重慶石灰?guī)r和砂巖地區(qū)植物凋落葉持水特征研究.pdf

1、水源涵養(yǎng)和養(yǎng)分歸還是森林凋落物(層)的主要生態(tài)功能。森林凋落物(層)持水能力主要與森林凋落物儲量及凋落物本身的持水性能有關(guān)。凋落物的持水性能主要是由凋落物自身結(jié)構(gòu)和性質(zhì)所決定的。目前,有關(guān)森林凋落物生態(tài)水文功能的研究主要體現(xiàn)在對不同森林和群落類型凋落物的綜合水文效應(yīng),包括持水量、截留量以及在水土保持等方面,而直接針對凋落物本身的持水特征及其與凋落物自身屬性和分解之間關(guān)系的研究卻鮮有報(bào)道。本研究采用國內(nèi)外統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)選擇了重慶石灰?guī)r和砂巖地

2、區(qū)的60個(gè)物種的新鮮凋落葉作為實(shí)驗(yàn)材料,用室內(nèi)浸泡法和自然風(fēng)干法測量了新鮮凋落葉的持水特征,測定了物理抗拉強(qiáng)度、凋落葉單位干重的面積(Litter SLA)以及凋落葉單位飽和持水重的干物質(zhì)含量(Litter LDMC)等凋落葉性狀,分析了不同地區(qū)凋落葉持水能力與自身屬性及凋落葉分解之間的關(guān)系,并對不同地區(qū)凋落葉持水特征作了對比研究。研究結(jié)果表明:
　　 1)不同地區(qū)凋落葉單位質(zhì)量最大持水量無顯著差異,而單位面積最大持水量為:石灰

3、巖＞砂巖(P＜0.05);凋落葉最大持水速率為石灰?guī)r地區(qū)顯著高于砂巖,且石灰?guī)r80%的被測物種(只包括喬木和灌木)凋落葉最大持水速率發(fā)生在持水過程的前期0-0.3h時(shí)間段,而砂巖地區(qū)只有50%左右的被測物種在該時(shí)間段達(dá)到最大持水速率;不同地區(qū)的單位質(zhì)量最大失水速率無顯著差異,單位面積凋落葉則表現(xiàn)為石灰?guī)r顯著大于砂巖;90%左右的物種凋落葉在18h左右失水速率降為零。石灰?guī)r地區(qū)凋落葉的相對含水率(RWC)與自然含水率均顯著高于砂巖地區(qū)凋落

4、葉。研究表明:石灰?guī)r地區(qū)凋落葉持水能力強(qiáng)于砂巖,且石灰?guī)r地區(qū)凋落葉具有快速持水能力;持水過程的前1h為凋落葉的持水活躍期,該時(shí)期凋落葉的持水能力主要取決于凋落葉表面吸附水能力,最終的持水量與干物質(zhì)含量關(guān)系更大,且干物質(zhì)吸水對石灰?guī)r地區(qū)凋落葉的整體持水能力影響較大;不同生活型植物凋落葉持水能力的差異主要是由凋落葉表面持水差異決定的。
　　 2)凋落葉單位干重的面積(Litter SLA)與單位質(zhì)量最大持水量、單位質(zhì)量最大持水速率、

5、單位質(zhì)量和單位面積最大失水速率均呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系;凋落葉單位飽和持水重的干物質(zhì)含量(Litter LDMC)與單位質(zhì)量最大持水量、單位質(zhì)量最大持水速率、單位質(zhì)量最大失水速率以及自然含水率均呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,且砂巖地區(qū)性狀之間的關(guān)系往往較強(qiáng)于石灰?guī)r地區(qū)。砂巖地區(qū)凋落葉的自然含水率與單位質(zhì)量最大持水量及持水速率呈極顯著正相關(guān)系,相對含水率(RWC)與單位質(zhì)量最大持水量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系;石灰?guī)r地區(qū),自然含水率與單位面積最大持水量和最

6、大持水速率呈顯著正相關(guān)關(guān)系,RWC與單位質(zhì)量最大持水量和失水速率呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。凋落葉水文特征與物理抗拉強(qiáng)度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,函數(shù)關(guān)系式為冪函數(shù)(y=axb)。凋落葉吸水和失水過程指標(biāo)之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系,函數(shù)表達(dá)式為y=axb。
　　 3)凋落葉持水特征與凋落葉的分解存在顯著的相關(guān)性,不同地區(qū)和不同生活型植物凋落葉持水特征與分解性狀之間的關(guān)系有所不同。凋落葉自然含水率與凋落葉分解的相關(guān)性最強(qiáng),不同地區(qū)和不同生活型(除灌木外

7、)均與分解率及分解速率呈極顯著的相關(guān)性(P＜0.01),且草本凋落葉自然含水率與分解率的關(guān)系強(qiáng)于喬木凋落葉;不同地區(qū)凋落葉自然含水率與分解速率的相關(guān)性強(qiáng)度差別不大(砂巖和石灰?guī)r的R2分別為:0.46和0.47)。凋落葉表面持水能力與凋落葉分解率呈顯著的正相關(guān)關(guān)系,與分解率無顯著相關(guān)性。研究表明:凋落葉的持水特征與凋落葉的分解有著十分顯著的正相關(guān)性;凋落葉持水特征對分解前期的影響較大,同時(shí)石灰?guī)r地區(qū)凋落葉持水能力對分解的影響更為顯著;凋落