基于叶面积指数的塞罕坝地区三种森林类型水文功能研究

摘要

塞罕坝地区对于京津地区和华北地区是非常重要的绿色生态屏障，有非常重大的生态安全意义。本文以塞罕坝地区的三种森林类型（针叶林、阔叶林、针阔混交林）为研究对象，采用典型取样的方法，按照林龄相近、基本条件一致、叶面积指数不同设置标准地，对各不同叶面积指数森林类型枯落物层和土壤层水文功能进行研究，并利用主成分分析法进行评价，为该地区森林多功能经营提供科学依据。得到主要结论如下:
　　(1)不同叶面积指数针叶林、阔叶林、针阔混交林枯落物层各指标规律基本表现为中指数＞高指数＞低指数。主成分分析表明，对枯落物层水文功能影响比较大的指标是储量、最大持水量、最大拦蓄量、有效拦蓄量、0.25h吸水速率。其中枯落物层总储量分别为11.90～23.32 t/hm2、12.28～39.49 t/hm2、11.42～23.97 t/hm2，最大持水量分别为30.67～77.70 t/hm2、24.60～150.62 t/hm2、31.40～45.11 t/hm2，最大拦蓄量分别为18.24～22.71 t/hm2、31.99～96.79 t/hm2、28.72～41.82 t/hm2，有效拦蓄量分别为12.77～18.90 t/hm2、27.19～82.27 t/hm2、24.00～35.05 t/hm2，0.25h吸水速率分别为59.24～227.42 t·hm-2· h-1、87.49～297.05 t·hm-2· h-1、60.63～111.16t·hm-2· h-1。持水量与浸水时间的最优回归方程的类型为S=A·1n(t)+B，吸水速率与浸水时问的最优回归方程的类型为V=K·tn。
　　各森林类型枯落物层水文功能大小顺序为:中指数阔叶林＞高指数阔叶林＞中指数针阔混交林＞中指数针叶林＞高指数针阔混交林＞高指数针叶林＞低指数阔叶林＞低指数针阔混交林＞低指数针叶林。
　　(2)不同叶面积指数针叶林、阔叶林、针阔混交林土壤层容重变化均为低指数＞高指数＞中指数，其余指标规律均表现为中指数＞高指数＞低指数。主成分分析表明，对土壤层水文功能影响比较大的指标是非毛管孔隙度、总孔隙度、有效持水量、最大持水量、稳渗速率。其中土壤层非毛管孔隙度分别为6.66％～7.08％、10.79％～17.39％、5.67％～9.20％，总孔隙度分别为40.60％～48.92％、54.05％～67.73％、43.77％56.97％,有效持水量分别为77.89～103.89 t/hm2、57.92～106.02 t/hm2、46.03～78.50 t/hm2，最大持水量分别为417.33～572.33 t/hm12、499.50～782.77t/hm2、497.23～619.00t/hm2，稳渗速率分别为1.80～3.79 mm/min、0.42～3.71 mm/min、1.92～4.78 mm/min。土壤入渗速率与入渗时间的最优回归方程的类型为Y=C·XD。
　　各森林类型土壤层水文功能大小排序为:中指数阔叶林＞高指数阔叶林＞中指数针阔混交林＞低指数阔叶林＞中指数针叶林＞高指数针阔混交林＞高指数针叶林＞低指数针阔混交林＞低指数针叶林。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 目的及意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 叶面积指数在森林水文功能中的研究进展

1．2．2 枯落物水文功能研究进展

1．2．3 土壤水文功能研究进展

1．2．4 水文功能评价研究进展

2 研究地概况

2．1 地理位置

2．2 自然条件

2．2．1 地形地貌

2．2．2 气候水文

2．2．3 土壤植被

2．3 社会经济条件

3 研究内容、方法及技术路线

3．1 研究内容

3．2 研究方法

3．2．1 标准地设置及调查

3．2．2 叶面积指数测定

3．2．3 枯落物层水文功能指标测定

3．2．4 土壤层水文功能指标测定

3．2．5 水文功能评价方法

3．3 技术路线

4 结果与分析

4．1 三种森林类型枯落物层水文功能

4．1．1 不同叶面积指数针叶林枯落物层水文功能

4．1．2 不同叶面积指数阔叶林枯落物层水文功能

4．1．3 不同叶面积指数针阔混交林枯落物层水文功能

4．1．4 枯落物层水文功能评价

4．1．5 小结

4．2 三种森林类型土壤层水文功能

4．2．1 不同叶面积指数针叶林土壤层水文功能

4．2．2 不同叶面积指数阔叶林土壤层水文功能

4．2．3 不同叶面积指数针阔混交林土壤层水文功能

4．2．4 土壤层水文功能评价

4．2．5 小结

5 结论与讨论

5．1 结论

5．2 讨论

参考文献

在读期间发表的学术论文(2013～2016)

作者简介

致谢