岷江上游山地森林/干旱河谷交错带不同植被水源涵养效益

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选取岷江上游理县熊耳山山地森林/干旱河谷交错带为研究区,分析油松-臭椿人工林林冠截留、灌草层植被截留,油松-臭椿人工林、灌草层及裸地的土壤水文物理性质、土壤水分蒸发、总体拦蓄能力;研究青冈次生林、杨柳阔叶林、针阔混交林、岷江柏针叶林、次生灌丛、退化荒地等植被类型枯落物水源涵养功能及特征。主要结果如下:(1)随着降雨量的增大,林冠截留量、林内穿透雨量和树干干流量均呈现递增趋势,且穿透雨量随降水量的增长比较迅速。穿透雨量占总降水的50%-80%。(2)灌草层的持水量与其单位面积储量有密切关系,随着蓄积量的增大,持水量也增大。岷江上游干旱河谷区灌草层的持水率保持在85%左右。(3)枯落物储量顺序为青冈次生林>杨柳阔叶林>针阔混交林>岷江柏幼林>次生灌丛>荒草坡。随着枯落物储量的逐渐降低,持水量也跟着降低,水分条件也随植被分布不同而表现出逐步恶化的特征。(4)各林分枯落物层浸入水中0-2h,其持水量都有一个急速上升的过程,2h后随着浸泡时间的延长枯落物层持水量增加变缓并趋于最大值;在0-2h内各林分地表枯落物层吸水速率几乎都呈直线下降,2h后下降速度逐渐变缓并趋于动态平衡。(5)枯落物层最大持水量和有效拦蓄量均是青冈次生林>杨柳阔叶林>针阔混交林>岷江柏幼林>次生灌丛>荒草坡。最大持水量的变化范围是2.1mm-10.1mm,有效拦蓄量的变化范围是1.59mm-7.73 mm.(6)人工模拟降雨过程中,裸地的产流量均远远高于灌草地和乔木林地,而且从开始产流时间上看,裸地开始产流的时间也要早于灌草地和乔木林地,说明灌草地和乔木林地由于林下枯落物覆盖和地表植被覆盖,对地表径流均有有效地拦截作用,表现出更好的水源涵养效益。(7)林地及灌草地的土壤容重较低而孔隙度较大,而裸地的容重则较大而孔隙度较小。土壤的容重随着土壤层次的加深而逐渐增大,且变化趋势明显。乔木和灌草对土壤孔隙度的改变明显,增加了土壤的通透性和提高了孔隙数量,提高了水源涵养的能力。(8)裸地土壤各层最大蓄水量与有效蓄水量均明显小于灌草覆盖下土壤,而乔木林下土壤的最大蓄水量与有效蓄水量则高于前两者,随着植被覆盖状况的改良,土壤的蓄水能力也随之变好。(9)不同植被覆盖下土壤的入渗速率都随土层深度的增加而减小。对于不同植被覆盖下土壤入渗,乔木林和灌木林由于植被覆盖度较大,具有较高的土壤渗透速率,减少了地表径流。而裸地由于放牧和人为活动的破坏,在土壤的水分入渗上表现较差。在入渗初始阶段,土壤入渗速率较大,但随着入渗时间的增加,入渗速率急剧下降,逐渐趋向于平缓,一直持续到稳渗。
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