为了解崇义客家梯田水源区森林枯落物水文特性,进一步揭示森林的水源涵养功能,通过现场调查取样和室内实验分析等方法,对崇义客家梯田区森林枯落物的储量和持水率、持水量、吸水速率等持水特性进行了研究。结果表明:试验地各林分类型枯落物总厚度为3.0~8.6 cm,总储量为3.29~13.19 t/hm2,总储量整体上随总厚度的增加而增大;枯落物最大持水率为239.65%~343.54%,即枯落物最大吸持水量可达其干重的2.4~3.4倍,枯落物最大持水量为5.58~12.32 t/hm2,相当于0.56~1.23 mm的降雨水深;在浸泡开始2 h内,枯落物吸持水量增加较快,随着浸泡时间延长,持水量与吸水速率的变化均较为平缓,持水量与浸泡时间呈明显对数函数关系,吸水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系。研究结果可为区域林分类型调配、森林涵养水源功能监测提供科学依据。
Abstract
The aim of this research is to study the hydrologic properties of forest litters in the headwaters area of Chongyi Hakka terrace and further reveal the water conservation function of forest.The reserve,water-holding ratio, water-holding capacity and water-absorption rate of forest litters were examined based on field investigation, sampling and laboratory analysis. Results manifested that the total thickness of litters in the studied field forest ranged from 3.0 to 8.6 cm; the total reserve was between 3.29 and 13.19 t/hm2, which increased with the thickening of the litters; the maximum water-holding ratio ranged from 239.65% to 343.54%, implying that the largest amount of absorbed water was 2.4-3.4 times of its dry weight; the maximum water-holding capacity was 5.58-12.32 t/hm2, equivalent to 0.56-1.23 mm rainfall depth. The absorption amount of water surged in the first two hours of immersion; as time passed, the water-holding capacity and water-absorption rate changed gently. By nonlinear regression fitting, the relationship between water-holding capacity and immersion time could be described by logarithmic function, and the relationship between water-absorption rate and immersion time could be described by power function. The research findings offer scientific basis for regional forest types adjustment and water conservation function monitoring.
关键词
森林枯落物 /
水文效应 /
持水量 /
有效拦蓄量 /
吸水速率 /
崇义客家梯田
Key words
forest litter /
hydrological effect /
water-holding capacity /
effective interception capacity /
water-absorption rate /
Chongyi Hakka terrace
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参考文献
[1] 杨良辰, 张 楠. 沿坝地区3种混交林枯落物层与土壤层水源涵养能力[J]. 水土保持研究, 2019, 26(3): 253-258.
[2] 吴 迪, 辛学兵, 裴顺祥, 等. 北京九龙山8种林分的枯落物及土壤水源涵养功能[J]. 中国水土保持科学, 2014, 12(3): 78-86.
[3] 沈盈佳, 曾建军. 保山北庙水库集水区5种森林类型枯落物持水特性研究[J]. raybet体育在线
院报, 2015, 32(1): 43-48.
[4] 于晓文, 宋小帅, 康峰峰, 等. 辽源河典型森林群落下枯落物的水文特性[J]. 水土保持通报, 2014, 34(4): 65-69.
[5] 李 杨, 饶良懿, 王玉杰, 等. 重庆缙云山水源涵养林枯落物水文特性分析[J]. 湖北农业科学, 2009,48(5): 1123-1125.
[6] PUTUHENA W M, COEDERY I. Estimation of Interception Capacity of the Forest Floor[J]. Journal of Hydrology, 1996, 180(1/2/3/4): 283-299.
[7] MOTOHISA F, TETSYA K, VALDIR C, et al. Hydrological Processes at Two Subtropical Forest Catchments: The Serra do Mar, Sao Paulo, Brazil[J]. Journal of Hydrology, 1997, 196(1/2/3/4): 26-46.
[8] 于明坚, 陈启常, 李铭红, 等. 浙江建德青冈常绿阔叶林凋落量研究[J]. 植物生态学报, 1996, 20(2): 144-150.
[9] 马书国, 杨玉盛, 谢锦升, 等. 亚热带6种老龄天然林及杉木人工林的枯落物持水性能[J]. 亚热带资源与环境学报, 2010, 5(2): 31-38.
[10] 黄 英,王 杰,黄松柏,等.昆明市松华坝水源区小流域土壤侵蚀分析[J].raybet体育在线
院报,2013, 30(4):21-24,28.
[11] 沈盈佳, 曾建军. 保山北庙水库集水区5种森林类型枯落物持水特性研究[J]. raybet体育在线
院报, 2015, 32(1): 43-48.
[12] 王 龙, 宋维峰, 杨寿荣, 等. 广西龙脊梯田区森林枯落物水文效应研究[J]. 水土保持研究, 2011, 18(6): 84-88.
[13] 杨振奇, 秦富仓, 李晓琴, 等. 砒砂岩区主要造林树种枯落物及林下土壤持水特性[J]. 水土保持学报, 2017,31(3): 118-122.
[14] 缪建群, 杨文亭, 杨滨娟, 等. 崇义客家梯田区生态系统服务功能及价值评估[J]. 自然资源学报, 2016, 31(11): 1817-1831.
[15] 缪建群, 王志强, 杨文亭, 等. 崇义客家梯田生态系统服务功能[J]. 应用生态学报, 2017, 28(5): 1642-1652.
[16] 农业部农产品加工局. 第二批中国重要农业文化遗产:江西崇义客家梯田系统[EB/OL]. (2014-06-24)[2020-08-28] http://www.moa.gov.cn/ztzl/zywhycsl/depzgzywhyc/201406/t20140624_3948703.htm.
[17] 缪建群, 王志强, 马艳芹, 等. 崇义客家梯田生态系统可持续发展综合评价[J]. 生态学报, 2018, 38(17): 6326-6336.
[18] 马艳芹, 钱晨晨, 孙丹平, 等. 崇义客家梯田传统农耕知识、技术调查与研究[J]. 中国农学通报, 2017, 33(8): 154-160.
[19] 何琴飞, 郑 威, 彭玉华, 等.珠江流域中游主要森林类型凋落物持水特性[J].水土保持研究,2017,24(1):128-134.
[20] 吕 刚, 王 磊, 李叶鑫, 等. 辽西低山丘陵区针叶林与阔叶林枯落物持水性对比[J]. 中国水土保持科学, 2017, 15(4): 51-59.
[21] 时忠杰, 王彦辉, 徐丽宏, 等. 六盘山主要森林类型枯落物的水文功能[J]. 北京林业大学学报, 2009, 31(1): 91-99.
[22] 彭云莲, 金兆梁, 吕 刚, 等. 浑河源头水源涵养林枯落物持水能力研究[J]. 沈阳农业大学学报, 2018, 49(5): 613-620.
[23] 胡淑萍, 余新晓, 岳永杰. 北京百花山森林枯落物层和土壤层水文效应研究[J]. 水土保持学报, 2008, 22(1): 146-150.
[24] 张振明, 余新晓, 牛健植, 等. 不同林分枯落物层的水文生态功能[J]. 水土保持学报, 2006, 19(3): 139-143.
[25] 高 人, 周广柱. 辽宁东部山区几种主要森林植被类型枯落物层持水性能研究[J]. 沈阳农业大学学报, 2002, 33(2): 115-118.
[26] 张洪江, 程金花, 余新晓, 等. 贡嘎山冷杉纯林枯落物储量及其持水特性[J]. 林业科学, 2003, 39(5): 147-151.
[27] 陈治成, 宋维峰, 魏 峥, 等. 元阳梯田水源区优势树种枯落物水文特性[J]. 水土保持研究, 2017, 24(1): 135-139.
[28] 罗新萍. 云南泸水5种生态公益林凋落物持水性研究[J]. 西南林业大学学报, 2012, 32(4): 51-55.
[29] 顾宇书, 邢兆凯, 韩友志, 等. 浑河上游4种典型林分类型枯落物持水特征[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2013, 37(1): 31-36.
[30] 马正锐, 程积民, 班松涛, 等. 宁夏森林枯落物储量与持水性能分析[J]. 水土保持学报, 2012, 26(4): 199-203,238.
基金
水利部鄱阳湖水资源水生态环境研究中心开放基金项目(ZXKT201703)