人工抚育对刺槐林地枯落物层持水能力的影响

左志国，白冰，孙冬迎，曹帮华

（1.淄博市鲁山林场，山东淄博 255205；2.山东农业大学，山东泰安 255200）

人工抚育对刺槐林地枯落物层持水能力的影响

左志国1，白冰1，孙冬迎1，曹帮华2

（1.淄博市鲁山林场，山东淄博 255205；2.山东农业大学，山东泰安 255200）

分别在2001年、2005年、2009年开展抚育的刺槐林中布设样地，于2013年对开展抚育12a后（2001年抚育）、抚育8a后（2005年抚育）和抚育4a后（2009年抚育）林地枯落物层的持水能力进行调查，采用含水量、吸水速率和持水量等指标进行分析，探讨抚育对刺槐林地枯落物层持水能力的影响。结果表明：对中幼龄刺槐林开展抚育时间越早，其林地枯落物层含水量、吸水速率和持水量提高越明显。

刺槐；抚育；含水量；吸水速率；持水量

林地枯落物层在森林生态系统中对促进生物活动、加快能量转化和保持水土等方面具有重要作用。枯落物层的持水能力（含水量、吸水速率、最大持水量等）是反映枯落物层水文作用的重要指标之一。本课题主要研究了不同抚育年份对刺槐林地枯落物层持水能力的影响，为制定刺槐中幼龄林更加科学合理的抚育时间，进一步提高林地生产力提供理论参考。

1 试验地概况

试验地点设在山东省淄博市鲁山林场，地处北纬36° 16′8″～36°24′11″，东经117°56′23″～118°11′34″之间。该地域属暖温带季风区域大陆性气候，季风气候明显。低山地貌，土壤类型为棕壤和褐土。该林场自2000年开始，每年都对部分中幼龄刺槐林进行人工抚育[1]。

2 研究方法

2.1 样地设置

选择立地类型、林分密度、林相相对一致，经过人工抚育的刺槐林，共设置样地9个，分别在2001年、2005年、2009年抚育林分中各布设3个，标准地面积667m2。

2.2 调查方法

按5点选样法进行调查，设置面积为20cm×20cm的小样方5个，在每个样地中心点及四角处各设置1个。在小样方内完全收集枯落物的未分解层和半分解层，分别装入塑料袋中，即刻扎紧袋口，做好标记，带回实验室进行测定[2-3]。

2.3 调查指标

2.3.1 枯落物层的含水量

在室内，称量所采集枯落物样品的自然湿重，然后放入烘干箱（80℃）中进行烘干处理8h，充分干燥后称重，计算其单位面积干物质储量。

2.3.2 枯落物层的持水性能

采用室内浸泡法。准备好细纹纱布袋，待枯落物烘干称重后全部装入其中，再将纱布袋完全浸泡于清水中，然后严格按照规定时间取出进行称重。即：开始时每隔0.5h称重1次；浸泡2h后，每隔2h称重1次；浸泡8h后，中间不再取出，直至浸泡满24h，进行最后一次称重[4-5]。

2.4 数据处理

根据测定数据，计算出对照样地和2001、2005、2009年抚育样地在各个年份的枯落物层的含水量、吸水速率和最大持水量，采用SPSS13.0统计分析程序对数据进行分析处理，P＜0.05为差异具有统计学意义。

3 结果与分析

3.1 不同抚育年份对刺槐林地枯落物层含水量的影响

由图1可知，抚育年份不同，刺槐林地枯落物层的含水量存在明显差异。统计结果表明：2001年抚育样地枯落物未分解层和半分解层含水量分别为10.09t/hm2和10.24t/hm2，均显著高于2005年抚育样地（9.44t/hm2和9.67t/hm2）（P＜0.05）；而与2009年抚育样地枯落物层含水量相比，则存在极显著差异（P＜0.01）。2005年与2009年抚育样地枯落物未分解层和半分解层的含水量均存在显著差异（P＜0.05）。由此可见，对中幼龄刺槐林开展抚育年份越早，其林地枯落物层含水量提高越明显。

图1 刺槐林不同起始抚育年份的枯落物层含水量

3.2 不同抚育年份对刺槐林地枯落物层吸水速率的影响

由图2、3看出，开展抚育年份不同，刺槐林地枯落物层的吸水速率存在明显差异。统计结果表明，2001年抚育样地枯落物未分解层和半分解层的吸水速率均显著高于

2005年抚育样地（P＜0.05）；而与2009年抚育样地枯落物层的吸水速率相比，则存在极显著差异（P＜0.01）。2005年与2009年抚育样地枯落物未分解层和半分解层的吸水速率均存在显著差异（P＜0.05）。由此可见，对中幼龄刺槐林开展抚育年份越早，其枯落物层吸水速率提高越明显。

图2 刺槐林不同起始抚育年份的枯落物未分解层吸水速率

图3 刺槐林不同起始抚育年份的枯落物半分解层吸水速率

3.3 不同抚育年份对刺槐林枯落物层持水量的影响

由图4、5看出：开展抚育年份不同，刺槐林抚育样地枯落物层的持水量存在明显差异。统计结果表明，2001年抚育样地枯落物未分解层和半分解层的持水量均显著高于2005年抚育样地（P＜0.05）；而与2009年抚育样地枯落物层的持水量相比，则存在极显著差异（P＜0.01）。2005年与2009年抚育样地枯落物未分解层和半分解层的持水量均存在显著差异（P＜0.05）。由此可见，对中幼龄刺槐林开展抚育年份越早，其枯落物层持水量提高越明显。

图4 刺槐林不同起始抚育年份的枯落物未分解层持水量

图5 刺槐林不同起始抚育年份的枯落物半分解层持水量

4 讨论与结论

4.1 讨论

通过对不同抚育年份的刺槐抚育样地枯落物层调查资料进行整理汇总，分析2001～2013年间刺槐林地枯落物层含水量、吸水速率和持水量的变化趋势。结果表明：开展抚育可以有效地提高刺槐林枯落物层的持水能力，促进林分的健康发育，特别是在涵养水源、保持水土、减少地表径流、保持林内水分和湿度等方面的水文效应十分明显。分析原因，开展抚育后使刺槐林内生长空间增大，提供了足够的光照、温度条件，促进了枯落物的分解，使刺槐林枯落物层的持水能力有了较大提高。本研究为制定刺槐中幼龄林更加科学合理的抚育时间，进一步提高林地生产力提供理论依据和参考。

4.2 结论

（1）对中幼龄刺槐林开展抚育年份越早，其枯落物层含水量提高越明显。

（2）对中幼龄刺槐林开展抚育年份越早，其枯落物层的吸水速率提高越明显。

（3）对中幼龄刺槐林开展抚育年份越早，其枯落物层持水量提高越明显。

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S718.5

A

1002-3356（2015）03-0018-02

2015-02-06

中央财政预算内林业基本建设投资计划（2011220）。