全 文 ：第 wv卷 第 {期
u s s z年 { 月
林 业 科 学
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∂²¯1wv o‘²1{
㸻qou s s z
南方红壤丘陵区杜仲和油桐人工林水土
保持效应的比较 3
黄志刚t ou 李锋瑞t 曹 云u 欧阳志云u 李锡泉v
田育新v 王中建w 柳 辉x
kt1 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所生态与农业研究室 兰州 zvssss ~u1 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态
国家重点实验室 北京 tsss{x ~ v1湖南省林业科学院 长沙 wtsssw ~ w1 湖南省慈利县林业局 张家界 wtxvss ~
x1 宁夏环境监测中心站 银川 zxssutl
摘 要 } 对南方红壤丘陵区杜仲和油桐人工林土壤蓄水功能 !径流及泥沙流失特征进行监测 o对比研究 u种人工
林的水土保持效应 ∀结果表明 }杜仲人工林林冠枝叶最大持水容量及林地凋落物吸水容量均高于油桐人工林 ~杜
仲林地 s ∗ tws ¦°土层年均土壤蓄水量达到 uv|1z °° o高出油桐林地 w1t h ~ussu ) ussx年油桐人工林年均径流深
为 zx1t °° o是杜仲人工林的 u1y倍 ~油桐林地年均土壤侵蚀模数达到 t|1y ·#®°pu o是杜仲林地的 u1|倍 ∀杜仲林
的土壤物理性质 k土壤密度 !最大持水量 !渗透速率和毛管孔隙度l优于油桐林 o其涵养水源的功能强于油桐林 ~杜
仲人工林枝叶繁茂 o其密度及盖度均高于油桐林 o其控制水土流失的效果比油桐林好 ∀作为水土保持树种 o杜仲比
油桐具有更好的水土保持效应 ∀
关键词 } 土壤蓄水量 ~杜仲人工林 ~油桐人工林 ~土壤侵蚀模数 ~水土保持
中图分类号 }≥txz1t 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszls{ p sss{ p sz
收稿日期 }ussy p z p ux ∀
基金项目 }干旱气象科学研究基金项目kŒ„ussysxl和中科院创新团队国际合作伙伴计划项目k≤÷×⁄p ussx p ul ~国家自然科学基金委
创新群体项目kwsvuttstl和国家自然科学基金资助项目kvsuvss|sl ∀
3 李锋瑞为通讯作者 ∀
Εχολογιχαλ Βενεφιτ οφ Σοιλ ανδ Ωατερ Χονσερϖατιον οφ Ευχοµ µια υλµοιδεσ ανδ
ςερνιχα φορδιι Πλαντατιον ιν Ηιλλψ Ρεδ Σοιλ Ρεγιον oΣουτηερν Χηινα
‹∏¤±ª«¬ª¤±ªtou ¬ƒ ±¨ªµ∏¬u ≤¤² ≠∏±t ’∏¼¤±ª«¬¼∏±u ¬÷¬´∏¤±v ׬¤± ≠∏¬¬±v • ¤±ª«²±ª­¬¤±w ¬∏‹∏¬x
kt1 ∆επαρτµεντ οφ Εχολογψ & Αγριχυλτυρε o Χολδ ανδ Αριδ Ρεγιονσ Ενϖιρονµεντ ανδ Ενγινεερινγ Ρεσεαρχη Ινστιτυτε o Χηινεσε Αχαδεµψοφ Σχιενχεσ Λανζηου zvssss ~
u q Στατε Κεψ Λαβορατορψοφ Υρβαν ανδ Ρεγιοναλ Εχολογψo Ρεσεαρχη Χεντερφορ Εχο2ΕνϖιρονµενταλΣχιενχεσoΧηινεσε Αχαδεµψοφ Σχιενχεσ Βειϕινγ tsss{x ~
v1 Ηυναν Αχαδεµψοφ Φορεστρψ Χηανγσηα wtsssw ~ w qΦορεστρψ Βυρεαυ οφ Χιλι Χουντψo Ηυναν Προϖινχε Ζηανγϕιαϕιε wtxvss ~
x qΝινγξια Ενϖιρονµενταλ Μονιτορινγ Χεντερ Ψινχηυαν zxssutl
Αβστραχτ} ≤²°³¤µ¤·¬√¨ ¬¨³¨µ¬°¨ ±·¶²±·«¨ ©∏±¦·¬²± ²©¶²¬¯ º¤·¨µ¶·²µ¤ª¨ ¤±§¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦¶²©µ∏±²©©¤±§¶¨§¬°¨ ±·¯²¶¶∏±§¨µ
ςερνιχα φορδιι ³¯¤±·¤·¬²±¤±§ Ευχοµ µια υλµοιδεσ ³¯¤±·¤·¬²±¬±·«¨ «¬¯¯¼µ¨§¶²¬¯µ¨ª¬²± º¨ µ¨ ¤³³¯¬¨§q׫¨ µ¨¶∏¯·¶¶«²º¨ §}≤¤±²³¼
°¤¬¬°¤¯ º¤·¨µ«²¯§¬±ª¦¤³¤¦¬·¼ ¤±§ ¬¯·¨µ¶¶²³³¬±ª∏³º¤·¨µ¦¤³¤¦¬·¼ ²© Ε qυλµοιδεσ ³¯¤±·¤·¬²± º¨ µ¨ «¬ª«¨µo¦²°³¤µ¨§º¬·« ςq
φορδιι ³¯¤±·¤·¬²±o¤¶º¨ ¯¯ ¤¶¶²¬¯ º¤·¨µ¦²±·¨±·o¤±§¶²¬¯ º¤·¨µ¦²±·¨±·∏±§¨µΕ qυλµοιδεσ ³¯¤±·¤·¬²±µ¨¤¦«¨§uv|1z °° ¥¨·º¨ ±¨
s ¤±§tws ¦° ¥¨ ±¨ ¤·«ªµ²∏±§oº«¬¦«¬¶«¬ª«¨µ·«¤±·«¨ ²·«¨µ¥¼w1t h q„±±∏¤¯ ¤√¨ µ¤ª¨ µ∏±²©©¤±§¶¨§¬°¨ ±·¯²¶¶∏±§¨µςqφορδιι
³¯¤±·¤·¬²± º¨ µ¨ zx1t °° ¤±§t|1y·#®°pu ©µ²° ussu·²ussx oº«¬¦«º¨ µ¨ u1y·¬°¨ ¶¤±§u1|·¬°¨ ¶²© Ε qυλµοιδεσ ³¯¤±·¤·¬²±o
µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q≥²¬¯ ³«¼¶¬¦¤¯ ³µ²³¨µ·¬¨¶k¶∏¦«¤¶º¤·¨µ«²¯§¬±ª¦¤³¤¦¬·¼o§¨±¶¬·¼o³²µ²¶¬·¼¤±§¬±©¬¯·µ¤·¬²±µ¤·¨l ¤±§·«¨ ¦²°³¯ ¬¨¬·¼
²©√¨ ª¨·¤·¬²±¶·µ∏¦·∏µ¨ k¦«¤µ¤¦·¨µ¬½¨ §¥¼¦¤±²³¼o§¨±¶¬·¼¤±§√¨ ª¨·¤·¬²±©µ¤¦·¬²±¤±§¶²²±l¬± Ε qυλµοιδεσ ³¯¤±·¤·¬²± º¨ µ¨ °²µ¨
³µ¬²µ·«¤±·«¤·¬± ςqφορδιι ³¯¤±·¤·¬²±o·«∏¶·«¨ ©∏±¦·¬²±²©¶²¬¯ º¤·¨µ¶·²µ¤ª¨ ¦¤³¤¦¬·¼¤±§¶²¬¯¤±§º¤·¨µ¦²±¶¨µ√¤·¬²± º¨ µ¨ ¥¨·¨µ
·«¤±·«¨ ¤¯·¨µq„¶µ¨·¨±·¬√¨ ·µ¨¨¶³¨¦¬¨¶²±¶²¬¯¤±§º¤·¨µ¦²±¶¨µ√¤·¬²±o Ε qυλµοιδεσ ³¯¤±·¤·¬²± «¤¶¥¨·¨µ¥¨ ±¨ ©¬·¶·«¤± ςqφορδιι
³¯¤±·¤·¬²±q
Κεψ ωορδσ} ¶²¬¯ º¤·¨µ¶·²µ¤ª¨ ~ Ευχοµ µια υλµοιδεσ ³¯¤±·¤·¬²±~ ςερνιχαφορδιι ³¯¤±·¤·¬²±~¶²¬¯ µ¨²¶¬√¨ °²§∏¯∏¶~¶²¬¯¤±§º¤·¨µ
¦²±¶¨µ√¤·¬²±
长期以来 o中国南方丘陵区过度砍伐森林和毁林开荒 o森林植被遭受极大程度的破坏 o引发了严重的土
壤侵蚀及旱涝等生态灾难 o该地区生态环境被严重破坏 o严重阻碍了区域经济发展 k余作岳等 ot||y ~赵平
等 ousss ~杨玉盛等 ot||{ ~彭少麟 ot||yl ∀杜仲 k Ευχοµ µια υλµοιδεσl和油桐 k ςερνιχα φορδιιl是中国南方重要
的经济树种 o在工业和医药行业中发挥了重要的经济效益 k白立炜等 oussv ~胡金家等 ousst ~马柏林等 o
t||| ~杜红岩等 ousswl o作为中国南方红壤丘陵山区退耕还林的主要树种也发挥了重要的生态效益 k钟晓青
等 ot||y ~何宗明等 ot||y ~聂朝俊等 oussvl ∀目前 o有关油桐和杜仲人工林水土流失状况研究还很少 ∀不同
的森林类型由于其树种生物学特性与林分结构不同 o其涵养水源的效应也存在一定的差异 k陈卓梅等 o
ussu ~潘紫重等 oussul ∀本文通过 ussu ) ussx年对杜仲和油桐 u种人工林水土流失状况及土壤水分的连续
定位监测 o比较研究了 u种人工林的水土保持效应 o对于了解杜仲和油桐人工林的水源涵养功能具有重要的
意义 o可为今后山区的水土保持工作提供参考 ∀
t 研究地概况
研究地位于湖南省张家界市慈利县两溪村国家长江防护林生态效益监测站 ku|βvsχ ‘ottsβtsχ ∞l o流域
面积 u1{t ®°u o最低海拔 uts ° o最高海拔 |tz °∀母岩主要为砂岩 !石灰岩 o土壤为山地红黄壤 ∀研究区属于
亚热带湿润季风气候 o年均降雨量为 t vwz1s °° o年均气温 ty1z ε oz月最热 o平均气温 u{1x ε ~t月最冷 o
平均气温 w1{ ε o全年无霜期 uy| §k李锡泉等 oussvl ∀
u种林分类型土壤均为砂岩发育而成的砂质红黄壤 ∀油桐人工林草本层的常见植物主要包括刺齿凤尾
蕨 k Πτερισ δισπαρl !扁穗莎草 k Χψπερυσ χοµπρεσσυσl !柳叶牛膝 k Αχηψραντηεσ λονγιφολιαl !狼尾草 k Πεννισετυµ
αλοπεχυροιδεσl !山莓 k Ρυβυσχορχηοριφολιυσl !阔鳞鳞毛蕨 k ∆ρψοπτερισχηαµπιονιιl !细叶莎草 k Χψπερυσχοµπρεσσυσl等 ∀
杜仲人工林草本层主要包括阔莎草 k Χψπερυσροτυνδυσl !繁缕 kΣτελλαρια µεδιαl !扛板归 k Πολψγονυµ περφολιατυµl
等 ∀u种林地林分状况及土壤物理性质状况见表 t ∀
表 1 2 种林分概况
Ταβ .1 Συρϖεψσ οφ τωο πλαντατιονσ
项目 Œ·¨° 杜仲人工林 Ε qυλµοιδεσ ³¯¤±·¤·¬²± 油桐人工林 ςqφορδιι ³¯¤±·¤·¬²±
林龄 „ª¨Π¤ tz ut
密度 ⁄¨ ±¶¬·¼Πk¬±§¬√¬§∏¤¯#«°pul w yss ? zu1v t zss ? u{s
平均树高  ¤¨±·µ¨¨«¨¬ª«·Π° w1u ? s1y x1u ? t1s
平均胸径  ¤¨± ⁄…‹Π¦° w1| ? s1z y1y ? s1t
总盖度 ײ·¤¯ ¦²√¨ µ¤ª¨Πh |s ? x zx ? y
乔木层盖度 „µ¥²µ¯ ¤¼¨ µ¦²√¨ µ¤ª¨Πh {s ? v ys ? tu
草本层盖度 ‹ µ¨¥ ¤¯¼¨ µ¦²√ µ¨¤ª¨Πh vs ? z ws ? v
最大持水量 ¤¬¬°∏° º¤·¨µ«²¯§¬±ª¦¤³¤¦¬·¼Πh tx1| ? v1u tv1y ? u1x
毛管持水量 ≤¤³¬¯¯¤µ¼ º¤·¨µ«²¯§¬±ª¦¤³¤¦¬·¼Πh tt1| ? v1v ts1x ? u1z
土壤密度 ≥²¬¯ §¨ ±¶¬·¼Πkª#¦°pvl t1y ? s1t t1z ? s1t
总孔隙度 ײ·¤¯ ¶²¬¯ ³²µ²¶¬·¼Πh ux1z ? v1s uv1u ? v1y
毛管孔隙度 ≤¤³¬¯¯¤µ¼ ¶²¬¯ ³²µ²¶¬·¼Πh t|1u ? v1| t{1t ? w1w
渗透速率 ≥²¬¯ º¤·¨µ¬±©¬¯·µ¤·¬²±µ¤·¨Πk°°#°¬±ptl s1{u ? s1tx s1xt ? s1tv
u 研究方法
211 径流小区设计
径流小区均设置在 vsβ东坡的下坡 o面积 ts ° ≅ ts ° o四周设有水泥边界 o下设沉沙池 o每个林地沿坡向
连续设置 v个径流小区 ∀
212 降雨量测定及降雨侵蚀力的计算
用王万忠等kt||xl简易求算公式计算降雨侵蚀力 Ρvs }
Ρvs € t1zs ≈k Π# ΙvsΠtssl  p s1tvy kΙvs  ts °° # «ptl ~ ktl
Ρvs € u1vx ≈k Π# ΙvsΠtssl  p s1xuv kΙvs ∴ ts °° # «ptl ∀ kul
式中 }Π为降雨量k°°l o利用虹吸式自记雨量计测定 ~ Ιvs为最大 vs °¬±雨强 k°°#«ptl o根据虹吸式自计雨
量计记录结果求得 ∀
213 产流产沙量测定
降雨后测定径流池中的径流量 o搅拌均匀后取 xss °水 o过滤后烘干测定泥沙含量 o计算土壤侵蚀量 ∀
| 第 {期 黄志刚等 }南方红壤丘陵区杜仲和油桐人工林水土保持效应的比较
ussu ) ussx年对 u种人工林的产流产沙情况系统监测 w年 ∀
214 土壤含水量测定
使用时域反射仪 k·¬°¨ §²°¤¬± µ¨©¯ ¦¨·²°¨ ·µ¼o简称 ×⁄• l测定土壤体积含水量 k h l的变化 ∀在每个径流小
区中部并排埋设 u根导波管 o埋设 v个月后开始测定 o每个月测定 v ∗ x次 o监测时间为 ussw年 z月至 ussx
年 z月 o测定深度为 s ∗ tws ¦°∀土壤蓄水量 k°°l €体积含水量 k h l ≅土层厚度 k°°l ∀
215 土壤物理性质的测定
土壤密度 !土壤持水量 !土壤孔隙度及土壤水分渗透速率的测定方法详见5森林土壤定位研究方法6 k张
万儒等 ot|{yl ∀
216 林冠持水容量测定
使用浸水法 o计算林冠的枝叶 k刚从树上采回来的鲜叶和鲜枝l浸入水中 uw «后的质量与其鲜质量之
差 ∀
217 林地凋落物吸水容量测定
使用浸水法 o计算林地凋落物泡水 s1x !t !w !tu和 uw «的质量变化 ∀
v 结果与分析
311 2002 ) 2005年降雨分布特征
对 ussu ) ussx年单次降雨k降雨间隔时间在 y «以上的算做 u次降雨l k¬®«¤¬¯²√¤ ετ αλqot||z ~谢云等 o
usstl作统计分析 o结果显示 k表 ul }在研究时期内 ow ) {月平均降雨量占总降雨量的 zu1t h ∀在不同降雨
量级下 oussu和 ussv年以降雨量  xs °°的降雨为主 o分别占当年降雨量的 x{1x h和 xv1y h ~ussw年以降
雨量  xs °°和  ux °°的降雨为主 o占总降雨量的 {s1s h ~ussx年以降雨量  ux °°的降雨为主 o占降雨
量的 yu1t h ∀从降雨次数来看 ow年均以降雨量  ux °°的降雨为主 k占总数的 {v1z h l ∀在不同雨强下 o研
究区主要以雨强  x °°#«pt的降雨为主 o占总降雨次数的 |u1z h o其雨量占总降雨量的 zu1u h ∀因此 o研究
区主要以降雨量  ux °° !雨强  x °°#«pt的降雨为主 ∀
表 2 2002 ) 2005 年降雨分布
Ταβ .2 ∆ιστριβυτιον οφ πρεχιπιτατιον φροµ 2002 το 2005
年 份
≠ ¤¨µ
项 目
Œ·¨°
w ) {月
≥∏°°¤·¬²±©µ²°
„³µq·² „∏ªq
降雨量分级 ≤¯ ¤¶¶¬©¬¦¤·¬²±
²©³µ¨¦¬³¬·¤·¬²±Πk°°#§ptl
降雨强度分级 ≤ ¤¯¶¶¬©¬¦¤·¬²±
²©µ¤¬±©¤¯¯¬±·¨±¶¬·¼Πk°°#«ptl
 ux ux ∗ xs  xs  x x ∗ ts  ts
ussu 降雨量 °µ¨¦¬³¬·¤·¬²±Π°° t vvz w{x vu| t twy t x{t uxw tux
降雨次数 ׬° ¶¨ yu |x | tw ttt w v
ussv 降雨量 °µ¨¦¬³¬·¤·¬²±Π°° t tzz wwy u{{ {wz t s{t xst s
降雨次数 ׬° ¶¨ ww zv { y {x u s
ussw 降雨量 °µ¨¦¬³¬·¤·¬²±Π°° t tvz xvu vsw yyt t stz vvv tw{
降雨次数 ׬° ¶¨ w{ y{ { z zv z v
ussx 降雨量 °µ¨¦¬³¬·¤·¬²±Π°° |zs {w| t|x vux |xt vzx ww降雨次数 ׬° ¶¨ v| zu x v zu z t
312 2种林地类型径流量比较
据图 t和图 u所示 oussu ) ussw年径流主要集中在 w ) {月 o分别占全年径流量的 {z1{ h和 {y1v h ~ussx
年径流主要集中在 {月 o分别占全年径流量的 |w1y h和 {x1y h ∀因此 o杜仲和油桐人工林地 w年径流流失主
要集中在 w ) {月 o平均径流 ux1z和 yy1z °° o分别占年均径流量的 {|1u h和 {{1z h ∀这一现象可能与降雨
主要集中在这一时段有关 o高频率的降雨使得土壤具有较高的含水量 o降雨入渗少 o加上 w ) y月又是杜仲和
油桐树及其林下草本层器官建成发展阶段 o对降雨的截留少 o因而产生较多的径流 ∀径流深与侵蚀性降雨量
k王万忠 ot|{wl之间具有显著的线性相关性 k Π s1sx ~杜仲人工林的相关系数 Ρu € s1zxs ~油桐人工林的相
关系数 Ρu € s1zxzl k图 vl ∀
313 2种林地类型泥沙流失比较
ussu ) ussx年 u种林地类型泥沙流失量在年内和年间均具有显著性差异 k Π s1sxl ∀油桐人工林林地
ussu年 {月泥沙流失量 k占全年流失量的 vw1{ h l远大于其他月份 k图 wl ~u种人工林 ussv ) ussw年泥沙流
失变化规律与径流规律相似 o即泥沙流失主要集中在降雨较多的 w ) {月 o杜仲人工林和油桐人工林分别占
st 林 业 科 学 wv卷
图 t ussu ) ussx年径流量与侵蚀性降雨量月变化
ƒ¬ªqt ²±·«¯¼ √¤µ¬¤·¬²±¶²©µ∏±²©©¦²∏³¯ §¨ º¬·« µ¨²¶¬√¨
µ¤¬±©¤¯¯¦¤³¤¦¬·¼ ∏±§¨µ·º²©²µ¨¶··¼³¨¶©µ²° ussu·²ussx
全年泥沙流失量的 |u1y h 和 {|1{ h ~
ussx年泥沙流失有 u 个高峰 kx 月和 {
月l o分别占全年泥沙流失量的 {s1{ h和
{z1s h ∀ussx年 u个林地的泥沙流失量
较 ussw年均增加 o这是由于降雨量的分
布不均引起的 ∀ussx年降雨主要集中在 x
月 kvxy1t °°l和 {月 ku{s1| °°l o分别
占全年降雨量的 uy1s h和 us1x h o降雨天
数分别达到 us §和tx §o持续高强度降雨
是导致泥沙大量流失的主要原因 ∀
ussu ) ussx年油桐林地年平均土壤
侵蚀模数达到 t|1y ·#®°pu o是杜仲林地
的 u1|倍 ∀其原因可能在于杜仲林地具
有较高的盖度 o并且其林冠呈多层次的分
布 o能够对降雨进行多次截留 o因而能够
多次削减雨滴动能 o减少降雨对土壤的溅
蚀作用 k∞¯ ¬¯¶²±ot|wwl ∀与杜仲林地相比
较 o油桐林冠表现为单一结构层次 o由于
其叶片较大 o且叶间空隙较多 o对降雨的
截留少 o因而对雨滴动能的削减相对就少 ~虽然油桐林地的草本层盖度大于杜仲林地 o但是研究区的降雨
k尤其是侵蚀性降雨l主要集中在每年的 w ) z月 o而该时段正是草本植物器官建成发展阶段 o因而其对降雨
的截留作用尚处于低级阶段 o所以 o油桐林地的土壤侵蚀模数高于杜仲林地 ∀说明杜仲林比油桐林具有更好
的保持林地表层土壤的功能 ∀u种林地类型土壤侵蚀模数与侵蚀性降雨量 !径流量及降雨侵蚀力均具有极
显著的相关性 k Π s1stl ∀但是在侵蚀性降雨量 k图 yl !径流量 k图 zl及降雨侵蚀力 k图 {l相同的条件下 o
油桐林地的土壤侵蚀模数线性斜率均大于杜仲林地 o说明在相同降雨条件下 o油桐林地的土壤侵蚀情况较杜
仲林地严重 o即杜仲林地具有较高的抗侵蚀能力 ∀
图 u ussu p ussx年径流量与径流系数
ƒ¬ªqu • ∏±²©©¤±§µ∏±²©©¦²¨©©¬¦¬¨±·∏±§¨µ·º²
©²µ¨¶··¼³¨¶©µ²° ussu·²ussx
图 v ussu p ussx年径流量与侵蚀性降雨量的
线性相关性
ƒ¬ªqv ¬±¨ ¤µ¦²µµ¨ ¤¯·¬²± ²© µ¨²¶¬√¨µ¤¬±©¤¯¯¦¤³¤¦¬·¼ ¤±§
µ∏±²©©∏±§¨µ·º²©²µ¨¶··¼³¨¶©µ²° ussu·²ussx
314 2种林地类型土壤涵养水源功能比较
林地土壤是水分贮蓄的主要场所 o土壤水分变化具有时空变异性 k龚元石等 ot||{ ~邱扬等 ousss ~
usstl ∀u种林分类型土壤蓄水量变化k图 |l均呈双峰曲线变化趋势 ∀杜仲林地和油桐林地的土壤蓄水量最
大值均出现在 ussw年的 z月 os ∗ tws ¦°土层的蓄水量分别达到 vsx1z和 vux1v °° ~杜仲林地土壤蓄水量最
tt 第 {期 黄志刚等 }南方红壤丘陵区杜仲和油桐人工林水土保持效应的比较
图 w ussu p ussx年土壤侵蚀模数与侵蚀性
降雨量月变化
ƒ¬ªqw ²±·«¯¼ √¤µ¬¤·¬²±¶²©¶²¬¯ µ¨²¶¬√¨ °²§∏¯∏¶
¦²∏³¯ §¨ º¬·« µ¨²¶¬√¨ µ¤¬±©¤¯¯¦¤³¤¦¬·¼ ∏±§¨µ·º²
©²µ¨¶··¼³¨¶©µ²° ussu·²ussx
小值出现在 ussw年的 ts月 o其次是 ussx
年的 z月 o分别为 tx{1|和 tzv1| °° ~油
桐林地土壤蓄水量最小值出现在 ussx年
的 z月 o其次是 ussw年的 ts月 o其值分别
为 tv|1u和 t{|1v °°∀x ) {月 k降雨集
中月份 o占全年降雨量的 yz h l土壤蓄水
量变异系数k油桐人工林为 u|1v h o杜仲
人工林为 t|1| h l大于其他月份 k油桐人
工林为 ts1w h o杜仲人工林为 ty1| h l ∀
这与黄志宏等 kussvl的桉树人工林雨季
土壤蓄水量变异系数大于干季的研究结
果类似 ∀
由图 |可知 o在 tt月至次年 y月 o油
桐林地的土壤蓄水量低于杜仲林地 o其他
月份油桐林地的土壤蓄水量高于杜仲林
地 o其差异性达到显著水平 k Π s1sxl ∀
其原因可能在于同期杜仲林冠持水容量
极显著 k Π s1stl大于油桐林冠持水容
量 k表 vl o且杜仲林地凋落物的吸水容量
k吸水时间  tu «l大于油桐林地凋落物
吸水容量 ∀虽然油桐林地凋落物的饱和
图 x ussu ) ussx年土壤侵蚀模数变化
ƒ¬ªqx ∂¤µ¬¤·¬²±¶²©¶²¬¯ µ¨²¶¬√¨ °²§∏¯∏¶∏±§¨µ
·º²©²µ¨¶··¼³¨¶©µ²° ussu·²ussx
图 y ussu ) ussx年土壤侵蚀模数与侵蚀性
降雨量的线性相关性
ƒ¬ªqy ¬±¨ ¤µ¦²µµ¨ ¤¯·¬²± ²© µ¨²¶¬√¨µ¤¬±©¤¯¯¦¤³¤¦¬·¼
¤±§µ∏±²©©∏±§¨µ·º²©²µ¨¶··¼³¨¶©µ²° ussu·²ussx
吸水容量 k吸水时间 uw «l大于杜仲 o但是研究地主要以持续降雨时间  tu «的降雨为主 kussu ) ussx年占
总降雨次数的 {s1t h l o所以杜仲林地凋落物截留的降雨量大于油桐林地 ∀总的来说 o在相同的自然环境条
件下 o杜仲林地的年蓄水量要高于油桐林地 o即杜仲林地土壤蓄水量线性斜率大于油桐林地 ∀
w 讨论与结论
坡面产流产沙是降雨因子 !坡面因子及植被因子共同作用的结果 o其中降雨因子是原动力 o但是降雨事
件具有随机性且降雨特征具有时空异质性 k常福宣等 oussul ∀土壤结构影响雨滴动能对土壤的溅蚀 ~土壤
ut 林 业 科 学 wv卷

图 z ussu ) ussx年土壤侵蚀模数与
径流量的线性相关性
ƒ¬ªqz ¬±¨ ¤µ¦²µµ¨ ¤¯·¬²± ²©¶²¬¯ µ¨²¶¬√¨ °²§∏¯∏¶
¤±§µ∏±²©©∏±§¨µ·º²©²µ¨¶··¼³¨¶©µ²° ussu·²ussx
图 { ussu ) ussx年土壤侵蚀模数与降雨
侵蚀力的线性相关性
ƒ¬ªq{ ¬±¨ ¤µ¦²µµ¨ ¤¯·¬²± ²©¶²¬¯ µ¨²¶¬√¨ °²§∏¯∏¶¤±§
µ¤¬±©¤¯¯ µ¨²¶¬√¬·¼ ∏±§¨µ·º²©²µ¨¶··¼³¨¶©µ²° ussu·²ussx
表 3 林冠持水容量及林地凋落物吸水容量 ≠
Ταβ .3 Χανοπψ ωατερ ηολδινγ χαπαχιτψ ανδ λιττερσ ωατερ αβσορπτιον
项目 Œ·¨°¶ 时间׬°¨
杜仲人工林
Ε qυλµοιδεσ ³¯¤±·¤·¬²±
油桐人工林
ςqφορδιι ³¯¤±·¤·¬²±
叶最大持水容量 ¨¤© º¤·¨µ«²¯§¬±ª¦¤³¤¦¬·¼Π
ktsw ®ª#«°p ul u|1t ? w1u„ y1{ ? v1{…
枝最大持水容量 …µ¤±¦« º¤·¨µ«²¯§¬±ª¦¤³¤¦¬·¼Π
ktsw ®ª#«°p ul |1v ? u1{„ {1t ? y1s„
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凋落物吸水量 ¬·¨µ¶º¤·¨µ¤¥¶²µ³·¬²±Πk®ª#®ªptl w « s1|z ? s1sz¤ s1|w ? s1su¤
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凋落物干质量 ⁄µ¼ º ¬¨ª«·²© ¬¯·¨µ¶Πktsw®ª#«°pul u1t ? s1u¤ u1u ? s1v¤
≠ 表中数字为平均值 o其中 „ !…表示差异达到极显著水平 Π s1st o¤!¥表示差异达到显著水平 Π
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υ杜仲人工林土壤蓄水量 ≥²¬¯ º¤·¨µ¶·²µ¤ª¨ ²© Ε qυλµοιδεσ
³¯¤±·¤·¬²± τ 油桐人工林土壤蓄水量 ≥²¬¯ º¤·¨µ¶·²µ¤ª¨ ²© ςq
φορδιι ³¯¤±·¤·¬²± ω降雨量 °µ¨¦¬³¬·¤·¬²±
图 | ussw年 z月至 ussx年 z月土壤蓄水量月变化
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©µ²° ∏¯ qussw·²∏¯ qussx
密度 !土壤最大持水量 !
土壤水分渗透速率和毛
管孔隙度及持水量等土
壤物理特性通过调控土
壤水分状况来影响地表
径流的产生及其夹沙能
力k×µ∏°¤± ετ αλqot||s ~
⁄¨ ∏¦«µ¤¶ ετ αλqot|||l ∀
本研究中杜仲林的土壤
最大持水量 !毛管孔隙
度和土壤水分渗透速率
均高于油桐林k表 ul o
对于林地涵养水源的功
能而言 o杜仲林优于油
桐林 ∀植被覆盖是控制径流产生的重要因素 o在植被带状
分布的情况下 o这种作用尤其突出 k׫²µ±¨ ¶ ετ αλqot|||l ∀
不同的森林类型 o由于植被垂直结构和水平空间分布与配
置的不同 o也会导致其水土保持功能明显差异 ∀国内在森
林空间结构对水土保持功能影响的研究已有很多报导 k王
棣等 ot||yl ∀林地植被空间结构复杂 o能够对降雨进行多
层次的截留 o削减降雨动能 o降低降雨对地表的侵蚀作用 o
减少地表径流 o从而减少泥沙流失 k∞¯ ¬¯¶²±ot|wwl ∀本研究
中杜仲林枝叶繁茂 o其密度及盖度均高于油桐林 o因而其控
制水土流失的效果比油桐林好 ∀通过系统定位研究得出如
下结论 }
tl ussu ) ussx年油桐人工林年均径流 zx1t °° o是杜
仲人工林的 u1y倍 ∀油桐林地 k平均径流系数 s1swzl径流
量大于杜仲林地 k平均径流系数 s1st{l o说明杜仲人工林
比油桐人工林具有更好的减少地表径流的功能 ∀
ul ussu ) ussx 年油桐林地年均土壤侵蚀模数达到
t|1y·#®°pu o是杜仲林地的 u1|倍 o说明杜仲人工林比油桐
vt 第 {期 黄志刚等 }南方红壤丘陵区杜仲和油桐人工林水土保持效应的比较
人工林具有更好的保持林地表层土壤的功能 ∀土壤侵蚀模数与侵蚀性降雨量 !径流流失量及降雨侵蚀力之
间均具有极显著的线性相关性 o油桐林地的土壤侵蚀模数线性斜率大于杜仲林地 o说明杜仲林地具有较高的
抗侵蚀能力 ∀
vl 杜仲人工林林冠持水容量及林地凋落物吸水容量均高于油桐人工林 ∀u种林地类型土壤蓄水量变化
均呈双峰曲线变化趋势 o与降雨量表现为显著的线性相关性 o杜仲林地 s ∗ tws ¦°土层年均土壤蓄水量达到
uv|1z °° o高出油桐林地 w1t h o说明杜仲人工林比油桐人工林具有较好的涵养水源的功能 ∀
参 考 文 献
白立炜 o葛焕琦 o张 立 o等 qussv1 杜仲叶醇对糖尿病大鼠骨密度的影响 q吉林大学学报 }医学版 ou|kxl }x{z p x|s
常福宣 o丁 晶 o姚 健 qussu1 降雨随历时变化标度性质的探讨 q长江流域资源与环境 ottktl }z| p {v
陈卓梅 o郑郁善 o黄先华 o等 qussu1 秃杉混交林水源涵养功能的研究 q福建林学院学报 ouukvl }uyy p uy|
杜红岩 o谢碧霞 o孙志强 o等 qussw1 不同变异类型杜仲皮含胶性状的变异规律 q中南林学院学报 ouwkul }ts p tu
何宗明 o杨玉盛 o邹双全 qt||y1 杉木不同复合经营模式综合效益的研究 q南京林业大学学报 ouskwl }xz p ys
龚元石 o廖超子 o李保国 qt||{1 土壤含水量和容重的空间变异及其分形特征 q土壤学报 ovxktl }ts p tx
胡金家 o王曼莹 qusst1 杜仲叶提取物对体外培养的成骨细胞代谢功能调节研究 q中国中医基础医学杂志 ozkwl }w{ p xt
黄志宏 o周国逸 o ²µµ¬¶o等 qussv1 桉树人工林冠层气象因子对雨季土壤水分的影响 q热带亚热带植物学报 ottkvl }t|z p usw
李锡泉 o田育新 o袁正科 o等 qussv1 湘西山地不同植被类型的水土保持效益研究 q水土保持研究 otskul }xv p txz
马柏林 o梁淑芳 o张康健 o等 qt|||1 杜仲种子中桃叶珊瑚甙的提取分离研究 q西北林学院学报 otwkwl }y| p zu
聂朝俊 o彭智坚 qussv1 喀斯特山地人工杜仲林枯落物和土壤持水特性初步研究 q林业资源管理 okyl }uz p vt
潘紫重 o杨文化 o曲银鹏 qussu1 不同林分类型凋落物的蓄水功能 q东北林业大学学报 ovskxl }t| p ut
彭少麟 qt||y1恢复生态学与植被重建 q生态科学 otxkul }uy p vt
邱 扬 o傅伯杰 o王 军 qusss1 黄土丘陵小流域土壤水分时空分异与环境关系的数量分析 q生态学报 ouskxl }zwt p zwz
邱 扬 o傅伯杰 o王 军 qusst1 黄土丘陵小流域土壤水分的空间异质性及其影响因子 q应用生态学报 otukxl }ztx p zus
王 棣 o李林英 o李永生 o等 qt||y q中条山森林植被涵养水源功能的综合评价 q东北林业大学学报 ouwkyl }ut p uz
王万忠 qt|{w1黄土地区降雨特性与土壤流失关系的研究 ¶ ) 关于侵蚀性降雨标准的问题 q水土保持通报 owkul }x{ p yu
王万中 o张宪奎 qt||x1 中国降雨侵蚀力 • 值的计算与分布k ´l q水土保持学报 o|kwl }z p t{
谢 云 o章文波 o刘宝元 qusst1 用日雨量和雨强计算降雨侵蚀力 q水土保持学报 out kyl }xv p xy
杨玉盛 o邱仁辉 o俞新妥 qt||{1 影响杉木人工林可持续经营因素探讨 q自然资源学报 otvktl }vw p v|
余作岳 o周国逸 o彭少麟 qt||y1 小良试验站三种地表径流效应的对比研究 q植物生态学报 ouskwl }vxx p vyu
张万儒 o许本彤 qt|{y1 森林土壤定位研究方法 q北京 }中国林业出版社 ovs p vy
赵 平 o彭少麟 o张经纬 qusss1 恢复生态学 ) 退化生态系统生物多样性恢复的有效途径 q生态学杂志 ow|ktl }xv p x{
钟晓青 o覃儒信 qt||y1 保靖县油桐林分混交模式及其生态经济效益 q农村生态环境 otukul }x{ p x|
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k责任编辑 于静娴l
wt 林 业 科 学 wv卷