大围山自然保护区几种群落林下枯落物水文生态效应研究

摘要

生态水文学是生态学的水文方面，是研究植物如何影响水文过程及水文过程如何影响植物分布和生长的水文学和生态学之间的交叉学科。生态水文学重点研究陆地表层系统生态格局与生态过程变化的水文学机理，揭示陆生环境和水生环境植物与水的相互作用关系，回答与水循环过程相关的生态环境变化的成因与调控。森林的水文生态功能是指森林涵养水源、净化水质、保持水土、减洪等，以及调节气候等发挥的作用。充分发挥和增强森林生态系统的水文生态功能，是对人类生存与生态环境的改善以及人类社会经济的持续发展至关重要。到目前为止，国内关于滇东南的森林水文的研究少见报道，因此，对典型地区屏边这一生态脆弱带的水文生态研究，具有极为重要的理论意义和现实指导意义。
　　 本文以大围山屏边青冈、窄叶石栎、异叶鹅掌柴群落，石栎、刺栲、红花荷群落和云南方竹群落为研究对象，探讨了枯落物层的蓄积量及持水能力、对降水的截留、抑制土壤水分蒸发的效应，以及土壤层的水文效应进行了定量研究。
　　 结果表明：（a）大围山地区，屏边青冈、窄叶石栎、异叶鹅掌柴群落，石栎、刺栲、红花荷群落和云南方竹林群落枯落物现存量分别为：15.08 t/h㎡，16.47 t/h㎡和9.99 t/h㎡。枯落物现存量顺序为：石栎、刺栲、红花荷群落）屏边青冈、窄叶石栎、异叶鹅掌柴群落）云南方竹林群落。其中石栎、刺栲、红花荷群落林下枯落物未分解层所占比例最大（69.0％）是云南方竹群落林下枯落物未分解层所占比例（25.3％）的2.7倍，差异较大。
　　 （b）几种群落枯落物的最大持水深是：云南方竹群落持水深远小于共它林分，为3.05mm，而屏边青冈、窄叶石栎、异叶鹅掌柴群落持水深为9.07mm，小于石栎、刺栲、红花荷群落持水深12.49mm。屏边青冈、窄叶石栎、异叶鹅掌柴群落未分解层持水深和石栎、刺栲、红花荷群落未分解层持水深均小于其半分解层的持水深；云南方竹群落未分解层持水深大于其半分解层持水深；而半分解层持水深的大小顺序为：石栎、刺栲、红花荷群落）屏边青冈、窄叶石栎、异叶鹅掌柴群落）云南方竹群落。不论是未分解层还是半分解层，林地枯落物的持水作用主要表现在降雨前期的2h以内，持水量增加幅度很大。而在持水时间6h后，虽然浸泡时间显著增加，但其持水量增加幅度很小。
　　 （c）最大持水率为屏边青冈、窄叶石栎、异叶鹅掌柴群落，石栎、刺栲、红花荷群落次之，云南方竹群落最小。
　　 林下枯落物最大吸水速率的排序为：石栎、刺栲、红花荷群落（41.72mm/h）>屏边青冈、窄叶石栎、异叶鹅掌柴群落（26.36mm/h）>云南方竹群落（6.56mm/h），且云南方竹群落林下枯落物吸水速率明显低于其它两类林下枯落物吸水速率。枯落物的吸水速率在不同林分的不同枯落物层次之间和不同时段之间的差异是极显著的。
　　 （d）枯落物层减少土壤水分蒸发的效应随着枯落物层厚度和土壤含水量的增加而增加，特别是在2cm以内，增加的趋势更为明显，比无枯落物覆盖的土壤减少水分蒸发16.32％-69.50％。
　　 （e）随土层深度的增加，土壤容重、最大持水量、总孔隙度逐渐减小。各植物群落土壤最大蓄水量变化范围1872.0 t·h㎡～1992.0 t·h㎡，依次为石栎、刺栲、红花荷群落>屏边青冈、窄叶石栎、异叶鹅掌柴群落>云南方竹群落，土壤有效蓄水量排序和土壤最大蓄水量顺序一样。

目录

文摘

英文文摘

引言

1 枯落物研究综述

1.1 基本概念

1.2 研究历史

1.2.1 国外研究概况

1.3 研究内容

1.3.1 凋落量

1.3.2 枯落物的分解

1.3.3 枯落物的生态功能

1.4 研究方法

1.4.1 实验方法

1.4.2 分析方法

1.5 研究评述

2 研究地区的自然概况

2.1 地理位置

2.2 地质地貌

2.3 气候

2.4 土壤

2.5 植被

3 试验方法

3.1 野外取样

3.2 研究方法

3.2.1 枯落物层的蓄积量及持水量

3.2.2 枯落物持水过程

3.2.3 枯落物层抑制土壤蒸发作用

3.2.4 土壤层的水文效应

4 结果与分析

4.1 枯落物层的现存量和持水量

4.1.1 枯落物层的现存量

4.1.2 枯落物层持水量

4.2 枯落物层的持水特征

4.2.1 枯落物持水过程

4.2.2 枯落物吸水速率

4.3 枯落物层抑制土壤蒸发作用

4.4 土壤层的水文效应

4.4.1 土壤的物理性状

4.4.2 土壤层的蓄水性能

4.4.3 森林土壤的渗透性能

4.4.4 森林土壤水分状况

5 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

参考文献

研究生期间发表文章情况

附录

致谢