸土、沼澤土和沖積土[8]。喬木層植被以興安落葉松（Larixgmelinii）占絕對優(yōu)勢，樟子松（Pinussylvestrisvar.mongolica）、核桃楸（Juglansmandshurica）、蒙椴（Tiliamongolica）、柴樺（Betulafruticosa）、水曲柳（Fraxinusmandshurica）等也有大量分布。

2數(shù)據(jù)來源與方法

2.1數(shù)據(jù)來源

文章數(shù)據(jù)來源于內(nèi)蒙古大興安嶺森工集團第3次（1994—1998年）、第4次（1999—2003年）和第5次（2004—2008年）復(fù)查數(shù)據(jù)。其中，包含了按林種和林組進行的基本指標(biāo)監(jiān)測與調(diào)查數(shù)據(jù)。同時，部分數(shù)據(jù)來源于研究機構(gòu)和人員公開發(fā)表的文獻資料[9~11]。

2.2研究方法

森林涵養(yǎng)水源量的估算方法有很多，如蓄水估算法、土壤蓄水能力法、徑流系數(shù)法、影子工程法及水量平衡法等，文章采用水量平衡法，對森林涵養(yǎng)水源量進行研究。把水—土壤—森林視為一個綜合體，以水量的輸入和輸出為著眼點，從水量平衡的角度，降水量與蒸騰、散發(fā)及地表徑流量的差，即為森林的涵養(yǎng)水源量[12]。W=∑1iAi（P－E－C）×10式中：W為森林的涵養(yǎng)水源量，單位：t/a；P為降水量，單位：mm/a；E為林分蒸散量，單位：mm/a；C為地表徑流量，單位：mm/a；Ai為林分i的面積，單位：hm2。

3結(jié)果與分析

對內(nèi)蒙古大興安嶺不同林種、齡組涵養(yǎng)水源量變化進行統(tǒng)計分析，由表1可知，1994—2008年的15a間內(nèi)蒙古大興安嶺森林涵養(yǎng)水源量總體呈逐漸增大的變化趨勢，即第3次復(fù)查<第4次復(fù)查<第5次復(fù)查，分別為11.386×109t/a、12.328×109t/a和12.388×109t/a，且涵養(yǎng)水源量總體的變化與林種、齡組具有一定的關(guān)系。如圖1所示，對內(nèi)蒙古大興安嶺森林不同林種涵養(yǎng)水源量變化進行分析，隨著時間的變化，用材林涵養(yǎng)水源量逐漸減小，第4和5次復(fù)查減少至第3次復(fù)查的37%和32%；對于特用林來說，其涵養(yǎng)水源量則逐漸增加，在第5次復(fù)查時增加顯著，是第3次復(fù)查的1.7倍；防護林涵養(yǎng)水源量在第4次復(fù)查時達最大，為7.576×109t/a，高于第5次復(fù)查（7.448×109t/a），二者分別是第3次復(fù)查的38.3倍與37.6倍。

4討論與結(jié)論

通過對內(nèi)蒙古大興安嶺森林的3次（1994—2008年）復(fù)查，顯示森林總體呈現(xiàn)水源涵養(yǎng)功能逐漸增加態(tài)勢，這同岳永杰等[13]的研究結(jié)果一致。在林種方面，森林總體涵養(yǎng)水源量變化趨勢是防護林＞用材林＞特用林，在不同復(fù)查期間，不同林種各齡組的涵養(yǎng)水源量分析顯示，中齡林涵養(yǎng)水源量均為最大，過熟林最小，這可能與各齡組的面積和功能有著密切的關(guān)系。同時，也說明不同林齡森林服務(wù)功能價值具有明顯差異，這與不同林齡森林可攔截地表徑流和林下土壤營養(yǎng)成分的多少有著密切的關(guān)系。因此，森林的齡組結(jié)構(gòu)應(yīng)該在森林經(jīng)營中得到更多的關(guān)注，同時加強森林撫育管理，改善森林結(jié)構(gòu)，提高林分質(zhì)量，有利于促進森林的健康發(fā)展。

參考文獻：

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作者：郭建光 單位：巴彥淖爾市烏拉特中旗林業(yè)局