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Study of Litter Layers’ Water Retention Capacity under Different Forest Communities in the Lashi Lake Catchment, Lijiang City, Yunnan Province, China

云南丽江拉市海汇水区不同森林枯落物的持水性能



全 文 :林业科学研究 2014,27(3):410 416
ForestResearch
  文章编号:10011498(2014)03041007
云南丽江拉市海汇水区不同森林
枯落物的持水性能
赵一鹤1,赖建东2,杨宇明1,杨时宇3,田 昆1,官 微2,王智慧2
(1.云南省林业科学院,云南 昆明 650201;2.西南林业大学环境科学与工程学院,云南 昆明 650224;
3.中国林业科学研究院资源昆虫研究所,云南 昆明 650224)
收稿日期:20130723
基金项目:国家自然科学基金委员会-云南联合基金重点项目“滇西北高原湿地湖滨带演变规律及其驱动机制研究”(U0933601);云
南省科技厅社会发展专项“森林植被演变特征及生态功能稳定性研究与应用示范”(2010CA010)
作者简介:赵一鹤(1970—),男(白族),云南大理人,副研究员,博士,从事森林生态学研究.Email:kjzc123@163.com
 通讯作者:Email:yymbamb@163.com
摘要:对云南丽江拉市海汇水区面山上6种不同森林群落的枯落物储量和持水性能进行了测定,结果表明:不同森
林群落的枯落物储量和持水性差别较大,其枯落物储量从最大的黄背栎林(22.45t·hm-2)到最小的云南松林
(6.54t·hm-2),均是半分解与分解层的储量大于未分解层的储量;6种森林枯落物的最大持水量,除滇杨林外均
是半分解与分解层的大于未分解层的,其最大总持水量排序为黄背栎林(60.77t·hm-2)>丽江云杉林(36.42t·
hm-2)>云南松+黄背栎+杜鹃混交林(33.18t·hm-2)>川滇高山栎林(29.23t·hm-2)>滇杨林(18.82t·
hm-2)>云南松林(13.72t·hm-2)。各层枯落物的吸水速率均随浸水时间的延长而逐渐降低,在2 4h后明显
减缓,最终趋于零;且半分解与分解层的吸水速率均大于未分解层。6种森林枯落物的拦蓄水量也表现出半分解与
分解层大于未分解层的规律,从大到小依次为黄背栎林(66.94t·hm-2)>丽江云杉林(41.24t·hm-2)>云南松
+黄背栎+杜鹃混交林(36.80t·hm-2)>川滇高山栎林(32.99t·hm-2)>滇杨林(21.18t·hm-2)>云南松林
(16.59t·hm-2),降雨拦蓄量深分别为6.70、4.12、3.68、3.30、2.12、1.66mm。
关键词:拉市海;植物群落;枯落物;持水性能
中图分类号:S715 文献标识码:A
StudyofLiterLayers’WaterRetentionCapacityunderDiferentForest
CommunitiesintheLashiLakeCatchment,LijiangCity,
YunnanProvince,China
ZHAOYihe1,LAIJiandong2,YANGYuming1,YANGShiyu3,TIANKun2,GUANWei1,WANGZhihui1
(1.YunnanAcademyofForestry,Kunming 650201,Yunnan,China;2.DepartmentofEnvironmental
ScienceandEngineering,SouthwestForestryUniversity,Kunming 650224,Yunnan,China;3.ResearchInstitute
ofResourcesInsects,ChineseAcademyofForestry,Kunming 650224,Yunnan,China)
Abstract:ThevolumesandwaterretentioncapacityoftheliterlayersundersixforestcommunitiesintheLashi
LakeCatchment,LiJiangCity,YunnanProvinceweremeasured.TheresultshowedthatQuercuspannosaforest
hadthehighestlitervolume(22.45t·hm-2);andthePinusyunnanensisforesthadthelowest(6.54t·hm-2).
Foralthesixforesttypes,thelitervolumesofdecomposedandsemidecomposedlayersweregeneralyhigherthan
thatoftheundecomposedlayer.ThesamewastrueforwaterretentioncapacityexceptthePopulusyunnanensisfor
est,whichwasindescendingordertheQuercuspannosaforest,thePicealikiangensisforest,thePinusyunnanensis
+Quercuspannosa+rhododendronmixedforest,theQuercusaquifolioidesforest,thePopulusyunnanensisforestand
第3期 赵一鹤等:云南丽江拉市海汇水区不同森林枯落物的持水性能
thePinusyunnanensisforest.Thewaterabsorptionratesofliterwouldgradualydecreaseoverwaterloggingtime.
Andtheprocesseswouldsignificantlyslowdownafter2-4hoursandeventualyreachsaturation.Thewaterabsorp
tionratesandwaterstoragecapacityofthedecomposedandsemidecomposedlayerswerealsolargerthanthatofthe
undecomposedlayer.Thewaterstoragecapacitiesofliterlayerofthesixforestswereintheorderfromhightolow:
theQuercuspannosaforest,thePicealikiangensisforest,thePinusyunnanensis+Quercuspannosa+rhododendron
mixedforest,theQuercusaquifolioidesforest,thePopulusyunnanensisforestandthePinusyunnanensisforest.And
theirdepthsofrainfalstoragewererespectively6.70,4.12,3.68,3.30,2.12and1.66mm.
Keywords:LashiLake;plantcommunities;liter;waterretentioncapacity
高原断陷湖泊湿地是由面山湖岸湖滨湖盆
组成的封闭半封闭的复合生态系统,与外界没有水
系相连,湖盆的水体主要依靠自然降水和汇水区坡
面汇水[1],而森林的枯落物层会通过降水截蓄、增
加入渗、调节地表径流等过程发挥水源涵养作
用[2-5],从而间接影响整个湿地生态系统的结构和
功能。因此,面山植被群落对维系高山环绕下的高
原断陷湖泊生态系统稳定与生态安全至关重要。
拉市海是在山地断层中陷落形成的闭合高原湖
泊湿地,是地处金沙江中上游流域独特类型的湿
地[6-7],对丽江古城的用水供给、调节区域气候和保
护候鸟栖息地有着重要作用。由于近年来拉市海周
边人口的迅速增长,人类对拉市海及其周边森林的
需求也迅速增长,过度放牧、薪炭林砍伐、开展茶马
古道生态旅游以及收集地表枯落物作为垫圈材料等
行为,使面山植被生态系统遭到严重破坏,导致了严
重的水土流失和水质恶化;同时,拉市海作为丽江古
城水源供给地受到格外关注,保障拉市海充足水量
和优质水环境已成为焦点问题;然而,前人的研究大
多集中于了解和认识拉市海湿地的生物多样性保护
功能方面[8-10],关于面山对拉市海湿地影响方面的
报道甚少。拉市海汇水面山哪些植被能够较好的储
蓄降水,调节地表径流,减少水土流失,维护湿地生
态功能尚不清楚?本文对拉市海面山现存的6种典
型森林群落下枯落物持水特性进行分析研究,探索
拉市海汇水面山不同森林群落枯落物的水源涵养功
能,为拉市海国际重要湿地保护及其面山植被恢复
提供参考。
1 研究区概况
拉市海湿地位于丽江盆地西侧的拉市盆地内
(26°48′ 26°55′N,100°05′ 100°10′E),海拔2437
2500m;其四面环山,形状呈棱形,南北长约12km,
东西宽约6km,盆地面积58km2,盆地中心为内陆
湖泊—拉市海,湖面海拔2436m[11]。
该区域属山地暖温带,年平均气温11.8℃,≥
10℃积温 3470℃,霜期 160d,年降水量 900
1200mm,年平均湿度63%,全年日照时数2500
2750h,日照率60%。年平均风速3.3m·s-1,以
干季的西风为主。区域内植被主要有 5个植被型
(寒温山地硬叶常绿栎林、落叶阔叶林、暖性针叶林、
温性针叶林和灌丛)及9个植被群落:黄背栎(Quer
cuspannosaHand.-Mazz.)林、川滇高山栎(Q.
aquifolioidesRehd.etWils.)林、白穗石栎(Lithocarpus
leucostachyusA.Camus)林、西南桤木(Alnusnepalen
sisD.Don)林、云南松(PinusyunnanensisFranch)林、
华山松林(P.armandiFranch.)、丽江云杉(Picea
likiangensis(Franch)Pritz)林、灰背杜鹃(Rhododen
dronhippophaeoidesBalf.F.etW.W.)林、丽江麻黄
(EphedralikiangensisFlorin)+矮黄栌(Cotinusnana
W.W.Smith)灌丛。
2 材料与方法
2.1 样地选择与样品采集
在拉市海面山选取6种典型森林植物群落为研
究对象,分别为云南松林、丽江云杉林、云南松 +黄
背栎+杜鹃混交林、黄背栎林、滇杨林和川滇高山栎
林,在每一植物群落中选择具有典型代表性的地段
设立样地(表1),样地大小为25m×20m。在每个
样地中随机设3个50cm×50m的小样方,用细线
拉成封闭的正方形收集区。用砍刀、枝剪等工具仔
细除去全部植物活体的地上部分,用剪刀等工具依
细线垂直所示界线将枯落物剪开,并将小样方内的
枯落物分为未分解层、半分解与分解层进行收集,带
回实验室。由于研究区海拔高,气候寒冷,枯落物分
解缓慢,半分解层和分解层之间无明显界线,故将两
层合并为一层采集。
114
林 业 科 学 研 究 第27卷
表1 样地基本概况
植物群落 海拔/m 坡度/(°) 优势物种 郁闭度/%
云南松林 2713 2.0 云南松 45
丽江云杉林 2803 5.0 丽江云杉、华山松 55
云南松+黄背栎
+杜鹃林
2791 8.0
云南松、黄背栎、
大白花杜鹃
70
黄背栎林 2877 18.0 黄背栎 50
滇杨林 2471 6.5 滇杨、山杨 90
川滇高山栎林 2587 7.6
川滇高山栎、多穗
石栎、水红木
75
  注:大白花杜鹃(RhododendrondecorumFranch);滇杨(Populus
yunnanensisDode);山杨(PopulusdavidianaDode);多穗石栎(Litho
carpuspolystachyus(Wal.)Rehd.);水红木(Viburnumcylindricum
Buch.Ham.exD.Don)。
2.2 试验方法
2.2.1 枯落物储量的测定 在50cm×50cm的小
样方内调查枯落物层厚度及蓄积量,以同比放大倍
数的方法计算单位面积枯落物的储量。
2.2.2 枯落物持水量和吸水速率的测定 用室内
浸水法[12]测定枯落物的持水性能。首先,将所采集
的枯落物在85℃下烘干2h并称质量,然后称取烘
干的枯落物 200g,原状放入预先做好的孔径
0.2mm的细孔纱网袋(纱网袋预先称质量,并标
记),将装有枯落物的纱网袋完全浸没于盛有清水的
容器中,待浸泡6min后将枯落物连同纱网袋一并
取出,静置到网袋不连续滴水,迅速称湿质量并记
录;依次浸泡0.5、1、2、4、6、10、12、24h后称枯落物
湿质量。
不同浸泡时间的枯落物持水量=浸泡后枯落物
湿质量-浸水前总干质量(枯落物和砂布袋)
吸水速率 =(浸泡后枯落物湿质量 -浸水前总
干质量(枯落物和砂布袋))/浸水时间
本文以枯落物浸泡24h后的持水量作为最大
持水量,将枯落物最大持水量时的湿质量与测定样
品质量的比值百分数称为枯落物最大持水率,以此
来表征枯落物持水力的大小[13]。
2.2.3 枯落物有效拦蓄量测定 用有效拦蓄量[14]
来估算枯落物对降水的实际拦蓄量,即:
W =(0.85Rm -R0)M
  式中:W为有效拦蓄量(t·hm-2);Rm为最大持
水率(%);R0为自然含水率(%);M为枯落物储量
(t·hm-2)。
2.2.4 有效拦蓄深的测定[3] 计算公式为:
T=W/10
  式中:T为有效拦蓄深(mm);W为有效拦蓄量
(t·hm-2);10为换算系数。
2.3 数据统计
应用MicrosoftExcel2003软件进行试验数据的
录入和处理。
3 结果与分析
3.1 汇水面山不同森林群落的枯落物储量
拉市海汇水面山6种不同森林群落的枯落物总
储量为6.54 22.45t·hm-2,其大小排序依次为:
黄背栎林>丽江云杉林>云南松+黄背栎+杜鹃混
交林>川滇高山栎林 >滇杨林 >云南松林(表2),
表现出随着海拔升高而枯落物总储量增加的趋势,
表明本区域枯落物储量主要受海拔高度的影响。
从不同分层来看,本研究的6种森林群落中半
分解与分解层所占的比例均高于未分解层,其中,
滇杨林的未分解层所占比例最大,为 44.34%;其
次是川滇高山栎林,为 41.32%;云南松林的未分
解层所占比例最小,仅为 24.40%,这可能与不同
森林群落枯落物的凋落量和分解速率有关,滇杨为
落叶阔叶树种,冬季叶片全部掉落,因此未分解层
比重较大。
表2 不同森林群落枯落物储量
植物群落 海拔/m 总厚度/cm
总储量/
(t·hm-2)
未分解层
厚度/cm
储量/
(t·hm-2)
占总储量/%
半分解层与分解层
厚度/cm
储量/
(t·hm-2)
占总储量/%
云南松林 2713 2.3 6.54 1.5 1.60 24.40 0.8 4.94 75.60
丽江云杉林 2803 7.5 14.81 4.0 4.51 30.46 3.5 10.30 69.54
云南松+黄背栎+杜鹃 2791 2.0 12.71 0.5 4.79 37.70 1.5 7.92 62.30
黄背栎林 2877 12.4 22.45 5.1 7.93 35.32 7.3 14.52 64.68
滇杨林 2471 8.3 7.56 6.0 3.35 44.34 2.3 4.21 55.66
川滇高山栎林 2587 4.6 11.81 3.2 4.88 41.32 1.4 6.93 58.68
3.2 汇水面山不同森林群落枯落物的持水特性
对6种不同森林群落枯落物最大持水量进行比
较(表3)可知:不同森林群落枯落物的最大持水量
存在较大差异,大小顺序为黄背栎林 >丽江云杉林
214
第3期 赵一鹤等:云南丽江拉市海汇水区不同森林枯落物的持水性能
>云南松+黄背栎+杜鹃混交林>川滇高山栎林>
滇杨林>云南松林。黄背栎林枯落物的最大持水量
最大,为60.77t·hm-2;云南松林枯落物的最小,仅
为13.72t·hm-2,前者是后者的4.43倍,这与枯落
物的储量一致,同时也和不同枯落物的持水性能有
关,如云南松松针细小且有蜡质层,不易吸持水分,
而黄背栎叶面积较大,叶面被有细绒毛,枯落物孔隙
较大,能大量吸持水分。
从不同层次来说,6种森林群落枯落物的最大
持水量除滇杨林外,均是半分解层与分解层大于未
分解层。6种森林群落枯落物未分解层的最大持水
量介于3.17 18.70t·hm-2,而半分解与分解层
最大持水量介于8.58 42.07t·hm-2。两层次最
大持水量之间相差5.19 23.37t·hm-2,这与枯
落物的积累量、分解状况和微环境有关,枯落物积累
多,层次厚,分解较彻底,则表面张力较大,吸水能力
较强。总的来说,6种不同森林群落中,黄背栎林枯
落物的持水能力最强,云南松林的持水能力最弱。
分析比较不同层次枯落物的最大持水率(表3)
表明:除滇杨林外,半分解与分解层的最大持水率均
大于未分解层;从未分解层的最大持水率看,滇杨林
的最大,为406.35%;川滇高山栎林和黄背栎林次
之,分别为346.53%、336.17%;而丽江云杉林的最
小,为273.12%。半分解与分解层的最大持水率为
黄背栎林最大,为390.28%;云南松 +黄背栎 +杜
鹃混交林和丽江云杉林次之,分别为 384.13%、
37862%;滇杨林的最小,为304.33%。
表3 不同森林群落枯落物最大持水量与最大持水率
植物群落
最大总持水量/
(t·hm-2)
未分解层
最大持水量/(t·hm-2) 最大持水率/%
半分与分解层
最大持水量/(t·hm-2) 最大持水率/%
云南松林 13.72 3.17 299.31 10.55 314.28
丽江云杉林 36.42 7.81 273.12 28.61 378.62
云南松+黄背栎+杜鹃混交林 33.18 10.67 323.46 22.51 384.13
黄背栎林 60.77 18.70 336.17 42.07 390.28
滇杨林 18.82 10.24 406.35 8.58 304.33
川滇高山栎林 29.23 12.02 346.53 17.21 348.76
3.3 汇水面山不同森林群落枯落物持水量与浸水
时间的关系
由表4可见:各层枯落物在浸水开始后大量吸
持水分,随着浸水时间的延长,6种森林群落枯落物
的未分解层在浸水24h的过程中只有黄背栎林、川
滇高山栎林和滇杨林枯落物持水量在浸泡10h后
提前达到饱和点,而其它3种群落枯落物的持水量
一直在增加。6种森林群落枯落物的半分解与分解
层在浸水24h的过程中都提前达到饱和点,说明这
6种森林群落枯落物吸持降水的能力都随降水时间
的延长而逐渐减弱。
表4 不同森林群落枯落物未分解层、半分解与分解层的累积持水量与浸水时间的关系 t·hm-2
枯落物层 植被群落
浸水时间/h
0.1 0.5 1 2 4 6 10 12 24
云南松林 1.37 1.61 1.80 1.85 2.16 2.50 2.74 2.88 3.17
丽江云杉林 3.57 4.38 4.87 5.14 5.63 6.19 6.72 6.97 7.81
未分解层
云南松+黄背栎+杜鹃 5.05 6.09 6.92 7.82 8.28 8.99 9.87 10.10 10.67
黄背栎林 11.14 13.23 15.06 16.44 16.79 18.23 19.54 18.21 18.70
滇杨林 6.55 7.29 8.83 9.40 10.61 10.72 11.06 10.46 10.24
川滇高山栎林 7.86 8.35 9.18 9.95 10.62 11.06 11.99 12.17 12.02
云南松林 5.59 7.12 7.93 8.41 8.92 10.10 10.49 10.46 10.55
丽江云杉林 18.35 20.70 22.95 24.55 25.79 27.23 30.60 29.64 28.61
半分解层与分解层
云南松+黄背栎+杜鹃 12.86 16.69 18.44 19.09 21.16 21.15 22.69 23.16 22.51
黄背栎林 29.35 33.40 36.75 39.81 39.34 42.03 45.07 41.82 42.07
滇杨林 5.47 6.87 7.25 7.79 8.17 8.24 8.03 8.32 8.58
川滇高山栎林 9.38 12.60 13.88 15.49 15.26 18.07 17.95 17.81 17.21
从不同层次持水量与浸水时间关系来看,6种
森林群落的未分解层枯落物持水快慢程度依次为:
黄背栎林>川滇高山栎林>滇杨林>云南松+黄背
栎+杜鹃混交林 >丽江云杉林 >云南松林;半分解
314
林 业 科 学 研 究 第27卷
与分解层枯落物的持水快慢程度依次为:黄背栎林
>丽江云杉林>云南松+黄背栎+杜鹃混交林>川
滇高山栎林>云南松林>滇杨林。黄背栎林的未分
解层和半分解与分解层的持水快慢程度从起初一直
保持最快的变化趋势,而其它森林群落枯落物的持
水快慢程度则表现出未分解层和半分解与分解层不
一致的趋势,且波动较大,且半分解与分解层的比未
分解层的快,表明各类型枯落物的各层次持水动态
过程存在巨大差异,可能与各层次储量和分解状况
有关。对6种森林群落枯落物各层累积持水量与浸
水时间(0.1 24h)的关系进行回归分析,得出该
时段内6种森林群落枯落物的累积持水量均与浸泡
时间存在以下关系式(表5):
H=Aln(t)+B
  式中:H—枯落物累积持水量(t·hm-2);t—浸
泡时间(h);A—方程系数;B—方程常数项。
3.4 汇水面山不同森林群落枯落物的吸水速率
由表6可知:不同森林群落枯落物各层次吸水
速率总的变化趋势一致,即在0 0.5h的前期浸水
中,吸水速率都很高,随着浸水时间的增加,吸水速
表5 不同森林群落枯落物的累积持水量与
时间的回归方程
植物群落 层次 回归方程 R2
云南松林
丽江云杉林
云南松+黄
背栎+杜鹃
黄背栎林
滇杨林
川滇高山
栎林
未分解层    H=0.1614ln(t)+1.8370 0.9600
半分解与分解层 H=0.1222ln(t)+7.6894 0.9684
未分解层    H=0.1415ln(t)+4.8293 0.9898
半分解与分解层 H=0.0956ln(t)+22.81490.9440
未分解层    H=0.1435ln(t)+6.9338 0.9930
半分解与分解层 H=0.1055ln(t)+17.54350.9399
未分解层    H=0.1023ln(t)+14.59630.9374
半分解与分解层 H=0.0729ln(t)+35.88350.8932
未分解层    H=0.0985ln(t)+8.4665 0.8552
半分解与分解层 H=0.0765ln(t)+7.0244 0.8956
未分解层    H=0.0915ln(t)+9.3569 0.9598
半分解与分解层 H=0.1176ln(t)+13.36790.8992
率逐渐减小,最后趋于零。因为枯枝落叶从干燥状
态浸入水中后,枯枝落叶的死细胞间或枝叶表面水
势差较大,因此吸水率高。由此可以推断,森林枯落
物对于短历时、高强度降水有较好的拦蓄功能,能有
效减少地表径流产生,充分发挥水土保持功效。
表6 不同森林群落枯落物未分解层、半分解与分解层的吸水速率
植物群落
吸水速率/(t·hm-2·h-1)
0.1 0.5 1 2 4 6 10 12 24
云南松林 13.72 3.22 1.80 0.92 0.54 0.42 0.27 0.24 0.13
丽江云杉林 35.75 8.77 4.87 2.57 1.41 1.03 0.67 0.58 0.33
未分解层
云南松+黄背栎+杜鹃 50.45 12.19 6.92 3.91 2.07 1.50 0.99 0.84 0.44
黄背栎林 111.45 26.46 15.06 8.22 4.20 3.04 1.95 1.52 0.78
滇杨林 65.52 14.57 8.83 4.70 2.65 1.79 1.11 0.87 0.43
川滇高山栎林 78.63 16.70 9.18 4.97 2.66 1.84 1.20 1.01 0.50
云南松林 55.89 14.23 7.93 4.20 2.23 1.68 1.05 0.87 0.45
丽江云杉林 183.49 41.41 22.95 12.28 6.45 4.53 3.06 2.47 1.19
半分解层与分解层
云南松+黄背栎+杜鹃 128.61 33.37 18.44 9.54 5.29 3.52 2.27 1.93 0.94
黄背栎林 293.52 66.79 36.75 19.91 9.84 7.00 4.51 3.48 1.75
滇杨林 54.67 13.74 7.25 3.89 2.04 1.37 0.80 0.69 0.36
川滇高山栎林 93.84 25.19 13.88 7.75 3.82 3.01 1.80 1.48 0.72
对于6种不同森林群落的枯落物,黄背栎林未
分解层的吸水速率总体最大,川滇高山栎林和滇杨
林次之,云南松林最小;在开始的0.1h,黄背栎林的
吸水速率是云南松林的5.9倍,4h时是5.1倍,24
h时是4.4倍,反映了黄背栎林未分解层枯落物持
水能力强、吸水持久的特性。对于半分解与分解层,
黄背栎林同样吸水速率最大,丽江云杉林和云南松
+黄背栎+杜鹃混交林次之,云南松林最小。这可
能因黄背栎叶片大而厚,地处高海拔,气候冷凉,微
生物活性低,分解慢,积累量多,加之本身吸水特性,
故表现出较大的吸水速率。整体来看,黄背栎林枯
落物在 6种植物群落中吸水速率最大,持续时间
最长。
3.5 不同森林群落枯落物的有效拦蓄量
6种森林群落枯落物的储量各不相同,因而对
降水有效拦蓄量和拦蓄深度也表现出不同规律(表
7),除滇杨林枯落物外,其余5种群落枯落物的半分
解与分解层的有效拦蓄量及有效拦蓄深均大于未分
解层的。
从未分解层来看,在6种类型枯落物中,黄背栎
414
第3期 赵一鹤等:云南丽江拉市海汇水区不同森林枯落物的持水性能
林有效拦蓄量和有效拦蓄量深均最大,分别为
21.65t·hm-2和2.17mm,而云南松林最小,只有
3.92t·hm-2和 0.39mm,其大小顺序为:黄背栎
林>川滇高山栎林 >云南松 +黄背栎 +杜鹃混交
林>滇杨林>丽江云杉林 >云南松林;而半分解与
分解层的有效拦蓄量和有效拦蓄量也是黄背栎林最
大,分别为45.29t·hm-2和4.53mm,滇杨林最小,
只有999t·hm-2和1.00mm,其大小顺序为:黄背
栎林>丽江云杉林 >云南松 +黄背栎 +杜鹃混交
林>川滇高山栎林>云南松林>滇杨林。
从总拦蓄量深来看,黄背栎林枯落物的有效拦蓄
深最大,达6.70mm;其次是丽江云杉林、云南松+黄
背栎+杜鹃混交林和川滇高山栎林,分别为412、
368、3.30mm,而云南松林的最小,只有166mm。
表7 不同森林群落枯落物的有效拦蓄量
层次 植物群落
枯落物蓄积量/
(t·hm-2)
自然含水率/

最大持水率/

有效拦蓄率/

有效拦蓄量/
(t·hm-2)
有效拦蓄量深/
mm
未分解层
半分解与分解层
云南松林 1.60 8.65 299.31 245.76 3.92 0.39
丽江云杉林 4.51 10.24 273.12 221.91 10.01 1.00
云南松+黄背栎+杜鹃 4.79 13.28 323.46 261.66 12.53 1.25
黄背栎林 7.93 12.69 336.17 273.05 21.65 2.17
滇杨林 3.35 11.35 406.35 334.05 11.19 1.12
川滇高山栎林 4.88 12.73 346.53 281.82 13.75 1.38
云南松林 4.94 10.63 314.28 256.51 12.67 1.27
丽江云杉林 10.30 18.61 378.62 303.22 31.23 3.12
云南松+黄背栎+杜鹃 7.92 20.03 384.13 306.48 24.27 2.43
黄背栎林 14.52 19.89 390.28 311.85 45.29 4.53
滇杨林 4.21 21.13 304.33 237.55 9.99 1.00
川滇高山栎林 6.93 18.74 348.76 277.71 19.24 1.92
4 结论与讨论
不同森林群落枯落物的储量取决于林分的凋落
量和分解速度,而这些又与森林的结构组成、林下土
壤、林分水平及垂直结构、人为活动、枯落物厚度和
性质等因素有关[15-16]。拉市海汇水面山6种典型
森林群落,从海拔2471m到2877m形成垂直分
布,枯落物的储量从 6.54t·hm-2到 22.45t·
hm-2,表现出随海拔增加枯落物储量增加的趋势,
且半分解与分解层的储量均大于未分解层的储量,
说明海拔上升、气温降低,植被生理生化特性发生变
化,叶片厚度增加、被有绒毛或蜡质层,加之分解枯
落物的微生物生物活性降低,分解减慢,促进了枯落
物积累,因而海拔是决定枯落物储量的主导因子,这
与其他学者的研究结果基本一致[17]。
6种森林群落枯落物的最大持水量差异显著,
其大小顺序与枯落物总储量排序完全一致,表明枯
落物最大持水量与其储量密切相关[18-23],其中,黄
背栎林枯落物的持水能力最强,多达 60.77t·
hm-2,云南松林持水能力最弱,仅13.72t·hm-2,这
与村民收集云南松林地表枯落物减少了其储量有
关,而黄背栎林地处山顶,气温低、分解慢,人为活动
少,枯落物越积越多;另一方面与自身生物学特性有
关,黄背栎叶片厚实、被有绒毛、孔隙多易吸水,而云
南松林松针细小、具蜡质层、孔隙少不易吸水。
6种森林群落枯落物持水量在起初阶段增加较
快,随着浸水时间的延长,持水量增速减缓,最终达
到饱和状态。6种森林群落各层次枯落物吸水过程
都符合 H=Aln(t)+B,与前人研究结果一致[18,23]。
不同森林群落各层次枯落物的吸水速率均表现为在
浸水前期的0 0.5h内较高,在1 4h阶段明显
减小,最后趋于平缓[3],说明干燥枯落物的死细胞间
或枝叶表面存在较大水势差,是引起起初阶段吸水
速率较大的原因[24],且半分解与分解层的吸水速率
远大于未分解层的。
拉市海汇水面山6种森林群落枯落物对降水的
拦蓄量从大到小依次为:黄背栎林 >丽江云杉林 >
云南松+黄背栎+杜鹃混交林>川滇高山栎林>滇
杨林>云南松林,拦蓄深度分别为6.70、4.12、3.68、
3.30、2.12、1.66mm,同样表现出与枯落物储量、最
大持水量一致的变化规律,即从面山顶部到山脚,枯
落物对降水的拦蓄量和拦蓄深逐渐减小,其对降水
径流和泥沙流失的调节能力也会逐渐降低。因此,
保护高原湿地拉市海汇水面山森林植被对于维护
“森林-湿地”复合生态系统水文功能和保护湿地
具有重要意义。
514
林 业 科 学 研 究 第27卷
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