长江中游平原湖区人工林枯落物和表层土壤持水特性

研究长江流域平原湖区人工林的水源涵养功能,对长江两岸造林绿化和生态修复具有重要指导意义.通过野外调查,采用室内浸泡法,分析比较了7种不同林分类型枯落物层和土壤表层的水源涵养能力.结果表明:(1)枯落物半分解层蓄积量大于未分解层,未分解层蓄积量以池杉林(Taxodium ascendens)最大,半分解层蓄积量以苏柳林(Salix jiangsuensis)最大.池杉林的总蓄积量最大,为3.90 t/hm2;(2)未分解层最大持水率大于半分解层,其值分别为263.63％～530.86％和209.17％～277.91％.未分解层和半分解层的最大持水量为0.95～4.48和4.15～6.02t/hm2,分别以池杉林和苏柳林最大;(3)未分解层有效拦蓄量为0.44～3.11 t/hm2,半分解层为0.75～3.82 t/hm2,分别以池杉林和二球悬铃木林(Platanus acerifolia)最高.总最大持水量和总有效拦蓄量均以池杉林最大,分别为9.61和5.64t/hm2;(4)枯落物持水量随浸水时间的延长表现为先显著增加后减缓,最后达到饱和,两者之间呈对数函数关系.枯落物吸水速率随浸水时间的延长表现为前期吸水速率较大,后急剧变小,最后趋近于0,两者之间呈幂函数关系;(5)表层土壤最大持水量和有效持水量最大的均为苏柳林,分别为1 116.27和213.27t/hm2.枯落物层以池杉林水源涵养能力较好,土壤表层以苏柳林水源涵养能力较好.总体来看,以苏柳林的综合水源涵养能力较好.     

川西亚高山人工针叶林枯落物持水与土壤渗透性能

为川西亚高山人工林水源涵养效益评价与林分结构合理配置提供科学依据，对该区不同恢复阶段的人工针叶林类型林地枯落物蓄积量及其最大持水量、土壤贮水与渗透性能进行了试验研究。研究结果表明：（1）林地枯落物蓄积量随林龄增大而增加，排序为：70 a云杉林(F)>40 a云杉林(C)>40 a云杉 落叶松林(E)>55 a云杉林(B)>40 a落叶松林(D)>桦木林(BF)>25 a云杉 落叶松林(A)>灌木林(SF)>裸露地(BL)，林地枯落物最大持水量也呈相同的趋势。（2）随土壤深度增加，土壤容重逐渐增大，有机质与非毛管孔隙度逐渐减小，土壤pH、毛管孔隙度和总孔隙度变化趋势不明显。（3）在0~30 cm土层，滞留贮水量在3632~7037 t/hm2，排序为：E>C>F>SF>D>BF>B>A>BL；最大贮水量在12294~23154 t/hm2，排序为：SF>D>F>E>A>B>BF>C>BL。（4）在0~20 cm土层，初渗率在080~2595 mm/min，排序为：C>D>E>BF>B>SF>F>A>BL；稳渗率在055~425 mm/min，排序为：BF>E>SF>A>B>F>D>C>BL。（5）各渗透率指标与土壤容重极显著负相关 (〖WTBX〗P〖WTBZ〗<001)，与有机质含量、非毛管孔隙度极显著正相关 (〖WTBX〗P〖WTBZ〗<001)；稳渗率与枯落物蓄积量显著正相关 (〖WTBX〗P〖WTBZ〗<005     

湘中丘陵区不同经营目标毛竹林年龄结构、生物量分配与碳贮量格局

经营模式对毛竹林生物量、碳贮量具有重要影响。研究了湘中丘陵区毛竹笋用林(Ⅰ)、笋材兼用林 (Ⅱ)和材用林(Ⅲ) 3种不同经营目标下的竹林年龄结构、生物量分配及碳贮量格局。结果表明：应减少1～2 a、增加5～6 a生竹的留养比例，控制达到1～2 a、3～4 a、5～6 a各占1/3左右的立竹年龄结构。不同层次生物量表现为乔木层＞凋落物层＞林下植被层，毛竹笋用林经营有利于增加乔木层生物量。乔木层生物量及所占比例分别为5183～5566 t/hm2、8895%～9293%，林下植被层生物量及所占比例分别为154～258 t/hm2、258%～443%，凋落物层生物量及所占比例分别为269～386 t/hm2、449%～662%。毛竹林总碳贮量排队顺序为Ⅱ（14263 t/hm2）＞Ⅰ（13389 t/hm2）＞Ⅲ（13004 t/hm2），笋材兼用林有利于提高竹林碳贮能力。不同层次碳贮量排列顺序总体均表现为土壤层＞乔木层＞凋落物层＞林下植被层。湘中丘陵区毛竹林生物量、碳贮量较低，应提高集约经营水平     

川西亚高山植被恢复过程中的土壤和地被物水源涵养能力评价

运用以空间代替时间，以糙野青茅草地、柳树灌丛、白桦林、混交林、冷杉林为植物自然恢复的序列，采用环刀法和实地调查-水浸法研究了川西亚高山植被恢复过程中土壤和地被物的持水能力。结果表明：土壤容重随深度增加而加大、随植被恢复而降低；土壤持水能力随深度增加而降低、随植被恢复而增加，表现为混交林>冷杉林>柳树灌丛>白桦林>草地；地被物储量及其持水能力随植被恢复极显著增加，其组成由草地的凋落物为主到冷杉林时以苔藓为主；生态系统土壤和地被物的持水能力随着恢复而显著提高，表现为混交林>冷杉林>柳树灌丛>白桦林>草地。因此，亚高山植被自然恢复能显著增加区域生态系统的土壤和地被物持水，适度增加阔叶树亦有利于促进川西亚高山恢复植被的土壤持水     

长江源区草地植被退化对土壤持水能力影响

选择长江源区的格尔木市唐古拉山镇作为研究区，通过野外实地采样与室内测试分析相结合，在分析草地植被不同退化阶段和不同土层深度下土壤持水能力特征的基础上，探讨了草地植被退化对土壤持水能力影响。结果表明：（1）在相同草地植被退化阶段，毛管持水量、饱和含水量和田间持水量随土层深度变化的特征基本一致；在相同土层深度上，毛管持水量、饱和含水量和田间持水量随草地植被退化的特征也大体相同。（2）在相同草地植被退化阶段，土壤持水量总体上随土层深度增加而减少，特别是在未退化阶段，10~20 cm土层的毛管持水量、饱和含水量和田间持水量比0~10 cm土层分别减少了12.38%、33.73%和7.64%。（3）在相同土层深度上，土壤持水量总体上随草地植被退化而减少，特别是在0~10 cm土层，轻度退化阶段的毛管持水量、饱和含水量和田间持水量比未退化阶段分别减少了41.52%、59.95%和27.03%。（4）土壤持水量与土壤容重、总碳、有机质和总氮显著相关，它在草地植被不同退化阶段和不同土层深度下的变化可能与地表覆被状况、植物根系数量和分布特征所引起的土壤容重、有机质等变化有关。研究可深化对草地植被退化与土壤持水能力相互关系的理解和认识，并为长江源区生态环境和水资源状况研究提供参考依据。 关键词： 土壤持水能力；草地植被退化；长江源区；影响     

云南省姚安县水土保持生态修复措施的效益研究

姚安县是“长江上中游水土保持生态修复工程”项目县，在该县的洋派河小流域修筑同样面积的4个径流小区，采取不同的生态修复措施，分别为对照地（即撂荒地）、人工补植地（人工种植澳洲金合欢）、封禁措施地、坡耕地（人工耕种的坡耕地）4种，修复中控制人类活动对自然的过度干扰和侵害，充分利用生态自我恢复能力，大面积实施生态自我修复，提高植被覆盖度减少水土流失。从植被重要值，土壤理化性质，土壤的保土保水量以及经济效益等方面进行对比分析计算，研究结果如下：生态修复后人工补植地和封禁地:①植被恢复迅速，植被覆盖度达到60%以上；②土壤的结构得到改善，封禁地全N含量最高，补植地当人工恢复达到一定年限后含N量也会增加；③土壤的保持水土量增加；④生态修复后，经济效益得到明显提高。     

林(竹)草不同植被恢复模式下的土壤物理特性

利用建立生态定位观测场,对华西雨屏区洪雅县低山区退耕还林中的桦木+扁穗牛鞭草、苦竹+扁穗牛鞭草、纯扁穗牛鞭草和撑绿杂交竹＋扁穗牛鞭草4种林（竹）草植被类型进行定位观测,研究不同植被恢复类型对土壤物理特性的改良。试验结果表明：林（竹）草不同植被类型植被恢复5年后,土壤0～40 cm土层的砂粒和粗粉粒百分含量均有一定的下降,在一定程度上逆转了原坡耕地土壤继续“粗化”的趋势;4种植被恢复类型土壤0～40 cm土层的物理性粘粒含量与农耕地相比均有一定提高,在一定程度上增强了固持土壤养分的能力,以苦竹＋扁穗牛鞭草改良效果最好;与农耕地相比,4种植被恢复类型土壤0～40 cm土层土壤容重有增有减,以苦竹＋扁穗牛鞭草和撑绿杂交竹＋扁穗牛鞭草植被恢复类型改良效果相对较优;虽然除纯牛鞭草地外其它3种植被恢复类型土壤0～40 cm的总孔隙度与农耕地相比都有一定程度的增加,但土壤总孔隙度都偏小,非毛管孔隙/毛管孔隙值也不合理。可见土壤结构的改良并非退耕后植被恢复短期内就能实现的,还需长时间的植被保护、合理的经营。〖     

洞庭湖湿地土壤持水能力及其影响因素研究

土壤持水能力是反映土壤调节水文和供给植物耗水的重要指标，受土壤有机质、容重、机械组成和植物地下生物量的直接或间接影响。与森林和农田生态系统相比，湿地土壤持水能力关注较少。于2010年12月，对洞庭湖湿地3种主要植被（苔草、芦苇和杨树）土壤持水能力、土壤理化性质和地下生物量进行了调查，并采用主成分分析对影响土壤持水能力的主要环境因子进行了分析。结果表明：除非毛管孔隙度外，3种植被上层土壤的总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水量和含水量差异显著，均为苔草＞芦苇=杨树，而中、下层无显著差异。沙粒为苔草≥杨树≥芦苇，而粗粉粒、细粉粒和粘粒均为杨树≥芦苇≥苔草；容重为杨树≥芦苇＞苔草，有机质为苔草=芦苇＞杨树。各级别生物量在植被类型大小顺序不一：总地下生物量、0～1 mm和＞5 mm径级地下生物量均以芦苇最大，而1～5 mm径级地下生物量则以苔草最大。主成分分析表明，上层土壤，容重、有机质和1～5 mm径级地下生物量是影响其持水能力的主要因素，而中层土壤和下层土壤，环境因子对土壤持水能力的影响很小。此研究对于洞庭湖生物多样性保护和湿地管理政策的制定具有重要意义     

云南省高原典型森林植被涵养水源功能研究

利用水量平衡原理对云南省高原3种典型森林植被的林冠截留、枯落物持水和土壤蓄水能力进行比较研究。结果表明:土壤蓄水是森林发挥涵养水源功能的最主要途径;从林冠截留量和截留率两个指标来看,林冠截水能力排序为高山松林(209.87 t/hm²、28.87%)>白桦林(194.17 t/hm²、19.82%)>川滇高山栎灌丛(111.78 t/hm²、16.32%);对于枯落物持水能力:最大持水量排序为高山松林(35.79 t/hm²)>白桦林(24.52 t/hm²)>川滇高山栎灌丛(18.49 t/hm²);最大持水率排序为川滇高山栎灌丛(177.42%)>白桦林(152.08%)>高山松林(138.48%);土壤蓄水能力排序为川滇高山栎灌丛(673.19 t/(hm²·a))>高山松林(610 t/(hm²·a))>白桦林(549.84 t/(hm²·a));在同一森林单位面积上,涵养水源能力排序为高山松林(855.66 t/hm²)>川滇高山栎灌丛(803.46 t/hm²)>白桦林(768.53 t/hm²)。研究可为森林生态效益核算和管理奠定基础,且对制定适应气候变化的策略有着科学指导意义。     

江西庐山自然保护区主要森林植被水土保持功能评价

随着环境压力的与日俱增以及森林过度采伐带来的生态危机的加剧,森林生态系统控制水土流失与涵养水源功能的量化及机理研究已成为各国生态学家、林学家、水土保持学家共同关注的课题。以江西庐山自然保护区的6种主要森林植被为研究对象,基于野外调查和室内实验获取的相关数据,采用层次分析法,选取郁闭度、丰富度指数、土壤容重、毛管孔隙度、土壤稳渗速率、枯落物储量、枯落物分解强度、海拔、坡度等15个指标构建多层次多指标的水土保持功能评价体系,根据层次总排序结果,分别计算出各指标的权重,并利用线型评分函数求出各森林植被类型水土保持功能的综合评价值,即6种主要森林植被类型水土保持功能排序为:常绿阔叶林玉山竹林常绿-落叶阔叶混交林落叶阔叶林黄山松林马尾松林。     

Application of Remote Sensing Detection and GIS in Analysis of Vegetation Pattern Dynamics in the Yellow River Delta

Abstract

Regional vegetation pattern dynamics has a great impact on ecosystem and climate change. Remote sensing data and geographical information system (GIS) analysis were widely used in the detection of vegetation pattern dynamics. In this study, the Yellow River Delta was selected as the study area. By using 1986, 1993, 1996, 1999 and 2005 remote sensing data as basic information resource, with the support of GIS, a wetland vegetation spatial information dataset was built up. Through selecting the land-scape metrics such as class area (CA), class percent of landscape (PL), number of patch (NP), largest patch index (LPI) and mean patch size (MPS) etc., the dynamics of vegetation pattern was analyzed. The result showed that the change of vegetation pattern is significant from 1986 to 2005. From 1986–1999, the area of the vegetation, the percent of vegetation, LPI and MPS decreased, the NP increased, the vegetation pattern tends to be fragmental. The decrease in vegetation area may well be explained by the fact of the nature environment evolution (Climate change and decrease in Yellow River runoff) and the increase in the population in the Yellow River Delta. However, from 1999–2005, the area of the vegetation, the percent of vegetation, LPI and MPS increased, while the NP decreased. This trend of restoration may be due to the implementation of water resources regulation for the Yellow River Delta since 1999.