凤阳山主要森林类型凋落物持水能力研究开题报告

1. 研究目的与意义

林木每年凋落大量的枝叶, 像一层海绵覆盖在地面, 结构疏松, 具有很大的吸水能力和透水性, 可以避免雨滴的击溅和径流的侵蚀, 阻延径流流速, 拦截泥沙, 在植被的水文生态效益和保土功能方面起着十分重要的作用。多年的试验结果表明, 黄土高原森林和森林草原地带农地雨季年均径流深16. 7mm( 宜川,1990~ 1996 年) ~ 17. 8mm( 安塞, 1980~ 1989 年) , 约相当于降水量的5%。中龄油松林去枯枝落叶层后平均每年可比原状林增加径流深10. 5mm, 相当于该地区农地产流量的62. 9% 。据观测, 林地坡面每年出现产流的降水次数为5~ 10 次, 通常在降水超过10mm后发生。特别是在出现暴雨时, 枯枝落叶层涵蓄降水的作用更为突出。如上述1992 年那场31. 2mm 的暴雨,由林下枯枝落叶层接纳的降水达7. 9mm, 相当于降水量的25.2% , 为其当年总接纳量15.6mm 的50. 6%。这部分暴雨径流由地表渗入地下, 无疑大大降低了洪水流量。可见, 在森林涵养水源、稳定河川流量、减少断流现象等方面, 枯枝落叶层具有独特的主导作用。其它森林类型的枯枝落叶层, 虽可因蓄积量、性质和结构不同而有差异, 但其主导作用不变。

但在枯落物科学研究方面, 森林生态学者大多将枯落物作为森林水分循环的一个环节来研究。而水土保持学者大多研究植被与侵蚀的关系, 很少将枯落物层的蓄水保土作用单独进行研究, 是一个薄弱环节。因此本课题通过对凤阳山主要森林凋落物持水能力研究，找出凤阳山主要森林凋落物随着不同海拔高度，森林类型、林分之间的差异及渗流和径流的水文效应，以完善凤阳山生态地位站功能。

2. 国内外研究现状分析

2005年张振明, 余新晓, 牛健植,鲁绍伟, 宋维峰, 刘秀萍, 张颖对八达岭林场4 种林分枯落物层的蓄积量、持水能力、阻滞径流速度和减流减沙的效应。结果表明:油松的总蓄积量为29. 20 t/ hm2, 最大持水量为61. 36 t/ hm2, 有效拦蓄量为19.38 t/ hm2; 侧柏总蓄积量为4.62 t/ hm,最大持水量为57. 84 t/ hm, 有效拦蓄量为16.58 t/ hm; 元宝枫总蓄积量为17. 76 t/ hm, 最大持水

量为30.92 t/ hm2, 有效拦蓄量为71.73 t/ hm2 ; 刺槐总蓄积量为10. 26 t/ hm2, 最大持水量为43. 12 t/ hm2, 有效拦蓄量为24. 63 t/ hm2 ; 在这4 种林分枯落物中, 元宝枫的有效拦蓄量为最大, 相当于7.17 mm 的降雨。4 种枯落物未分解层和半分解层持水量与浸水时间的关系为: W = A ln(t) B, 未分解层持水量均大于半分解层持水量, 吸水速度同浸水时间的关系式为V = ktn , 在0~ 2 h 之间,枯落物未分解层和半分解层吸水速率较快, 在4~ 6 h 后下降速率逐渐减缓。随坡度增加, 枯落物阻滞径流速率、减沙减流的效果更加明显, 元宝枫在此效应中表现最佳

2009年刘中奇, 朱清科, 邝高明, 王晶, 李萍, 赵荟, 赵磊磊通过对陕。北半干旱黄土丘陵沟壑区封育流域内不同立地条件下枯落物现存量的测定与分析, 研究了枯落物的影响因子及分布规律。对60 个样地调查研究结果表明: 枯落物现存量与坡度呈二次回归关系, 枯落物现存量最小值出现在坡度25. 5的位置; 阴坡枯落物现存量比阳坡高25. 1%, 沟坡枯落物现存量比梁坡高41. 7%; 地表生物量与枯落物现存量呈显著的正相关性( P 0. 05) ; 土壤含水量与枯落物现存量呈正相关性; 土壤含水量与地表生物量两者的共同作用对枯落物现存量影响明显。

3. 研究的基本内容与计划

内容：（1）凤阳山主要森林凋落物随着不同海拔高度，森林类型、林分之间的差异

（2）凤阳山主要森林凋落物渗流和径流的水文效应

计划：2012.2.283.25实验准备阶段：查阅有关实验资料，明确实验原理和步骤，写出开题报告和文献综述等材料；

4. 研究创新点

凤阳山海拔1900米，其中中上层人为干扰少，其枯落物分布符合自然分布规律。