1、1塞罕坝地区几种林下枯落物持水特性研究【摘要】近年来，随着经济的发展，特别是随着改革开放的不断深入，我国的经济建设取得了巨大的进步，同时在自然生态环境的保护上，人们的认识水平也在不断的提高。塞罕坝地区是我国的自然生态环境保护的重点地区，因为该地的自然环境十分恶劣，生态环境建设的任务和压力十分巨大。建设好塞罕坝地区的生态环境，对于整个生态环境的建设具有十分重要的意义。因此，我们应该加强对塞罕坝地区的生态环境建设研究。在塞罕坝地区，由于雨水稀少，这就需要我们在进行该地的生态植物建设时，要充分的考虑到植物的持水性，这样才可以使该地区的生态环境建设取得成功。 【关键字】塞罕坝地区，林下枯落物，池水性能
2、，研究 中图分类号：S757.9文献标识码：A 文章编号： 一前言 在森林植物与水具有十分密切的关系，植物的生长离不开水，因此在进行植物的种植和研究时，针对不同的地区，同时针对不同的植物的持水性来进行选择，这样才能够选择出最佳的植物，利于生长，也利于生态环境的保护。在目前这个阶段，我国的学者已经对植物的持水性进行了一些研究，这些研究都是一种比较概括的研究，没有一定的针对性，而笔者在本文中的持水性研究具有很强的针对性，主要是针对塞罕坝地2区的林下枯落物的持水性研究。进行这方面的研究主要是能够为塞罕坝地区的植物持水性找到一种有效的解决方法，同时能够为塞罕坝地区的生态环境建设贡献一份力量。 二试验地
3、区情况介绍 塞罕坝机械林场是在我国某省的西北部，该地区同内蒙古相接。该塞罕坝地区的地貌主要是山区，在燕山山脉和内蒙古高原的中间地带。该塞罕坝地区的年平均气温在零下 1. 3,年降水量达到 423. 10mm,年平均蒸发量达到 1245mm,每年的大风天气达到八十多天，无霜期大约为六十多天，该地的土壤是灰色的森林土，该地区的树种主要有华北落叶松、樟子松、云杉、桦树、柞树等。笔者在本文中主要是对该塞罕坝机械林场的其中一个林场进行。 三研究方法 1样地的布设与枯落物采集 在华北落叶人工林等四个林子中都设置 30*30m 左右的试验场地，同时还要对林木的树高。年龄等进行调查，在试验地内采取枯落物，并将
4、未分解层和半分解层都装在袋子里。基本情况如下表所示。 表 1 林分情况表 2.测量枯落物持水量及吸水速率 采取室内浸水法进行测量，将已经干好的枯落物装入纱布袋里，称量后放在清水容器中，按照不同的时段进行测量，同时每次取出枯落物后要放置五分钟，一直到纱布袋不滴水为止。以此可以计算出持水后的3值与风干的值之间的差，该差值同浸水的时间之比就是吸水速率。 四试验结果与分析 1枯落物储量 从下表就可以看出，这四种枯落物的储物量差异很大，其中华北落叶林的储物量是最大的，而柞树属下的枯落物的储物量是最小的。将这个表同表一进行对照，我们不难看出，树的年龄不断增加，枯落物的储物量也在不断增大，而且因为树种、林内
5、环境等因素的不同，这也是不同树种枯落物储物量的影响因素。 同时不同的林下枯落物，他们的分解层和未分解层所占的比例也是不一样的，但是差异很小。其中未分解的占总储量的 23%到 26%，分解层所占总储量的 73%到 76%。华北落叶林未分解的储物量是最大的，比柞树要大，主要是由于针叶不容易分解，同时对树种的抚育管理对于树种的枯落物的分解也是有很大影响的。 表 2 枯落物厚度及储量 2枯落物持水量 （一）不同层次枯落物持水量 枯落物的持水量是由枯落物的蓄积能力和持水能力来决定的。通过下表我们可以知道，这四种植物的枯落物的持水量均表现出半分解层比未分解层大的趋势。同时通过我们的研究可知，枯落物的未分解
6、层的持水量的大小顺序是华北落叶松人工林桦树林柞树林云杉林,而半分解层的持水量大小顺序中仅仅是桦树林和柞树林发生了变化，其他都是一4样的。在这四种林中，华北落叶人工林的持水性是最大的，因为该林的年龄大，林下的枯落物较厚，并且这些枯落物孔多、吸水面比较大，这样就使得其池水性能是最好的。而云杉林虽然密度大，但是其林下的枯落物很少，因此，池水性能肯定也不是很好。 表 3 树下枯落物持水量 （二）枯落物持水量与浸水时间的关系 从持水量与浸水时间关系可看出(表 3),随着浸水时间的延长,不同层次的持水量都在增大,但各树种各层前期持水量与末期持水量的变化趋势有些不同。4 种林分枯落物未分解层前期与末期持水量
7、变化趋势基本一致,而半分解层前期持水量为华北落叶松人工林云杉林桦树林柞树林,末期持水量为华北落叶松人工林柞树林桦树林云杉林,主要原因可能是各树种枯落物的分解程度及本身特性决定的。随着浸水时间的增加,在开始的 1/2h 阶段,半分解层吸水速度最快,持水量大,未分解层次之;浸水时间达到 2 h 后,各层枯落物持水量开始缓慢增 长,浸水 12 h 左右时,枯落物持水量基本达到饱和。 对不同林分枯落物未分解层、半分解层持水量与浸水时间数据进行分析拟合,得出以下关系式: W=alnt+b 式中,W 为枯落物持水量(g?kg-1), t 为浸水时间(h), a 为系数, b 为常数项,具体情况见表 4。
8、表 4 林下枯落物持水量与浸水时间的关系 3.枯落物吸水速率与浸水时间的关系 5枯落物吸水速率是反映枯落物水文效益的 1 个重要指标,它与枯落物的性质和分解程度有关,还与枯落物的水分含量有关。从表 5 可以看出,不同林分枯落物各层吸水速率总的变化趋势是一致的,即在前期浸水的 0 h1/2 h,吸水速率都很高。这是由于枯枝落叶从干燥状态浸入静水中后,枯枝落叶的死细胞间或者枝叶表面水势差较大,因此吸水速率高。对于短历时、高强度降水有较好的拦蓄功能,能够有效地防止地表径流的产生,发挥保持水土的功效。2 h4 h 之后吸水速度明显减慢趋于平缓, 24 h吸水基本停止。 表 5 树下枯落物吸水速率 由表
9、 5 可知华北落叶松人工林未分解层与半分解层的平均吸水速率最大,云杉林最小,在开始的 1/12h,华北落叶松人工林的吸水速率是云杉的 2. 2 倍, 2h 时是 1. 9 倍, 24h 时是 1. 8 倍,桦树与柞树介于其间,反映了华北落叶松人工林枯落物持水能力强,吸水持久的特性。同时还可以看出各林分均表现未分解层的平均吸水速率小于半分解层,反映了半分解层枯落物持水量较大,吸水更为持久的特性。对所研究的 4 种林下枯落物未分解层、半分解层吸水速率与浸水时间之间进行分析拟合,发现林下枯落物吸水速率与浸水时间之间的关系式为:S=ktn 式中,S 为枯落物吸水速率(g?kg-1?h-1),t 为浸水
10、时间(h),k 为系数, n 为指数。 五，结束语 塞罕坝地区林下枯落物的持水性对于该地区的生态环境具有十分重要的影响，因此在进行植物选择时，要考虑到期树下枯落物的持水性，6这样才能使森林起到很大的生态作用。 参考文献： 1魏晓霞; 李良; 孙旭; 周梅; 翟洪波; 黄跃新 塞罕坝地区几种林下枯落物持水特性研究内蒙古农业大学学报(自然科学版)2010-07-15期刊 2李良; 翟洪波; 姚凯; 司瑞雪; 宋吉祥; 刘彦清 不同林龄华北落叶松人工林枯落物储量及持水特性研究中国水土保持 2010-03-05 期刊 3王晓荣; 唐万鹏; 刘学全; 庞宏东 丹江口湖北库区不同林分类型枯落物储量及持水性
11、能水土保持学报 2012-10-15 期刊 4叶海英; 赵廷宁; 赵陟峰 半干旱黄土丘陵沟壑区几种不同人工水土保持林枯落物储量及持水特性研究水土保持研究 2009-02-15 期刊 5周卫卫; 余雪标; 王旭; 时忠杰; 太立坤; 郭俊誉; 杨曾奖 海南琼中 3 种森林枯落物的现存量及持水特性研究安徽农业科学 2009-05-01 期刊 6贺旭东; 曾宏达; 颜沧波; 陈国材; 杨玉盛 泉州石壁水库库区3 种林分枯落物储量及其持水特性研究亚热带水土保持 2009-09-30 期刊 7沈会涛; 由文辉; 蒋跃 天童常绿阔叶林不同演替阶段枯落物和土壤水文特征华东师范大学学报(自然科学版)2010-11-15 期刊
