辽东山区水源涵养林空间结构及蓄水能力的研究

作     者：唐雪强 

作者单位：沈阳农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘平;刘红民

授予年度：2016年

学科分类：090702[农学-森林培育] 0907[农学-林学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

主      题：水源涵养林 空间结构 蓄水能力 辽东山区 

摘      要：本文在辽东山区苏子河上游的赵家林场和陡岭林场,选择白榆水曲柳天然次生混交林、蒙古栎天然次生林、红松人工纯林、落叶松人工纯林、落叶松水曲柳人工混交林等6种典型的水源涵养林为研究对象,利用全站仪对样地林木进行定位测量,用网袋对枯落物分层收集测量,用环刀采样法对土壤物理性质和渗透性测定,研究辽东山区典型水源涵养林空间结构特征及蓄水能力,以期为辽东山区水源涵养林科学营造及持续经营提供理论与技术支撑。研究结论如下：1、辽东山区白榆水曲柳天然次生混交林和蒙古栎天然次生林角尺度分别为0.488和0.516，均属于随机分布;红松人工纯林、落叶松人工林纯林和落叶松水曲柳混交林的角尺度分别为0.445、0.451、0.475，均属于均匀分布。白榆水曲柳天然次生林和蒙古栎天然次生林的混交度均值分别为0.735和0.704，均接近强度混交,表明这两种天然次生林保护良好,受人为干扰较小,接近自然演替。白榆水曲柳天然次生混交林和蒙古栎天然次生林的胸径大小比数在0.5左右,均处于中庸;白榆水曲柳天然次生混交林树高大小比也在0.5左右,处于中庸,而蒙古栎天然次生林树高大小比数在0.25左右,处于亚优势。2、白榆水曲柳天然次生林中灌木层中的优势种为卫矛,重要值为67.5;草本层中的优势种为木贼,重要值为27.2。蒙古栎天然次生林中灌木层中的优势种为五味子和省沽油,重要值分别为27.0和26.8;草本层中优势种为异叶天南星,重要值为13.6。3、红松人工纯林枯落物总厚度最大,为6.8cm;白榆水曲柳天然次生林和蒙古栎天然次生林枯落物总厚度次之,为5.2cm左右;落叶松人工林纯林和落叶松水曲柳混交林(6：4)总厚度在4.5cm左右;落叶松水曲柳混交林(4：6)枯落物总厚度最小,为3.4cm。红松人工纯林和蒙古栎天然次生林枯落物现存量最大,分别为49.21t/hm2和40.02t/hm2;落叶松人工林纯林、落叶松水曲柳混交林(6：4)和落叶松水曲柳混交林(4：6)枯落物现存量次之,为28.50 t/hm2-32.54 t/hm2之间;白榆水曲柳天然次生林枯落物总现存量最小,为17.81 t/hm2。红松人工纯林、蒙古栎天然次生林、落叶松人工林纯林、落叶松水曲柳混交林(6：4)和落叶松水曲柳混交林(4：6)的枯落物总持水量无显著差异,在75.78 t/hm2-93.26 t/hrn2之间;白榆水曲柳天然次生林枯落物总持水量较小,为36.68 t/hm2。落叶松水曲柳混交林(6：4)和落叶松水曲柳混交林(4：6)的总最大持水率最大,分别为306.8%和282.9%,蒙古栎天然次生林和落叶松人工林纯林总最大持水率最大最小,分别为189.3%和189.5%。4、白榆水曲柳天然次生混交林土壤蓄水能力最强,有效持水量达到313.96g/kg,蒙古栎天然次生林次之,为230.97g/kg,落叶松水曲柳混交林(4：6)有效持水量最小,为125.57 g/kg,其它林分有效持水量无显著差异。各林分渗透速率均在0-10min过程中变大,在10-25min过程中土壤渗透速率逐渐变小,自40min以后土壤渗透速率基本保持平稳。白榆水曲柳天然次生混交林土壤的初渗速度最大,为8.15mm/min,蒙古栎天然次生林次之,为6.35mm/min;落叶松水曲柳混交林(4：6)最小,为2.36 mm/min。落叶松人工纯林、白榆水曲柳天然次生混交林、蒙古栎天然次生林的稳渗速率分别为2.8 mm/min、2.7mm/min、2.6 mm/min,三者无显著差异;落叶松水曲柳混交林(4：6)和落叶松水曲柳混交林(6：4)稳渗速率最小,分别为1.5 mm/min和1.6 mm/min,说明针阔混交林林下土壤结构紧密,土壤渗透性较差。