人工撫育對刺槐林地枯落物層持水能力的影響

左志國，白冰，孫冬迎，曹幫華

（1.淄博市魯山林場，山東淄博 255205；2.山東農(nóng)業(yè)大學，山東泰安 255200）

人工撫育對刺槐林地枯落物層持水能力的影響

左志國1，白冰1，孫冬迎1，曹幫華2

（1.淄博市魯山林場，山東淄博 255205；2.山東農(nóng)業(yè)大學，山東泰安 255200）

分別在2001年、2005年、2009年開展撫育的刺槐林中布設(shè)樣地，于2013年對開展撫育12a后（2001年撫育）、撫育8a后（2005年撫育）和撫育4a后（2009年撫育）林地枯落物層的持水能力進行調(diào)查，采用含水量、吸水速率和持水量等指標進行分析，探討撫育對刺槐林地枯落物層持水能力的影響。結(jié)果表明：對中幼齡刺槐林開展撫育時間越早，其林地枯落物層含水量、吸水速率和持水量提高越明顯。

刺槐；撫育；含水量；吸水速率；持水量

林地枯落物層在森林生態(tài)系統(tǒng)中對促進生物活動、加快能量轉(zhuǎn)化和保持水土等方面具有重要作用?？萋湮飳拥某炙芰Γê?、吸水速率、最大持水量等）是反映枯落物層水文作用的重要指標之一。本課題主要研究了不同撫育年份對刺槐林地枯落物層持水能力的影響，為制定刺槐中幼齡林更加科學合理的撫育時間，進一步提高林地生產(chǎn)力提供理論參考。

1 試驗地概況

試驗地點設(shè)在山東省淄博市魯山林場，地處北緯36° 16′8″～36°24′11″，東經(jīng)117°56′23″～118°11′34″之間。該地域?qū)倥瘻貛Ъ撅L區(qū)域大陸性氣候，季風氣候明顯。低山地貌，土壤類型為棕壤和褐土。該林場自2000年開始，每年都對部分中幼齡刺槐林進行人工撫育[1]。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置

選擇立地類型、林分密度、林相相對一致，經(jīng)過人工撫育的刺槐林，共設(shè)置樣地9個，分別在2001年、2005年、2009年撫育林分中各布設(shè)3個，標準地面積667m2。

2.2 調(diào)查方法

按5點選樣法進行調(diào)查，設(shè)置面積為20cm×20cm的小樣方5個，在每個樣地中心點及四角處各設(shè)置1個。在小樣方內(nèi)完全收集枯落物的未分解層和半分解層，分別裝入塑料袋中，即刻扎緊袋口，做好標記，帶回實驗室進行測定[2-3]。

2.3 調(diào)查指標

2.3.1 枯落物層的含水量

在室內(nèi)，稱量所采集枯落物樣品的自然濕重，然后放入烘干箱（80℃）中進行烘干處理8h，充分干燥后稱重，計算其單位面積干物質(zhì)儲量。

2.3.2 枯落物層的持水性能

采用室內(nèi)浸泡法。準備好細紋紗布袋，待枯落物烘干稱重后全部裝入其中，再將紗布袋完全浸泡于清水中，然后嚴格按照規(guī)定時間取出進行稱重。即：開始時每隔0.5h稱重1次；浸泡2h后，每隔2h稱重1次；浸泡8h后，中間不再取出，直至浸泡滿24h，進行最后一次稱重[4-5]。

2.4 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)測定數(shù)據(jù)，計算出對照樣地和2001、2005、2009年撫育樣地在各個年份的枯落物層的含水量、吸水速率和最大持水量，采用SPSS13.0統(tǒng)計分析程序?qū)?shù)據(jù)進行分析處理，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同撫育年份對刺槐林地枯落物層含水量的影響

由圖1可知，撫育年份不同，刺槐林地枯落物層的含水量存在明顯差異。統(tǒng)計結(jié)果表明：2001年撫育樣地枯落物未分解層和半分解層含水量分別為10.09t/hm2和10.24t/hm2，均顯著高于2005年撫育樣地（9.44t/hm2和9.67t/hm2）（P＜0.05）；而與2009年撫育樣地枯落物層含水量相比，則存在極顯著差異（P＜0.01）。2005年與2009年撫育樣地枯落物未分解層和半分解層的含水量均存在顯著差異（P＜0.05）。由此可見，對中幼齡刺槐林開展撫育年份越早，其林地枯落物層含水量提高越明顯。

圖1 刺槐林不同起始撫育年份的枯落物層含水量

3.2 不同撫育年份對刺槐林地枯落物層吸水速率的影響

由圖2、3看出，開展撫育年份不同，刺槐林地枯落物層的吸水速率存在明顯差異。統(tǒng)計結(jié)果表明，2001年撫育樣地枯落物未分解層和半分解層的吸水速率均顯著高于

2005年撫育樣地（P＜0.05）；而與2009年撫育樣地枯落物層的吸水速率相比，則存在極顯著差異（P＜0.01）。2005年與2009年撫育樣地枯落物未分解層和半分解層的吸水速率均存在顯著差異（P＜0.05）。由此可見，對中幼齡刺槐林開展撫育年份越早，其枯落物層吸水速率提高越明顯。

圖2 刺槐林不同起始撫育年份的枯落物未分解層吸水速率

圖3 刺槐林不同起始撫育年份的枯落物半分解層吸水速率

3.3 不同撫育年份對刺槐林枯落物層持水量的影響

由圖4、5看出：開展撫育年份不同，刺槐林撫育樣地枯落物層的持水量存在明顯差異。統(tǒng)計結(jié)果表明，2001年撫育樣地枯落物未分解層和半分解層的持水量均顯著高于2005年撫育樣地（P＜0.05）；而與2009年撫育樣地枯落物層的持水量相比，則存在極顯著差異（P＜0.01）。2005年與2009年撫育樣地枯落物未分解層和半分解層的持水量均存在顯著差異（P＜0.05）。由此可見，對中幼齡刺槐林開展撫育年份越早，其枯落物層持水量提高越明顯。

圖4 刺槐林不同起始撫育年份的枯落物未分解層持水量

圖5 刺槐林不同起始撫育年份的枯落物半分解層持水量

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

通過對不同撫育年份的刺槐撫育樣地枯落物層調(diào)查資料進行整理匯總，分析2001～2013年間刺槐林地枯落物層含水量、吸水速率和持水量的變化趨勢。結(jié)果表明：開展撫育可以有效地提高刺槐林枯落物層的持水能力，促進林分的健康發(fā)育，特別是在涵養(yǎng)水源、保持水土、減少地表徑流、保持林內(nèi)水分和濕度等方面的水文效應十分明顯。分析原因，開展撫育后使刺槐林內(nèi)生長空間增大，提供了足夠的光照、溫度條件，促進了枯落物的分解，使刺槐林枯落物層的持水能力有了較大提高。本研究為制定刺槐中幼齡林更加科學合理的撫育時間，進一步提高林地生產(chǎn)力提供理論依據(jù)和參考。

4.2 結(jié)論

（1）對中幼齡刺槐林開展撫育年份越早，其枯落物層含水量提高越明顯。

（2）對中幼齡刺槐林開展撫育年份越早，其枯落物層的吸水速率提高越明顯。

（3）對中幼齡刺槐林開展撫育年份越早，其枯落物層持水量提高越明顯。

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S718.5

A

1002-3356（2015）03-0018-02

2015-02-06

中央財政預算內(nèi)林業(yè)基本建設(shè)投資計劃（2011220）。