重慶酸雨區(qū)受害馬尾松林凋落特征及其水文影響.pdf

1、為了探討酸雨區(qū)受害馬尾松林應(yīng)對(duì)環(huán)境脅迫的生態(tài)機(jī)制，并為退化森林生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)研究和健康恢復(fù)決策提供理論依據(jù)，在我國(guó)酸雨污染嚴(yán)重的重慶市境內(nèi)的鐵山坪林場(chǎng)，調(diào)查了受害馬尾松純林的植被結(jié)構(gòu)和土壤物理性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上，于2009年生長(zhǎng)季(3～11月)同步監(jiān)測(cè)了馬尾松林外氣象條件、林內(nèi)主要水文過程及凋落物數(shù)量、組成的月際變化，定量分析了氣象條件和土壤水分變化等環(huán)境要素對(duì)受害馬尾松林凋落特征的影響。
　　 結(jié)果表明，重慶鐵山坪50a生馬

2、尾松純林林分的平均密度為989 株·hm-2，林分郁閉度、下木層蓋度和草本蓋度平均為0.94、0.38和0.48，地表枯落物厚度平均為5.8cm，土壤厚度平均為55cm。優(yōu)勢(shì)度越低的馬尾松，樹冠落葉率越高，平均落葉率為33[％]，屬于中等落葉程度。土壤物理性質(zhì)隨土層深度變化的規(guī)律較為明顯，容重以表層(0～10cm)為最小，中層(40～50cm)最大，孔隙度、持水量等指標(biāo)的趨勢(shì)則與之相反。0～30cm土層的土壤物理性質(zhì)在不同坡位上變化規(guī)律

3、不明顯。
　　 觀測(cè)受害馬尾松林的主要水文過程發(fā)現(xiàn)，隨著雨量級(jí)不斷增大，林內(nèi)透雨率和樹干莖流率增大，林冠截留率減小。整體上，馬尾松林內(nèi)透雨占同期林外降雨總量的85.91[％]，林冠截留占13.58[％]，樹干莖流占0.51[％]。林內(nèi)土壤水分變化呈明顯的季節(jié)性：春季＞秋季＞夏季；3～4月為蓄水階段，4～9月為持續(xù)耗水階段，9～11月迅速恢復(fù)階段。
　　 受害馬尾松林在生長(zhǎng)季內(nèi)(2009年3～11月)的凋落物總量平均為47

4、04.27 kg·hm-2。其中，凋落松針占總量的比例最大，為53.68[％]；其次是松枝，為25.69[％]；松花、樹皮、松果和其他組分依次為8.29[％]、5.12[％]、1.71[％]和5.51[％]。由于受土壤酸化危害，馬尾松林的根系減少和分布表層化，凋落物月際分配明顯受到土壤水分降低的影響，與健康林分有所不同：5～6月為凋落低谷期，7～11月出現(xiàn)了凋落高峰期；在凋落物組分中，松針凋落的高峰期出現(xiàn)在7～11月，松枝凋落則集中在9

5、～10月。
　　 各月凋落物總量與前月40cm以上土層含水量呈顯著負(fù)相關(guān)，但與40cm以下土層及當(dāng)月各土層含水量相關(guān)不顯著。在凋落物組分中，只有松針和松枝的凋落量與土壤含水量相關(guān)顯著，相關(guān)最緊密的土層分別是0～10和30～40cm，表明松針凋落對(duì)土壤干旱最敏感，松枝次之；其余凋落物組分對(duì)各土層含水量不敏感。初步推斷，馬尾松凋落物對(duì)土壤含水量的響應(yīng)存在1月左右的時(shí)間滯后。
　　 基于生長(zhǎng)季內(nèi)月凋落量與主要?dú)庀笠蜃蛹疤囟ㄍ翆?/p>

6、前月土壤含水量的逐步回歸分析，建立了它們之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系：月凋落物總量(y1，kg·hm-2)與10～20 cm土層含水量(x1)、月均風(fēng)速(x2，m·s-1)的關(guān)系為y1=2004.750-6686.992x1+185.067x2(R2=0.89)；月凋落松針量(y2，kg·hm-2)與0～10 cm土層含水量(x3)為y2=1252.392-3304.796x3(R2=0.73)；月凋落松枝量(y3，kg·hm-2)與30～40 cm

7、土層含水量(x4)為y3=1662.136-5452.943x4(R2=0.79)；月凋落樹皮量(y4，kg·hm-2)與月蒸發(fā)量(x5，mm)為y4=-6.949+0.237x5(R2=0.81)；月凋落松花量(y5，kg·hm-2)與月最大風(fēng)速(x6，m·s-1)為y5=-202.310+11.247x6(R2=0.79)；月凋落球果量(y6，kg·hm-2)與月降雨量(x7，mm)為y6=4.041+0.034x7(R2=0.61