草海流域6种林分枯落物水源涵养功能研究

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2020.01.014

林业资源管理 ›› 2020, Vol. 0 ›› Issue (1): 108-115.doi: 10.13466/j.cnki.lyzygl.2020.01.014

草海流域6种林分枯落物水源涵养功能研究

侯春兰¹, 杨瑞¹(), 王勇¹, 刘志¹, 瞿爽¹, 文慧¹^,², 马思怡¹^,³, 陈颜明¹^,³

^1. 贵州大学林学院,贵阳 550025
^2. 贵州省安顺市林业局,贵州安顺 561000
^3. 贵州草海国家级自然保护区管理委员会,贵州威宁 553100

收稿日期:2019-11-27 修回日期:2019-12-17 出版日期:2020-02-28 发布日期:2020-05-18
通讯作者: 杨瑞 E-mail:yr553017@163.com
作者简介:侯春兰(1995-),女,贵州盘县人,在读硕士,主要从事森林可持续经营管理。Email: 289201792@qq.com
基金资助:
贵州省重大专项项目“草海综合整治工程植被涵养水源功能技术集成研发”(黔科合重大专项字(2016)3022-06);贵州省重大专项项目“喀斯特石漠化地区生态经济功能配置模式及关键技术”(黔科合JZ字(2014)200211);贵州省科技计划项目“喀斯特森林冠层结构与优化配置研究”(黔科合SY字(2013)3165)

Study on Water Retention Function of Litters in Six Forest Stands in Caohai Watershed

Chunlan HOU¹, Rui YANG¹(), Yong WANG¹, Zhi LIU¹, Shuang QU¹, Hui WEN¹^,², Siyi MA¹^,³, Yanming CHEN¹^,³

^1. College of Forestry,Guizhou University,Guiyang 550025
^2. Guizhou Caohai National Nature Reserve Management Committee,Weining 553100
^3. Guizhou Province Anshun Forestry Bureau,Anshun 561000

Received:2019-11-27 Revised:2019-12-17 Online:2020-02-28 Published:2020-05-18
Contact: Rui YANG E-mail:yr553017@163.com

摘要/Abstract

摘要：

为草海流域水文生态功能调控与植被恢复的物种组合配置提供依据,以贵州威宁草海流域6种林分(云南松林、云南松-滇杨针阔混交林、滇杨林、茶树林、华山松林、杉木林)枯落物作为研究对象,结合实地测量与室内浸泡法,分析比较其枯落物层厚度、蓄积量及涵养水源过程的差异,并通过坐标分析法综合评价其涵养水源的能力。结果表明:6种林分枯落物层总厚度变化范围在1.34~3.26cm之间,蓄积量变化范围在0.62 ~3.53 t/hm ²之间,最大持水量在0.76~5.57 t/hm ²之间,最大持水率在119.05~207.69%之间,其中,未分解层的厚度、蓄积量与最大持水量显著高于半分解层;持水量、持水速率与浸水时间分别符合方程:Q=alnt+b,R ² >0.82;v=kt ⁿ, R ² >0.98。综合分析结果表明,6种林分枯落物层水源涵养功能从大到小依次表现为:云南松林(0.30)>滇杨林(0.42)>针阔混交林(1.19)>杉木林(1.35)>华山松林(1.51)>茶树林(2.64)。云南松林的蓄积量最大,滇杨林的持水量最大,持水率最大的为针阔混交林。从涵养水源功能的角度,云南松和滇杨可作为草海流域植被恢复的首选树种。

关键词: 草海流域, 枯落物, 蓄积量, 水源涵养, 林地渗透

Abstract:

To provide a basis for the regulation of hydrological ecological function and the species allocation of vegetation in Caohai Watershed,6 forest stands in Weining Caohai watershed(Pinusyunnanensis forest, Pinusyunnanensis- Populusyunnanensis forest, Populusyunnanensis forest,Camellia sinensis forest, Pinusarmandi forest and Cunninghamialanceolata forest)were chosen as research subjects,combined with field measurement and indoor immersion method,the differences in the thickness of litters,accumulations and water conservation processes were analyzed and compared,and the functions of water conservation were comprehensively ranked by coordinate analysis method.The results showed that:the total thickness of the litter layer of the six forest stands varied from 1.34to 3.26cm,the amount of accumulation was between 0.62 and 3.53 t/hm ²,and the maximum water-holding capacity was between0.76 and 5.57 t/hm ²,the maximum water-holding ratewas between 119.05 and 207.69%.The thickness accumulation and the maximum water holding capacity of the undecomposed layer were significantly higher than the semi-decomposed layer;the water-holding capacity of the undecomposed layer and the semi-decomposed layer of litter had a significant logarithmic relationship with the water immersion time:Q=alnt+b, R ² >0.82;the water absorption rate of the litter had a power function relationship with the water immersion time:v=kt ⁿ, R ² >0.98.The results of comprehensive analysis showed that the water conservation functions of the litter layers in the six forest stands from large to small: Pinusyunnanensis forest > Populusyunnanensis forest >Coniferous and broad-leaved mixed forest > Cunninghamialanceolata forest > Pinusarmandi forest > Camellia sinensis forest.The amount of accumulation of Pinusyunnanensis forest was the largest,the water holding capacity of Populusyunnanensis forest was the largest,and the water holding rate was the largest of Coniferous and broad-leaved mixed forest.From the perspective of water conservation function,it is recommended that the preferred tree species for vegetation restoration are Pinusyunnanensis and Populusyunnanensis in Caohai watershed.

Key words: Caohai watershed, litter, amount of accumulation, water conservation, forest land infiltration

中图分类号:

S715.3

侯春兰, 杨瑞, 王勇, 刘志, 瞿爽, 文慧, 马思怡, 陈颜明. 草海流域6种林分枯落物水源涵养功能研究[J]. 林业资源管理, 2020, 0(1): 108-115.

Chunlan HOU, Rui YANG, Yong WANG, Zhi LIU, Shuang QU, Hui WEN, Siyi MA, Yanming CHEN. Study on Water Retention Function of Litters in Six Forest Stands in Caohai Watershed[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2020, 0(1): 108-115.

图/表 7

表1

表2

表3

图1

图2

表4

不同林分枯落物持水量持水速率与浸水时间关系式

林分类型	枯落物层	持水量与浸水时间		持水速率与浸水时间
林分类型	枯落物层	关系式	R²	关系式	R²
云南松林	未分解	Q=0.249lnt+1.700	0.923	v=1.823 $t - 0.906$	0.998
云南松林	半分解	Q=0.109lnt+1.076	0.959	v=1.125 $t - 0.928$	0.999
杉木林	未分解	Q=0.256lnt+0.318	0.973	v=0.617 $t - 0.817$	0.997
杉木林	半分解	Q=0.114lnt+0.456	0.917	v=0.527 $t - 0.871$	0.995
滇杨林	未分解	Q=0.197lnt+1.945	0.916	v=2.069 $t - 0.932$	0.999
滇杨林	半分解	Q=0.120ln t +1.234	0.993	v=1.295 $t - 0.931$	0.999
针阔混交林	未分解	Q=0.147lnt+1.615	0.978	v=1.689 $t - 0.935$	0.999
针阔混交林	半分解	Q=0.104lnt+0.142	0.990	v=0.253 $t - 0.815$	0.997
华山松林	未分解	Q=0.117lnt+1.215	0.964	v=1.268 $t - 0.931$	0.999
华山松林	半分解	Q=0.098lnt+0.135	0.986	v=0.245 $t - 0.82$	0.998
茶树林	未分解	Q=0.037lnt+0.236	0.911	v=0.255 $t - 0.903$	0.998
茶树林	半分解	Q=0.023lnt+0.085	0.827	v=0.093 $t - 0.852$	0.984

表4

表5

参考文献 22

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林分类型	厚度/cm		总厚度/ cm	蓄积量/(t/hm²)		总蓄积量/ (t/hm²)
林分类型	未分解层	半分解层	总厚度/ cm	未分解层	半分解层	总蓄积量/ (t/hm²)
云南松林	2.31±0.26a	0.95±0.14a	3.26±0.29a	2.16±0.19a	1.37±0.33a	3.53±0.51a
针阔混交林	1.51±0.28bc	0.67±0.14b	2.18±0.35c	1.28±0.15c	0.50±0.07bc	1.78±0.12c
滇杨林	1.58±0.17b	0.92±0.30a	2.50±0.22b	1.76±0.15b	1.28±0.17a	3.04±0.20b
茶树林	0.88±0.10d	0.46±0.24c	1.34±0.30d	0.42±0.07d	0.20±0.02c	0.62±0.08d
华山松林	1.31±0.26c	0.78±0.11ab	2.09±0.28c	1.62±0.24b	0.55±0.17b	2.18±0.17c
杉木林	1.62±0.27b	0.87±0.09a	2.49±0.23b	1.64±0.10b	0.53±0.09b	2.17±0.14c

林分类型	最大持水量/(t/hm²)		总持水量/ (t/hm²)	最大持水率/%		平均持水率/%
林分类型	未分解层	半分解层	总持水量/ (t/hm²)	未分解层	半分解层	平均持水率/%
云南松林	3.34±0.09a	1.82±0.09b	5.16±0.16a	155.71±17.18b	138.31±39.46a	147.01±27.70cb
针阔混交林	2.66±0.41b	0.88±0.13d	3.54±0.35b	207.69±7.82a	174.01±0.88a	190.85±3.82a
滇杨林	3.48±0.35a	2.10±0.14a	5.57±0.36a	197.72±12.62a	166.15±30.11a	181.94±21.36ab
茶树林	0.51±0.11c	0.25±0.05e	0.76±0.16c	122.77±10.14c	121.41±21.82a	122.09±11.03c
华山松林	2.02±0.72b	0.81±0.09d	2.83±0.78b	121.82±25.93c	154.59±41.07a	138.20±31.21c
杉木林	2.17±0.13b	1.25±0.08c	3.42±0.12b	132.37±3.97bc	119.05±16.30a	125.71±6.94c

林分类型	厚度/cm	蓄积量/(t/hm²)	最大持水量/(t/hm²)	平均持水率/%	综合评价值	综合排名
云南松林	0.00	0.00	0.07	0.23	0.30	1
针阔混交林	0.33	0.51	0.36	0.00	1.19	3
滇杨林	0.23	0.16	0.00	0.05	0.42	2
茶树林	0.59	0.83	0.86	0.36	2.64	6
华山松林	0.36	0.39	0.49	0.28	1.51	5
杉木林	0.24	0.40	0.39	0.34	1.35	4

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Study on Water Retention Function of Litters in Six Forest Stands in Caohai Watershed

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林分类型	主要树种	林分起源	平均树高/m	草本层高度/m	郁闭度	盖度	土壤类型	土层深度/m
云南松林	云南松	人工林	11	0.15	0.85	90	黄壤	2.5
针阔混交林	云南松、滇杨	人工林	10	0.50	0.9	100	黄壤	2
滇杨林	滇杨	人工林	15	0.40	0.7	100	棕壤	2.1
茶树林	茶树、桃、苹果	人工林	0.5	0.30	0.85	95	黄壤	1.8
华山松林	华山松	人工林	14	0.25	0.8	100	黄壤	1.5
杉木林	杉木	人工林	16	0.20	0.65	80	棕壤	1