川中丘陵区人工柏木林不同间伐强度下枯落物层和土壤层的水文效应

作者：陈俊华; 牟皓; 谢天资; 别鹏飞; 慕长龙^*

来源：四川林业科技, 2020, 41(06): 8-14.

• 川中丘陵区
• 人工柏木林
• 间伐强度
• 土壤层、枯落物层水文效应

适宜的林分结构有利于提高林分的生态经济功能。开展川中丘陵区柏木(Cupressus funebris)人工林的抚育间伐试验,比较不同间伐强度下枯落物层和土壤层的水文效应,探讨水土保持的最适间伐强度,为该区域的人工柏木林可持续经营、管理提供科学依据。2007年选取35～40年,郁闭度≥0.8,林下灌木盖度≤20%,草本盖度≤30%的人工柏木林,采用随机区组方法,设置4种间伐强度(I:10%～15%,Ⅱ:16～25%、Ⅲ:26～35%)和对照CK(不间伐)。2019年实地取样分析,计算土壤容重、毛管孔隙度、总孔隙度、最大吸持贮水量、饱和贮水量和枯落物蓄积量、自然含水率、最大持水量、最大持水率、最大拦蓄量、有效拦蓄量等水文效应指标以及枯落物持水、吸水动态过程模拟。(1)间伐后,枯落物蓄积量明显增加。间伐强度Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ总枯落物蓄积量分别是CK的1.24倍、1.78倍和2.38倍。枯落物持水性能也明显增加,间伐强度Ⅲ的最大持水量和有效拦蓄量分别是CK的3.73倍和2.59倍。除间伐强度Ⅱ与CK差异不显著外(P>0.05),其余处理间差异显著(P<0.05)。(2)枯落物层持水量随浸泡时间的变化遵循对数函数W=a–b×ln(t+c),R2>0.95,吸水量随浸泡时间的变化遵循幂函数V=mtn,R2>0.80,拟合效果较好。(3)不同间伐强度下的土壤容重均明显低于CK。间伐强度Ⅲ土壤毛管孔隙度最大(35.30±2.60%),最小的是对照(28.19±1.29%)。0～30 cm土壤最大吸持水量在间伐强度Ⅲ为最大(105.90±2.60 mm),其次是Ⅱ(103.07±3.01 mm),最小的是CK(84.58±1.29 mm)。不同间伐强度的饱和贮水量均高于CK。间伐强度Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ土壤0～30 cm饱和贮水量分别是CK的1.09倍、1.21倍和1.27倍。综合土壤层和枯落物层的水文效应,间伐强度Ⅲ,即保留株数1 700株·hm-2～2 100株·hm-2为最适宜强度,3种间伐强度下的林分水文性能均优于CK,说明间伐对林地水文性能的提高具有积极作用。

• 单位
  四川省林业科学研究院