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福建省主要森林水库特性与动态

岳永杰

  福建省山地多,降雨丰沛,雨量集中,强度大的特点造成了福建山地洪涝灾害频繁。森林是山地生态平衡的重要调节器,特别是其水源涵养、理水保土、缓洪滞淤的功能对于山地面积大的福建省显得极为重要。森林通过林冠层、林下植被层、枯枝落叶层以及土壤层发挥良好的涵养水源、保持水土、削峰滞洪等“森林水库”的功能。不同森林类型由于树种生物学特性与林分结构不同,其森林水库库容量具有很大差异,因而水源涵养、理水保土、缓洪滞淤的功能也大不相同。森林调蓄功能的优劣对于福建山地的防洪减灾具有重要意义。因此,本文通过收集整理已报道的文献资料,并在建瓯市设立了定位观测站,进行为期2年的定位研究,探讨了福建省各类森林水库的特性及其动态,研究结果如下:(1)根据福建省主要森林类型林冠层持水率进行了有序样本聚类,聚为四个主要的类型,不同类的林冠持水率大小顺序为:硬阔叶类>杉木>软阔叶类>松柏类和竹类。福建省主要森林类型林下植被层生物量为0.24~39.25t·hm~(-2),平均值为7.65t·hm~(-2),林下植被层持水量为0.40~30.35t·hm~(-2),平均值为5.63t·hm~(-2)。福建省主要森林类型林地枯枝落叶层现存量为0.46~24.40t·hm~(-2),平均值为6.98t·hm~(-2),持水量为0.94~51.15t·hm~(-2),平均值为11.28t·hm~(-2)。不同森林类型间的枯落物持水率变化在95.28~295.68%,平均值为165.21%。(2)福建省主要森林、土壤类型0~40cm土层的总贮水量为1608.80~2379.60t·hm~(-2),平均值为2036.65t·hm~(-2),0~40cm土层非毛管贮水量平均值为382.22t·hm~(-2),变异系数为43.03%。福建省不同森林类型土壤的平均初渗率和稳渗率分别为12.03mm·min~(-1)、6.93mm·min~(-1),变异系数分别为62.75%、70.26%。相关分析表明,土壤的初渗率和稳渗率均与土壤0~20cm土层有机质含量、非毛管隙度呈极显著的正相关关系,而与容重呈极显著的负相关关系。(3)福建省杉木林幼树阶段、速生阶段、干材阶段、成熟阶段林冠层的持水量分别为3.45t·hm~(-2)、10.52t·hm~(-2)、16.68t·hm~(-2)、5.12t·hm~(-2)。林下植被层持水量变动范围为0.43~36.22t·hm~(-2),平均值为4.40t·hm~(-2),变异系数范围为64.02%~156.89%。杉木林枯枝落叶层持水量幼树阶段、速生阶段、干材阶段、成熟阶段分别为0.936t·hm~(-2)、5.56t·hm~(-2)、8.22t·hm~(-2)、12.47t·hm~(-2),杉木林枯枝落叶层持水量平均值为7.93t·hm~(-2)。(4)林分的持水量由地上部分持水量和土壤层贮水量组成。林分持水量变动范围在1165.39~2430.94t·hm~(-2)之间,天然林持水量基本在2100t·hm~(-2)以上。林分地上部分的持水量一般占林分持水量的5%以下,其变动范围为4.06~112.51t·hm~(-2)之间。而0~40cm土壤层最大贮水量一般占林分总持水量的95%以上。(5)米储天然林地、浙江桂天然林地、木荷林地、柑桔林地、杉木林地、封山育林地土壤(0~100em)总库容分别为545.42 mm、545.23 mm、503.94 mrn、474.10mm 47 1 .62mr。和451‘46mm,分别比对照(408.93nun)的高33.38%、33.33%、23.23%、15.94%、15.33%和10.40%,最大有效库容分别是对照(24531n”刀)的1.82倍、1.66倍、1.59倍、1.39倍、1.56倍和1.43倍。(6)木荷林地、杉木林地、柑桔林地和对照土壤二年平均蓄水量分别为386.“mm,374.235~、304·75mm和240.24mm。土壤水库蓄水量年变化趋势基本一致,呈明显的“W”模式,每年的1月币月土壤蓄水量均较高,至9或10月达年内最小值。(7)每次降雨进入土壤水库的水量称为土壤调节水量。木荷林地、杉木林地、柑桔林地、对照地的森林水库年调节水总量(土壤调节水量+林冠截留量)分别为1796.477nun、1793.625nun、1768.708nun、1194.01 mm,分别占年降水量(1816.18 mm)的98.92%、98.750,0、97.39%、65.74%。(8)根据建欧市多年的降雨统计资料,结合本试验地的2个观测年的降雨量、土壤蓄水量、土壤调节水量、森林水库调节水总量等资料,可将林分调蓄功能按季节变化分为以下三个时期:雨季调蓄高峰期(3荀月)、雨季后调蓄中等期’(7一10月)、早季调蓄低谷期(ll一翌年2月)。雨季调蓄高峰期,木荷林、衫木林、柑桔林、对照调节水总量分别占全年调节水总量的4835%、48.26%、48.59%、41.21%;雨季后调蓄中等期,木荷林、杉木林、柑桔林、对照调节一水总量占全年调节水总量的百分比分别为33.33%、33.35%、33.11%、37.98%:旱季调蓄低谷期,木荷林、杉木林、柑桔林、对照的调节水总量分别占全年调节水总量的18.33%、18.38%、18.29%、20.80%。……   
[关键词]:森林水库;土壤水库;库容;调节水量;蓄水量;持水量
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:福建农林大学2003年