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不同密度飞播马尾松林凋落物及土壤持水性能比较分析

褚欣 潘萍 郭丽玲 宁金魁 欧阳勋志 吴自荣

褚欣, 潘萍, 郭丽玲, 宁金魁, 欧阳勋志, 吴自荣. 不同密度飞播马尾松林凋落物及土壤持水性能比较分析[J]. 浙江农林大学学报, 2017, 34(5): 808-815. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.05.006
引用本文: 褚欣, 潘萍, 郭丽玲, 宁金魁, 欧阳勋志, 吴自荣. 不同密度飞播马尾松林凋落物及土壤持水性能比较分析[J]. 浙江农林大学学报, 2017, 34(5): 808-815. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.05.006
CHU Xin, PAN Ping, GUO Liling, NING Jinkui, OUYANG Xunzhi, WU Zirong. Comparing water-holding capacity in forest litter and soils for an aerially seeded Pinus massoniana plantation with different stand densities[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2017, 34(5): 808-815. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.05.006
Citation: CHU Xin, PAN Ping, GUO Liling, NING Jinkui, OUYANG Xunzhi, WU Zirong. Comparing water-holding capacity in forest litter and soils for an aerially seeded Pinus massoniana plantation with different stand densities[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2017, 34(5): 808-815. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.05.006

不同密度飞播马尾松林凋落物及土壤持水性能比较分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.05.006
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目 31360181

国家自然科学基金资助项目 31160159

详细信息
    作者简介: 褚欣, 从事森林资源监测与管理研究.E-mail:chuxin8_2015@163.com
    通信作者: 欧阳勋志, 教授, 博士生导师, 从事森林资源监测与管理研究.E-mail:oyxz_2003@hotmail.com
  • 中图分类号: S715

Comparing water-holding capacity in forest litter and soils for an aerially seeded Pinus massoniana plantation with different stand densities

  • 摘要: 根据飞播马尾松Pinus massoniana林的林木密度,将林分分为Ⅰ组(900~1 500株·hm-2),Ⅱ组(1 500~2 100株·hm-2),Ⅲ组(2 100~2 700株·hm-2),Ⅳ组(2 700~3 300株·hm-2)等4个密度组,并分别各密度组设立标准地调查和样品测定,分析比较其凋落物和土壤的持水性能。结果表明:① 各密度组凋落物储存量都表现为半分解层大于未分解层,凋落物总储存量、最大持水量和有效拦蓄量均为密度组Ⅱ>密度组Ⅲ>密度组Ⅰ>密度组Ⅳ,最大值分别为4.26,11.55和9.79 t·hm-2,且密度组Ⅱ的最大持水量和有效拦蓄量均显著高于其余密度组(P < 0.05),凋落物总储存量各密度组间无显著差异(P>0.05)。② 土壤非毛管持水量、毛管持水量和最大持水量的范围分别是332.62~628.93,2 210.17~2 859.98和3 792.45~3 984.91 t·hm-2,均表现为密度组Ⅱ>密度组Ⅲ>密度组Ⅰ>密度组Ⅳ,但各密度组间无显著差异(P>0.05)。综合分析表明:飞播马尾松林密度为1 500~2 100株·hm-2时,凋落物和土壤的持水性能最好。
  • 图  1  不同密度组凋落物储存量

    Figure  1  Litter storage capacity in different density groups

    图  2  同密度组0~80 cm土壤持水量

    Figure  2  oil water holding capacity of 0-80 cm in different density groups

    表  1  不同密度组标准地基本概况

    Table  1.   Basic situation of different density groups

    密度组平均林龄/a平均胸径/cm平均树高/m林分平均密度/(株·hm-2)郁闭度土层厚度/cm腐殖质层厚度/cm坡度/(°)
    2610.89.31 2500.478.53.322
    2710.310.21 8250.574.83.023
    249.19.52 4750.681.73.218
    247.87.82 9580.776.34.317
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    表  2  不同密度组凋落物持水特性

    Table  2.   Water holding characteristics of litter in different density groups

    密度组凋落物层最大持水率/%最大持水量/(t·hm-2)有效拦蓄率/%有效拦蓄量/(t·hm-2)
    未分解层141.53±21.13 b1.10±0.58 b120.06±17.96 b0.94±0.49 b
    半分解层166.21±29.52 bc2.39±0.58bc141.00±25.08 bc2.02±0.49 bc
    平均或合计153.87±25.84 b3.49±1.09 b130.53±22.28 b2.96±0.93 b
    未分解层259.16±20.92 a3.53±0.76 a219.79±17.87 a2.99±0.65 a
    半分解层275.26±8.92 a8.02±0.53 a233.42±7.55 a6.80±0.45 a
    平均或合计267.21±12.27 a11.55±1.13 a226.61±13.27 a9.79±0.96 a
    未分解层220.35±25.28 a1.64±0.79 ab186.94±31.72 a1.40±0.67 ab
    半分解层241.26±37.32 ab3.94±0.88 b204.78±21.53ab3.34±0.75 b
    平均或合计230.81±30.16 b5.58±1.55 b195.86±25.16 b4.74±1.32 b
    未分解层98.77±6.55 b0.47±0.18 b83.80±5.55 b0.40±0.15 b
    半分解层133.66±19.90 c1.33±0.45 c113.41±16.89 c1.13±0.38 c
    平均或合计116.22±13.36 b1.80±0.43 b98.61±13.35 b1.53±0.37 b
        说明:平均值±标准误,“平均或合计”中最大持水率、有效拦蓄率为平均值,最大持水量、有效拦蓄量为合计;纵向不同小写字母表示相同分解层不同密度组均值间差异显著(P<0.05)。
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    表  3  不同密度组土壤容重及孔隙度

    Table  3.   Soil bulk density and porosity of different density groups

    密度组土层厚度/cm土壤容重/(g·cm-3)毛管孔隙度/%非毛管孔隙度/%总孔隙度/%
    0〜101.32 ± 0.02 a34.54 ± 4.73 a6.53 ± 1.42 a50.19 ± 5.52 a
    10〜201.35 ± 0.05 a33.81 ± 5.06 a6.06 ± 0.94 a49.06 ± 5.45 a
    20〜401.38 ± 0.01 a32.27 ± 5.23 a5.00 ± 0.76 a47.92 ± 5.05 a
    40〜801.41 ± 0.03 a32.05 ± 3.73 a4.17 ± 1.39 ab46.79 ± 4.85 a
    平均1.36 ± 0.02 a33.17 ± 2.04 a5.44 ± 0.57 bc48.49 ± 2.36 ab
    0〜101.21 ± 0.02 a36.08 ± 2.33 a9.82 ± 3.81 a54.34 ± 4.13 a
    10〜201.25 ± 0.04 a35.98 ± 0.49 a9.67 ± 2.69 a52.83 ± 3.08 a
    20〜401.31 ± 0.08 a35.85 ± 0.96 a7.68 ± 1.95 a50.57 ± 2.85 a
    40〜801.39 ± 0.10 a35.56 ± 2.72 a7.01 ± 0.60 a47.55 ± 2.36 a
    平均1.29 ± 0.03 a35.87 ± 0.80 a8.55 ± 1.15 a51.32 ± 2.12 a
    0〜101.28 ± 0.09 a36.57 ± 5.34 a11.38 ± 1.58 a51.70 ± 3.84 a
    10〜201.29 ± 0.06 a35.76 ± 6.32 a7.09 ± 2.65 a51.32 ± 4.24 a
    20〜401.33 ± 0.10 a33.80 ± 6.66 a6.37 ± 1.29 a49.81 ± 5.72 a
    40〜801.39 ± 0.02 a32.32 ± 3.96 a6.06 ± 1.19 ab47.55 ± 3.47 a
    平均1.32 ± 0.03 a34.61 ± 2.47 a7.72 ± 0.99 ab50.09 ± 2.55 ab
    0〜101.32 ± 0.09 a32.27 ± 1.49 a5.34 ± 0.93 a50.19 ± 2.32 a
    10〜201.39 ± 0.04 a31.97 ± 4.66 a4.93 ± 0.53 a47.55 ± 3.62 a
    20〜401.40 ± 0.09 a28.71 ± 3.13 a4.49 ± 0.30 a47.17 ± 2.83 a
    40〜801.41 ± 0.08 a24.84 ±10.87 a3.50 ± 0.54 b46.79 ± 2.84 a
    平均1.41 ± 0.08 a29.45 ± 2.78 a4.57 ± 0.33 c47.92 ± 2.65 b
        说明:平均值±标准误,“平均或合计”中最大持水率、有效拦蓄率为平均值,最大持水量、有效拦蓄量为合计;纵向不同小写字母表示相同分解层不同密度组均值间差异显著(P<0.05)。
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  • [1] 潘春翔, 李裕元, 彭亿, 等.湖南乌云界自然保护区典型生态系统的土壤持水性能[J].生态学报, 2012, 32(2):538-547. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STXB201202025.htm

    PAN Chunxiang, LI Yuyuan, PENG Yi, et al. Soil water holding capacity under four typical ecosystems in Wuyunjie Nature Reserve of Hunan Province [J]. Acta Ecol Sin, 2012, 32(2):538-547. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STXB201202025.htm
    [2] 时忠杰, 王彦辉, 徐丽宏, 等.六盘山主要森林类型枯落物的水文功能[J].北京林业大学学报, 2009, 31(1):91-99. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BJLY200901017.htm

    SHI Zhongjie, WANG Yanhui, XU Lihong, et al. Hydrological functions of litter layer of typical forest types in the Liupan Mountains of Ningxia, northwestern China [J]. J Beijing For Univ, 2009, 31(1):91-99. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BJLY200901017.htm
    [3] ALWYN W, HUNTER M C, MELANIE K, et al. Soil water holding capacity mitigates downside risk and volatility in US rainfed maize: time to invest in soil organic matter? [J]. PLoS One, 2016, 11(8): e0160974. doi: 10.1371/journal.pone.0160974.
    [4] 王斌, 杨校生, 李正才, 等.不同气候区4种典型地带性植被土壤水文功能比较[J].林业资源管理, 2009 (6):84-90. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LYZY200906017.htm

    WANG Bin, YANG Xiaosheng, LI Zhengcai, et al. Comparison of hydrological functions of four typical zonal vegetations in different climatic zones [J]. For Resour Manage, 2009(6):84-90. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LYZY200906017.htm
    [5] 殷沙, 赵芳, 欧阳勋志.马尾松木荷不同比例混交林凋落物和土壤持水性能比较分析[J].江西农业大学学报, 2015, 37(3):454-460. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXND201503014.htm

    YIN Sha, ZHAO Fang, OUYANG Xunzhi. A comparison on water-holding capacity of forest litter and soil of mixed forests of Pinus massoniana and Schima superba in different proportions [J]. Acta Agric Univ Jiangxi, 2015, 37(3):454-460. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXND201503014.htm
    [6] 吴迪, 辛学兵, 裴顺祥, 等.北京九龙山8种林分的凋落物及土壤水源涵养功能[J].中国水土保持科学, 2014, 12(3):78-86. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STBC201403012.htm

    WU Di, XIN Xuebing, PEI Shunxiang, et al. Water conservation function of litters and soil of eight kinds of forest stands in Jiulong Mountain in Beijing City [J]. Sci Soil Water Conserv, 2014, 12(3):78-86. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STBC201403012.htm
    [7] 石媛, 鲁绍伟, 陈波, 等.河北雾灵山不同密度油松人工林凋落物及土壤水文效应[J].水土保持学报, 2014, 28(3):92-97. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRQS201403018.htm

    SHI Yuan, LU Shaowei, CHEN Bo, et al. Soil hydrological effects and forest litter of Pinus tabulaeformis plantation under different densities in Wuling Mountain of Hebei [J]. J Soil Water Conserv, 2014, 28(3):92-97. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRQS201403018.htm
    [8] 陈莉莉, 王得祥, 张宋智, 等.不同密度油松人工林土壤特性及水源涵养功能研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版), 2013, 41(7):141-149. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XBNY201307025.htm

    CHEN Lili, WANG Dexiang, ZHANG Songzhi, et al. Soil properties and water conservation function of Pinus tabulaeformis plantation with different stand densities [J]. J Northwest A & F Univ Nat Sci Ed, 2013, 41(7):141-149. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XBNY201307025.htm
    [9] 高琛, 鲁绍伟, 杨新兵, 等.北京松山不同密度丁香天然林凋落物及土壤水文效应[J].水土保持研究, 2013, 20(6):59-65. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STBY201306012.htm

    GAO Chen, LU Shaowei, YANG Xinbing, et al. Hydrological effects and forest litters and soil of natural Syzygium aromaticum forests with different densities in Songshan Mountain of Beijing [J]. Res Soil Water Conserv, 2013, 20(6):59-65. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STBY201306012.htm
    [10] 赵磊, 王兵, 蔡体久, 等.江西大岗山不同密度杉木林凋落物持水与土壤储水能力研究[J].水土保持学报, 2013, 27(1):203-208. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRQS201301042.htm

    ZHAO Lei, WANG Bing, CAI Tijiu, et al. Water-holding capacity of litter and soil under Chinese fir forest with different densities in Dagangshan Mountain of Jiangxi Province [J]. J Soil Water Conserv, 2013, 27(1):203-208. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRQS201301042.htm
    [11] 丁松, 应学亮, 吕丹, 等.赣南飞播马尾松林林下植被盖度对土壤质量的影响[J].水土保持研究, 2014, 21(3):31-36. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STBY201403007.htm

    DING Song, YING Xueliang, LÜ Dan, et al. Effects of understory vegetation coverage on soil quality of aerial seeding Pinus massoniana stands in south of Jiangxi Provence [J]. Res Soil Water Conserv, 2014, 21(3):31-36. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STBY201403007.htm
    [12] 赵芳, 李雪云, 赖国桢, 等.飞播马尾松林不同林下植被类型凋落物及土壤水文效应[J].中国水土保持科学, 2016, 14(4):26-33. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STBC201604004.htm

    ZHAO Fang, LI Xueyun, LAI Guozhen, et al. Hydrological effects of forest litters and soil in different types of understory vegetation in aerially-seeded Pinus massoniana plantation [J]. Sci Soil Water Conserv, 2016, 14(4):26-33. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STBC201604004.htm
    [13] 张伟, 杨新兵, 张汝松, 等.冀北山地不同林分凋落物及土壤的水源涵养功能评价[J].水土保持通报, 2011, 31(3):208-212. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STTB201103045.htm

    ZHANG Wei, YANG Xinbing, ZHANG Rusong, et al. Evaluation on water conservation functions of litter and soils under different forests in Mountainous Area of Northern Hebei Province [J]. Bull Soil Water Conserv, 2011, 31(3):208-212. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STTB201103045.htm
    [14] 刘宇, 郭建斌, 王彦辉, 等.宁夏六盘山不同密度华北落叶松人工林枯落物水文效应[J].北京林业大学学报, 2016, 38(8):36-44. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BJLY201608005.htm

    LIU Yu, GUO Jianbin, WANG Yanhui, et al. Hydrological effects of forest litter of Larix principis-rupprechtii plantations with varying densities in Liupan Mountains of Ningxia, China [J]. J Beijing For Univ, 2016, 38(8):36-44. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BJLY201608005.htm
    [15] 冯楷斌, 张暘暘, 郭敬丽, 等.冀北山地不同类型白桦林枯落物及土壤持水性能研究[J].林业资源管理, 2016(2):74-80. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LYZY201602014.htm

    FENG Kaibin, ZHANG Yangyang, GUO Jingli, et al. Water conservation capacity of litter and soil different Betula platyphylla forests in Mountainous Area of Northern Hebei Province [J]. For Resour Manage, 2016(2):74-80. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LYZY201602014.htm
    [16] XIAO Wenfa, GE Xiaogai, ZENG Lixiong, et al. Rates of litter decomposition and soil respiration in relation to soil temperature and water in different-aged Pinus massoniana forests in the Three Gorges Reservoir Area, China [J]. PLoS One, 2014, 9(7): e101890. doi: 10. 1371/journal. pone. 0101890.
    [17] STRICKLAND M S, KEISER A D, BRADFORD M A. Climate history shapes contemporary leaf litter decomposition[J]. Biogeochemistry, 2015, 122(2): 165-174. doi:  10.1007/s10533-014-0065-0
    [18] 曾建军, 史正涛.城市水源地5种森林枯落物水文效应特征[J].水土保持通报, 2016, 36(1):38-43. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STTB201601008.htm

    ZENG Jianjun, SHI Zhengtao. Water-holding capacity of litters in five different typical forest types in urban water source [J]. Bull Soil Water Conserv, 2016, 36(1):38-43. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STTB201601008.htm
    [19] 鲁绍伟, 陈波, 潘青华, 等.北京山地不同密度侧柏人工林枯落物及土壤水文效应[J].水土保持学报, 2013, 27(1):224-229. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRQS201301046.htm

    LU Shaowei, CHEN Bo, PAN Qinghua, et al. Soil hydrological effects and forest litter of Platycladus orientalis plantation in the different densities in mountain of Beijing [J]. J Soil Water Conserv, 2013, 27(1):224-229. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRQS201301046.htm
    [20] 杜阿朋, 赵知渊, 邓玉华, 等.不同林分密度邓恩桉凋落物及土壤持水特性[J].桉树科技, 2016, 33(2):19-24. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ASKJ201602005.htm

    DU Apeng, ZHAO Zhiyuan, DENG Yuhua, et al. Effect of stand density differences on litterfall and soil water holding capacity of Eucalypt usdunnii plantations [J]. Eucalypt Sci Technol, 2016, 33(2):19-24. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ASKJ201602005.htm
    [21] 余林, 范少辉, 苏文会, 等.不同密度毛竹林凋落物层水文特性研究[J].林业科学研究, 2012, 25(3):355-359. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LYKX201203016.htm

    YU Lin, FAN Shaohui, SU Wenhui, et al. Study on litter water interception capacity of Phyllostachys edulis plantations with different densities [J]. For Res, 2012, 25(3):355-359. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LYKX201203016.htm
    [22] LI Yan, LI Baikun, ZHANG Xiang, et al. Differential water and soil conservation capacity and associated processes in four forest ecosystems in Dianchi Watershed, Yunnan Province, China [J]. J Soil Water Conserv, 2015, 70(3): 198-206. doi:  10.2489/jswc.70.3.198
    [23] 王丽艳, 刘光正, 林小凡, 等.赣江源不同密度湿地松林土壤物理性质及水源涵养功能[J].南方林业科学, 2015, 43(6):49-52. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXLI201506018.htm

    WANG Liyan, LIU Guangzheng, LIN Xiaofan, et al. Physical properties of soil and water conservation of Pinus elliottii plantation with different densities in the source area of Ganjiang River [J]. South China For Sci, 2015, 43(6):49-52. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXLI201506018.htm
    [24] 肖欣, 郭孝玉, 欧阳勋志, 等.不同密度飞播马尾松林林下植被特征及土壤质量评价[J].东北林业大学学报, 2015, 43(9):62-66. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DBLY201509013.htm

    XIAO Xin, GUO Xiaoyu, OUYANG Xunzhi, et al. Characteristics of understory vegetation and evaluation of soil quality of aerially seeded Pinus massoniana plantation under different stand densities [J]. J Northeast For Univ, 2015, 43(9):62-66. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DBLY201509013.htm
  • [1] 李智超, 张勇强, 厚凌宇, 宋立国, 孙启武.  杉木人工林土壤微生物对林分密度的响应 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(1): 76-84. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.01.010
    [2] 蒋仲龙, 叶柳欣, 刘军, 林松, 徐旻昱, 吴家森, 刘娟, 刘海英.  封育年限对毛竹林凋落物和土壤持水效能的影响 . 浙江农林大学学报, doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190603
    [3] 王东丽, 郝可欣, 梁潇洒, 方祥, 汤家喜, 连昭, 赵艳, 沈海鸥.  干扰对固沙樟子松林凋落物特征及持水性的影响 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(6): 1125-1133. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.06.009
    [4] 王莺, 陆荣杰, 吴家森, 姜培坤, 童志鹏.  山核桃林闭合区内径流氮磷流失特征 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(5): 802-809. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.003
    [5] 熊壮, 叶文, 张树斌, 陈辉.  西双版纳热带季节雨林与橡胶林凋落物的持水特性 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(6): 1054-1061. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.06.008
    [6] 王丹, 马元丹, 郭慧媛, 高岩, 张汝民, 侯平.  模拟酸雨胁迫与柳杉凋落物对土壤养分及微生物的影响 . 浙江农林大学学报, 2015, 32(2): 195-203. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2015.02.005
    [7] 王俊龙, 王丹, 俞飞, 沈卫东, 邹翠翠, 张汝民, 侯平.  模拟酸雨与凋落物对柳杉幼苗根际土壤酶活性的影响 . 浙江农林大学学报, 2014, 31(3): 373-379. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.03.007
    [8] 杨爱芳, 韩有志, 杨秀清, 刘泽民, 杨莎, 王官.  不同密度云杉林下草本植物多样性 . 浙江农林大学学报, 2014, 31(5): 676-682. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.05.003
    [9] 邹翠翠, 俞飞, 沈卫东, 张珊珊, 王俊龙, 张汝民, 侯平.  酸雨与凋落物复合作用对柳杉种子萌发与幼苗生长的影响 . 浙江农林大学学报, 2014, 31(1): 1-8. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.01.001
    [10] 郝建, 陈厚荣, 王凌晖, 秦武明, 曾冀, 张明慧.  尾巨桉纯林土壤浸提液对4种作物的生理影响 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(5): 823-828. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.05.024
    [11] 郑兆飞.  木荷叶凋落物的分解及养分动态分析 . 浙江农林大学学报, 2009, 26(1): 22-26.
    [12] 王敏英, 刘强, 丁亚凤, 符素贞, 叶照丽, 冯太生.  海岸青皮林与木麻黄林养分动态及凋落物分解的比较 . 浙江农林大学学报, 2008, 25(5): 597-603.
    [13] 逯军峰, 王辉, 曹靖, 袁宏波.  不同林龄油松人工林枯枝落叶层持水性及养分含量 . 浙江农林大学学报, 2007, 24(3): 319-325.
    [14] 何莹, 韦新良, 蔡霞, 李可追, 王珍.  生态景观林群落结构定量分析 . 浙江农林大学学报, 2007, 24(6): 711-718.
    [15] 陈金林, 吴春林, 姜志林, 许新建.  栎林生态系统凋落物分解及磷素释放规律 . 浙江农林大学学报, 2002, 19(4): 367-371.
    [16] 俞益武, 吴家森, 姜培坤, 吴小红.  湖州市不同森林植被枯落物营养元素分析 . 浙江农林大学学报, 2002, 19(2): 153-156.
    [17] 徐秋芳, 姜培坤, 俞益武, 孙建敏.  不同林用地土壤抗蚀性能研究 . 浙江农林大学学报, 2001, 18(4): 362-365.
    [18] 郭建钢, 周新年, 丁艺, 粟金云, 邱仁辉.  不同集材方式对森林土壤理化性质的影响 . 浙江农林大学学报, 1997, 14(4): 344-349.
    [19] 姜培坤, 蒋秋怡, 徐秋芳, 钱新标, 张钦相.  杉木檫树根际土壤有机化合物研究 . 浙江农林大学学报, 1994, 11(3): 235-240.
    [20] 罗汝英.  晚近北美森林土壤研究动态 . 浙江农林大学学报, 1993, 10(2): 203-208.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-10-18
  • 修回日期:  2016-12-23
  • 刊出日期:  2017-10-20

不同密度飞播马尾松林凋落物及土壤持水性能比较分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.05.006
    基金项目:

    国家自然科学基金资助项目 31360181

    国家自然科学基金资助项目 31160159

    作者简介:

    褚欣, 从事森林资源监测与管理研究.E-mail:chuxin8_2015@163.com

    通信作者: 欧阳勋志, 教授, 博士生导师, 从事森林资源监测与管理研究.E-mail:oyxz_2003@hotmail.com
  • 中图分类号: S715

摘要: 根据飞播马尾松Pinus massoniana林的林木密度,将林分分为Ⅰ组(900~1 500株·hm-2),Ⅱ组(1 500~2 100株·hm-2),Ⅲ组(2 100~2 700株·hm-2),Ⅳ组(2 700~3 300株·hm-2)等4个密度组,并分别各密度组设立标准地调查和样品测定,分析比较其凋落物和土壤的持水性能。结果表明:① 各密度组凋落物储存量都表现为半分解层大于未分解层,凋落物总储存量、最大持水量和有效拦蓄量均为密度组Ⅱ>密度组Ⅲ>密度组Ⅰ>密度组Ⅳ,最大值分别为4.26,11.55和9.79 t·hm-2,且密度组Ⅱ的最大持水量和有效拦蓄量均显著高于其余密度组(P < 0.05),凋落物总储存量各密度组间无显著差异(P>0.05)。② 土壤非毛管持水量、毛管持水量和最大持水量的范围分别是332.62~628.93,2 210.17~2 859.98和3 792.45~3 984.91 t·hm-2,均表现为密度组Ⅱ>密度组Ⅲ>密度组Ⅰ>密度组Ⅳ,但各密度组间无显著差异(P>0.05)。综合分析表明:飞播马尾松林密度为1 500~2 100株·hm-2时,凋落物和土壤的持水性能最好。

English Abstract

褚欣, 潘萍, 郭丽玲, 宁金魁, 欧阳勋志, 吴自荣. 不同密度飞播马尾松林凋落物及土壤持水性能比较分析[J]. 浙江农林大学学报, 2017, 34(5): 808-815. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.05.006
引用本文: 褚欣, 潘萍, 郭丽玲, 宁金魁, 欧阳勋志, 吴自荣. 不同密度飞播马尾松林凋落物及土壤持水性能比较分析[J]. 浙江农林大学学报, 2017, 34(5): 808-815. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.05.006
CHU Xin, PAN Ping, GUO Liling, NING Jinkui, OUYANG Xunzhi, WU Zirong. Comparing water-holding capacity in forest litter and soils for an aerially seeded Pinus massoniana plantation with different stand densities[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2017, 34(5): 808-815. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.05.006
Citation: CHU Xin, PAN Ping, GUO Liling, NING Jinkui, OUYANG Xunzhi, WU Zirong. Comparing water-holding capacity in forest litter and soils for an aerially seeded Pinus massoniana plantation with different stand densities[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2017, 34(5): 808-815. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.05.006
  • 森林的持水性能是森林生态系统的重要功能之一,其凋落物层与土壤层调控着90%以上的降雨,是森林生态系统发挥水源涵养的主要作用层[1]。很多学者对不同林分类型的凋落物层和土壤层的持水性能开展了研究[2-4],如殷沙等[5]针对马尾松Pinus massoniana-木荷Schima superba不同比例混交林分析得出对马尾松纯林补植阔叶树种,有利于水源涵养功能的改善。吴迪等[6]对北京九龙山8种林分研究结果得出华北落叶松Larix principis-rupprechtii纯林和油松Pinus tabulaeformis-华北落叶松混交林水源涵养能力较好,樟子松Pinus sylvestris var. mongolica纯林则最差。石媛等[7]对河北雾灵山不同密度油松人工林研究得出密度为1 400株·hm-2的油松人工林水源涵养能力最强。陈莉莉等[8]针对不同密度油松人工林探究结果为油松人工林密度在2 617株·hm-2时水源涵养功能最好。高琛等[9]对北京松山不同密度丁香Syzygium aromaticum天然林分析得出丁香天然林在密度为1 210株·hm-2左右时水源涵养能力较好,而赵磊等[10]对江西大岗山不同密度杉木Cunninghamia lanceolata林研究得出,杉木林林分密度在3 500株·hm-2左右其水源涵养功能较好等。可以看出,不同学者研究的结论不尽相同,这可能主要是由于研究对象所在区域及林分特征不同所造成的。马尾松为针叶树种,具有抗旱、耐贫瘠、适应性强等特点,主要分布在中国的南方地区。由于受诸多历史因素的影响,至20世纪60年代,赣南是中国水土流失较严重的地区之一,尤其是该区的兴国县,水土流失范围广强度大,曾被称为“江南沙漠”。为改善生态环境,减少水土流失,20世纪60-90年代初赣南开展了大面积的马尾松飞播造林工作,飞播林占目前有林地面积的21.4%,而这些林分大部分以固土蓄水为主要经营目标。然而,由于飞播林特殊的造林方式,林分密度相差较大,密度的差异对林分凋落物及土壤持水性能的影响目前尚不清楚。因此,本研究以马尾松飞播造林具有代表性的兴国县为研究区,旨在通过对不同密度飞播马尾松林的凋落物和土壤的持水性能进行比较分析,为提高飞播马尾松林持水性能有效措施的制订提供科学依据。

    • 兴国县(26°03′~26°42′N,115°01′~115°51′E)位居江西省的南部,赣州市的北部地区。海拔高为130 ~1 200 m,低山、丘陵为其主要地貌,土壤类型主要为红壤。气候是亚热带东南季风气候,年平均气温为18.9 ℃,年平均降水量为1 539.0 mm,无霜期为284 d。县域森林资源丰富,森林覆盖率为72.2%,植被类型主要有针叶林、常绿阔叶林等,其中飞播马尾松林面积达6.4万hm2,共占现有有林地面积的29.5%[11]

    • 由于研究区保存的飞播马尾松林多为中龄林,故以飞播马尾松中龄林为研究对象,依据其林木密度情况,分为Ⅰ组(900~1 500株·hm-2),Ⅱ组(1 500~2 100株·hm-2),Ⅲ组(2 100~2 700株·hm-2),Ⅳ组(2 700~3 300株·hm-2)等4种密度组,设立标准地3个·密度组-1,共12个标准地,标准地面积为0.04 hm2(20 m × 20 m)。标准地土壤类型均为红壤,成土母岩为花岗岩,坡向为半阳坡,坡位为中坡。草本植物主要是雀稗Paspalum thunbergii,铁芒萁Dicranopteris linearis和五节芒Miscanthus floridulus等,林下灌木主要是檵木Loropetalum chinense和胡枝子Lespedeza bicolor等。各密度组标准地基本概况见表 1

      表 1  不同密度组标准地基本概况

      Table 1.  Basic situation of different density groups

      密度组平均林龄/a平均胸径/cm平均树高/m林分平均密度/(株·hm-2)郁闭度土层厚度/cm腐殖质层厚度/cm坡度/(°)
      2610.89.31 2500.478.53.322
      2710.310.21 8250.574.83.023
      249.19.52 4750.681.73.218
      247.87.82 9580.776.34.317
    • 在各标准地的上部、中部、下部分别选取3个1 m × 1 m具有代表性的凋落物小样方,用收获法按未分解层(枯枝落叶保持原状,叶形完整,外表没有分解痕迹的凋落物层)、半分解层(大部分枯枝落叶已经粉碎,叶形不完整,分解成碎屑的凋落物层)分别收获凋落物并称鲜质量;将样品带回实验室内,置于80 ℃的烘箱内烘干测定干质量,计算其含水率,推算出1 hm2林地凋落物的储存量。选用室内浸泡的方法把烘干后的凋落物放入尼龙网袋中并搁置水中浸泡24 h,取出后称量,分别测定未分解层、半分解层的最大持水率、有效拦蓄率、最大持水量和有效拦蓄量等。计算公式为[5]M=k×m×10-2, kr=[(m1-m0)/m0]×100,krm=[(m2-m0)/m0]×100, krs=0.85krm-kr, W1=M×krm, W2=M×krs。其中:M为凋落物储存量(t·hm-2);k为换算系数,k =凋落物干质量(g)/凋落物鲜质量(g); mm1m0m2为取样样方凋落物鲜质量、凋落物取样鲜质量、烘干质量、凋落物浸水24 h后的质量(g);krkrmkrs为凋落物自然持水率、最大持水率、有效拦蓄率(%);W1W2为凋落物最大持水量、有效拦蓄量(t·hm-2)。

    • 在各标准地的上部、中部、下部各挖取1个典型土壤剖面,记录坡面的形态特征后,分别在0~10 cm,10~20 cm,20~40 cm,40~80 cm土层中的5 cm,15 cm,30 cm,60 cm处用环刀采集取样,取3次·层-1。将样品带回实验室内,测定其土壤含水率、容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度等物理性质,并由此分层计算得出土壤的最大持水量、毛管持水量和有效持水量,计算公式分别为[5]Wt=10 000Pth, Wc=10 000Pch, Wo=10 000Poh。其中:Wt为土壤最大持水量(t·hm-2);Wo为土壤毛管持水量(t·hm-2);Wc为土壤非毛管持水量(t·hm-2);Pt为土壤总孔隙度(%);Po为土壤毛管孔隙度(%);Pc为土壤非毛管孔隙度(%);h为土层厚度(m)。

    • 运用Excel 2003进行数据处理及绘图,运用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析。

    • 图 1可知:所有标准地林分凋落物未分解层、半分解层及总储存量(未分解层+半分解层)的范围分别为0.47~1.34 t·hm-2,0.93~2.92 t·hm-2,1.40~4.26 t·hm-2。半分解层及总储存量表现为密度组Ⅱ>密度组Ⅲ>密度组Ⅰ>密度组Ⅳ,未分解层储存量表现为密度组Ⅱ>密度组Ⅰ>密度组Ⅲ>密度组Ⅳ,各密度组半分解层储存量均大于未分解层。方差分析表明:未分解层和总凋落物储存量不同密度组间无显著差异(P>0.05),但密度组Ⅱ的总凋落物储存量明显高于其他密度组;半分解层除密度组Ⅱ与Ⅳ表现出显著差异外(P<0.05),其他各密度组间均无显著差异(P>0.05)。

      图  1  不同密度组凋落物储存量

      Figure 1.  Litter storage capacity in different density groups

    • 表 2可知:4种密度组凋落物的平均最大持水率为116.22%~267.21%,总最大持水量为1.80~11.55 t·hm-2,均为密度组Ⅱ>密度组Ⅲ>密度组Ⅰ>密度组Ⅳ;最大持水率、最大持水量均为半分解层大于未分解层,且都表现为密度组Ⅱ>密度组Ⅲ>密度组Ⅰ>密度组Ⅳ。方差分析发现,未分解层中,密度组Ⅱ和密度组Ⅲ的最大持水率显著高于其他密度组(P<0.05),密度组Ⅱ与密度组Ⅲ之间最大持水率无显著差异(P>0.05),而最大持水量则是密度组Ⅱ显著高于其他密度组(P<0.05);半分解层中,密度组Ⅱ除与密度组Ⅲ最大持水率无显著差异外(P>0.05),与其他各密度组均有显著差异(P<0.05),最大持水量也是密度组Ⅱ显著高于其他密度组(P<0.05);就整体凋落物层而言,平均最大持水率、总最大持水量均表现出密度组Ⅱ显著高于其他密度组(P<0.05)。

      表 2  不同密度组凋落物持水特性

      Table 2.  Water holding characteristics of litter in different density groups

      密度组凋落物层最大持水率/%最大持水量/(t·hm-2)有效拦蓄率/%有效拦蓄量/(t·hm-2)
      未分解层141.53±21.13 b1.10±0.58 b120.06±17.96 b0.94±0.49 b
      半分解层166.21±29.52 bc2.39±0.58bc141.00±25.08 bc2.02±0.49 bc
      平均或合计153.87±25.84 b3.49±1.09 b130.53±22.28 b2.96±0.93 b
      未分解层259.16±20.92 a3.53±0.76 a219.79±17.87 a2.99±0.65 a
      半分解层275.26±8.92 a8.02±0.53 a233.42±7.55 a6.80±0.45 a
      平均或合计267.21±12.27 a11.55±1.13 a226.61±13.27 a9.79±0.96 a
      未分解层220.35±25.28 a1.64±0.79 ab186.94±31.72 a1.40±0.67 ab
      半分解层241.26±37.32 ab3.94±0.88 b204.78±21.53ab3.34±0.75 b
      平均或合计230.81±30.16 b5.58±1.55 b195.86±25.16 b4.74±1.32 b
      未分解层98.77±6.55 b0.47±0.18 b83.80±5.55 b0.40±0.15 b
      半分解层133.66±19.90 c1.33±0.45 c113.41±16.89 c1.13±0.38 c
      平均或合计116.22±13.36 b1.80±0.43 b98.61±13.35 b1.53±0.37 b
          说明:平均值±标准误,“平均或合计”中最大持水率、有效拦蓄率为平均值,最大持水量、有效拦蓄量为合计;纵向不同小写字母表示相同分解层不同密度组均值间差异显著(P<0.05)。

      表 2可知:4种密度组凋落物平均有效拦蓄率、有效拦蓄量均以密度组Ⅱ最高,分别为226.21%和9.79 t·hm-2。经多重比较发现,凋落物有效拦蓄率和有效拦蓄量无论是不同分解层还是就整个凋落物层而言,其结果均与相应层次的凋落物最大持水率和最大持水量分析结果相一致。

      综上所述,4种密度组的凋落物储存量、持水与蓄水功能均表现为密度组Ⅱ(1 500~2 100株·hm-2)优于其他密度组。这可能是由于密度过低其凋落物储存量较少不利于持水与蓄水,而密度过高,林分郁闭度增加,光照不足,温度降低,影响了凋落物的分解速度,使凋落物层的持水性能降低,不利于飞播马尾松林的水源涵养和水土保持。

    • 表 3可知:0~80 cm土壤容重平均值范围是1.29~1.41 g·cm-3,表现为密度组Ⅳ>密度组Ⅰ>密度组Ⅲ>密度组Ⅱ,土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度平均值范围分别是29.45%~35.87%,4.57%~8.55%和47.92%~51.32%,表现为密度组Ⅱ>密度组Ⅲ>密度组Ⅰ>密度组Ⅳ。方差分析发现,不同密度组间相同土层的土壤容重、毛管孔隙度、总孔隙度均无显著差异(P>0.05),非毛管孔隙度除40~80 cm土层密度组Ⅱ与密度组Ⅳ有显著差异外(P<0.05),其他相同土层不同密度组间无显著差异(P>0.05),0~80 cm土层土壤容重、毛管孔隙度均值无显著差异(P>0.05),非毛管孔隙度均值表现为密度组Ⅱ除与密度组Ⅲ无显著差异外(P>0.05),与其他各密度组均有显著差异(P<0.05),总孔隙度均值则表现为密度组Ⅱ与密度组Ⅳ有显著差异(P<0.05)。

      表 3  不同密度组土壤容重及孔隙度

      Table 3.  Soil bulk density and porosity of different density groups

      密度组土层厚度/cm土壤容重/(g·cm-3)毛管孔隙度/%非毛管孔隙度/%总孔隙度/%
      0〜101.32 ± 0.02 a34.54 ± 4.73 a6.53 ± 1.42 a50.19 ± 5.52 a
      10〜201.35 ± 0.05 a33.81 ± 5.06 a6.06 ± 0.94 a49.06 ± 5.45 a
      20〜401.38 ± 0.01 a32.27 ± 5.23 a5.00 ± 0.76 a47.92 ± 5.05 a
      40〜801.41 ± 0.03 a32.05 ± 3.73 a4.17 ± 1.39 ab46.79 ± 4.85 a
      平均1.36 ± 0.02 a33.17 ± 2.04 a5.44 ± 0.57 bc48.49 ± 2.36 ab
      0〜101.21 ± 0.02 a36.08 ± 2.33 a9.82 ± 3.81 a54.34 ± 4.13 a
      10〜201.25 ± 0.04 a35.98 ± 0.49 a9.67 ± 2.69 a52.83 ± 3.08 a
      20〜401.31 ± 0.08 a35.85 ± 0.96 a7.68 ± 1.95 a50.57 ± 2.85 a
      40〜801.39 ± 0.10 a35.56 ± 2.72 a7.01 ± 0.60 a47.55 ± 2.36 a
      平均1.29 ± 0.03 a35.87 ± 0.80 a8.55 ± 1.15 a51.32 ± 2.12 a
      0〜101.28 ± 0.09 a36.57 ± 5.34 a11.38 ± 1.58 a51.70 ± 3.84 a
      10〜201.29 ± 0.06 a35.76 ± 6.32 a7.09 ± 2.65 a51.32 ± 4.24 a
      20〜401.33 ± 0.10 a33.80 ± 6.66 a6.37 ± 1.29 a49.81 ± 5.72 a
      40〜801.39 ± 0.02 a32.32 ± 3.96 a6.06 ± 1.19 ab47.55 ± 3.47 a
      平均1.32 ± 0.03 a34.61 ± 2.47 a7.72 ± 0.99 ab50.09 ± 2.55 ab
      0〜101.32 ± 0.09 a32.27 ± 1.49 a5.34 ± 0.93 a50.19 ± 2.32 a
      10〜201.39 ± 0.04 a31.97 ± 4.66 a4.93 ± 0.53 a47.55 ± 3.62 a
      20〜401.40 ± 0.09 a28.71 ± 3.13 a4.49 ± 0.30 a47.17 ± 2.83 a
      40〜801.41 ± 0.08 a24.84 ±10.87 a3.50 ± 0.54 b46.79 ± 2.84 a
      平均1.41 ± 0.08 a29.45 ± 2.78 a4.57 ± 0.33 c47.92 ± 2.65 b
          说明:平均值±标准误,“平均或合计”中最大持水率、有效拦蓄率为平均值,最大持水量、有效拦蓄量为合计;纵向不同小写字母表示相同分解层不同密度组均值间差异显著(P<0.05)。
    • 图 2可知:不同密度组0~80 cm土壤非毛管持水量、毛管持水量、最大持水量的范围分别是332.62~628.93,2 210.17~2 859.98,3 792.45~3 984.91 t·hm-2,均表现为密度组Ⅱ>密度组Ⅲ>密度组Ⅰ>密度组Ⅳ。分析土壤不同密度组的非毛管持水量、毛管持水量和最大持水量发现,各密度组之间无显著差异(P>0.05)。

      图  2  同密度组0~80 cm土壤持水量

      Figure 2.  oil water holding capacity of 0-80 cm in different density groups

      综上分析,4种不同密度组中,土壤物理性质和土壤蓄水能力均表现为在密度组Ⅱ时处于最大值,表明飞播马尾松林林木密度为1 500~2 100株·hm-2能较好地改善土壤结构,提高土壤持水能力。

    • 4种密度组凋落物总储存量为1.40~4.26 t·hm-2,表现为密度组Ⅱ>密度组Ⅲ>密度组Ⅰ>密度组Ⅳ,以中等密度1 500~2 100株·hm-2的最大,且各密度组凋落物储存量均表现为半分解层大于未分解层。赵芳等[12]对飞播马尾松林不同林下植被类型凋落物及土壤水文效应研究以及张伟等[13]对冀北山地不同林分凋落物蓄积量研究等也表明:凋落物中半分解层大于未分解层,而刘宇等[14]对不同密度华北落叶松人工林研究结果也得出,中等密度林分的凋落物储存量最多。本研究得出凋落物总储存量随林分密度的增加表现为先增大后减小的趋势。究其原因,可能是凋落物最终的储存量是由凋落物总体的量和它分解的速度来决定的[12],由于林木密度的大小会对林木、林下植被的凋落物量产生影响,而且通过影响光照、温湿度等因子也会对凋落物的分解速度等产生影响[15-17],因此凋落物储存量并不是随着密度的增大而增大。

      凋落物的持水能力与凋落物储存量有密切关系,储存量越大,其持水能力越强。本研究表明:凋落物总最大持水量、平均最大持水率的变化与凋落物储存量表现出同样的规律,即随林分密度的增加呈现先增大后减少的趋势,以密度组Ⅱ最大,而未分解层与半分解层的最大持水量和最大持水率也表现出相同的规律,且半分解层均大于未分解层。曾建军等[18]研究城市水源5种森林凋落物水文效应也得出类似的结果。一般情况下,凋落物的实际拦蓄能力是通过有效拦蓄量的大小来衡量的,飞播马尾松林凋落物的有效拦蓄量随密度的增加出现先增大后减小的变化趋势。鲁邵伟等[19]对北京山地不同密度侧柏Platycladus orientalis人工林凋落物变化以及杜阿朋等[20]对不同林分密度邓恩桉Eucalyptus dunnii凋落物持水特性的研究结果均得出同样的规律,但余林等[21]对不同密度毛竹Phyllostachys edulis林凋落物层水文特性研究结果则表明:最大密度林分(3 000株·hm-2)的凋落物持水特性最大。由此可见,虽然凋落物的持水功能与凋落物的储存量有密切关系,但随林分密度的变化规律不尽相同。这可能是由于林分类型、地形环境等因素差异所造成。

    • 本研究中0~80 cm土壤容重平均值范围是1.29~1.41 g·cm-3,表现为密度组Ⅳ>密度组Ⅰ>密度组Ⅲ>密度组Ⅱ,且同一密度组的土壤容重随着土壤深度的增加而增加,而土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度变化则与土壤容重的变化相反,这与LI等[22]对滇池流域4种森林生态系统水土保持能力、石媛等[7]对河北雾灵山油松Pinus tabuliformis人工林土壤物理性质以及殷沙等[5]对马尾松-木荷的不同比例混交林等研究所得出的结果类似,主要是因为随着土层深度的增加,土壤的有机物质含量、土壤团聚性降低,导致土壤的紧实性增加,也有可能是由于土壤表面层凋落物合成成分、凋落物储存量及其分解速率、土壤地下根系成长发育情况等差异造成的[23]

      土壤持水性能的大小主要是由土壤的非毛管孔隙度来决定,而孔隙度与土壤本身的透气性关系密切。本研究得出土壤非毛管持水量、毛管持水量以及最大持水量均表现为密度组Ⅱ>密度组Ⅲ>密度组Ⅰ>密度组Ⅳ,与土壤容重的变化规律相反,这也说明了土壤容重越小,土壤疏松多孔,其结构性就越好,从而增强土壤持水能力。土壤非毛管持水量、毛管持水量以及最大持水量各密度组间虽无显著差异(P>0.05),但均表现为密度组Ⅱ最大,这一结果与肖欣等[24]研究的同等密度下飞播马尾松土壤持水性能的结论相一致。

      综上所述,飞播马尾松林密度为1 500~2 100株·hm-2的林分,枯枝落叶的储存量大,能够较好地改善土壤结构,使得其凋落物层和土壤层的持水性能都明显优于其他密度组。因此,在今后的飞播马尾松林的经营管理和水源涵养林建设中,可考虑对飞播马尾松林的密度进行控制,以改善林地土壤结构,提高其持水性能。由于条件所限,本研究没有对林冠层和林下植被层的水源涵养功能进行调查分析。在今后研究中有待将林冠层、林下植被层、凋落物层、土壤层等4方面结合起来,以较全面了解其水源涵养功能。

参考文献 (24)

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