探究森林生态系统枯落物含水率的影响因子

《探究森林生态系统枯落物含水率的影响因子》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、探究森林生态系统枯落物含水率的影响因子1.1地被物层水分传输枯落物层是土壤与大气进行能量和物质交换的重要界面，不仅参与森林生态系统的物质和养分循环，而且由于其独特的结构和水文特性在水土保持、水源涵养等方面发挥重要作用。枯落物层的特殊结构能够改变水分传输途径和对降水进行分配，影响生态系统的水文过程。枯落物层在蓄留降雨方面有着很重要的作用，特别是对降水量与雨强小的毛毛雨的截留作用更为突出。就一次降水过程而言，当林内降雨小于3.7mm时，枯落物层可以完全截留降水，但随着降雨量的增加，尽管截留量也不断增加，其下部开始出现渗水，随着降雨过程的继续，其截留量增

2、加的速度逐渐减缓，直到达到最大截留量，然后开始下降随着降雨量的增大，枯落物层截留量在波动中呈增加态势，但截留率在波动中呈不断减小趋势，截留量与降雨量的变化趋势基本趋向一致。曲线波动说明，还有其它因子影响使枯落物层截留没有表现出完全与降水规律同步的变化趋势，特别是测定中出现了截留量大于降水量的情况，多余的水分来自前一次截留的降水在第二次降水截留使枯落物层持水达到饱和状态后，在重力作用下向下入渗，同时还将促使前一次贮存没有及时下渗的部分水分一并下渗，结果出现第二次测定的截留水大于降水的情况，截留率成负值。枯枝落叶层水分传输过程可以划分为以下三个阶段:降

3、水截留阶段、非饱和下渗阶段和饱和下渗阶段。1.1.1降水截留阶段从降水发生至枯落物层有水分渗出前的整个过程为枯落物层降水截留阶段。在降水截留阶段进入林内的穿透水完全被截留，大部分林冠穿透水被枯落物层的表面张力吸附，枯落物孔隙中以重力水形式截留的降雨很少，此阶段水分输入为林冠穿透水。1.1.2非饱和下渗阶段当枯落物层开始有水分渗出产生时，即开始进入非饱和下渗阶段。此阶段的特点为枯落物表面吸附能力己达到最大，持续的林冠穿透水被枯落物孔隙以重力水的形式截留，并且随着枯落物孔隙不断截留林冠穿透水，会有部分降水将被排出，此时枯落物层开始有水分渗出，但枯落物层

4、却没有达到最大持水量，尚处于非饱和持水阶段，枯落物层的下渗水量仍小于降雨量，在此阶段结束时，全部枯落物孔隙将被林冠穿透水饱和。1.1.3饱和下渗阶段随着降水过程继续，林冠穿透水不断补充枯落物，使枯落物层出现水分渗出速率大于林冠穿透水输入强度的情况，说明枯落物层已达到充分饱和状态。此阶段下渗水量除了由即时降雨提供外还有前期截留的降雨，因此造成枯落物的下渗强度大于降雨强度。1.1.4林枯落物层截持作用和水分传输过程枯枝落叶层截留过程是一个有限的增加过程，其上限为最大截持量;枯枝落叶层的蓄积量、含水量及结构特征和降雨特性是影响截留过程的主要因素。铜山大多

5、数降雨过程不能使枯枝落叶层达到饱和，所以森林枯枝落叶层经常具有截留降雨和调蓄降雨作用。枯落物水分传输一般要经过截留降雨、吸水饱和(非饱和下渗)、下渗(饱和下渗)阶段。以一次持续降水超过24小时的降水截留过程为例说明，降水开始的6小时，降雨量为10mm，该时段内降雨被全部截留;6小时后，截留进入渗透阶段，该时段出现的渗透水随降水量的增加而呈直线递增，截留量逐渐减小，但累积截留曲线仍缓慢上升。此时段历时较长，长达22小时以上。当达到饱和阶段时，该时段降水量和渗透量趋于一致，截留作用消失，但累积截留量达最大值。枯落物层作为森林生态系统中独特的层次，是由植

6、物枝、叶、花、果、树皮等凋落物组成，一般枯落物层积累多，层次厚，分解快，分解较彻底，则具有孔隙多、小的特点。枯落物的积累与分解取决于林分组成、密度、林况与环境条件（温度、湿度、通气条件）。枯枝落叶层不仅是森林生态系统的物质循环流动的重要组成部分，而且还是林地土壤表面的一个重要覆盖面和保护膜。枯落物层除了能像森林冠层一样蓄留降水，还具有改良其下层土壤物理性能、增加土壤的孔隙度、抑制林地土壤水分蒸发、促进土壤水分入渗的重要作用；此外，由于林地枯落物的存在，较少了地表的裸露程度，增加了地表的粗糙率，在防止土壤溅蚀和阻延地表径流方面也起着重要的作用。基于枯

7、落物层在森林生态系统涵养水源和防止土壤侵蚀过程中发挥的重要作用，其防蚀作用的量化已成为森林生态功能研究中的重要环节，本文注重从持水性能与阻流性能这两个环节对研究区主要森林类型枯落物层进行研究分析。1.2.1各林分枯落物储量枯落物层吸水作用的大小，取决于其自身的厚度和性质，枯落物的分解程度和组成种类直接影响着森林的持水能力。本研究对麻栎林、毛竹林、杉木林和马尾松林四种不同森林类型的林下枯落物进行调查，其未分解层、半分解及分解层的厚度和质量，调查结果见表1.2.1。从中可以看出，研究区各林分枯落物厚度在11mm至42mm之间，现储量在3.25～18.0

8、4t·hm-2间。不同林分类型的枯落物蓄积情况有一定的差别，以厚度和总储量来看麻栎林最好，其次为毛竹林，再次为杉木林，马尾