閩南山地幾種闊葉樹(shù)種涵養(yǎng)水源功能研究

吳鎮(zhèn)發(fā)

（云霄園嶺國(guó)有林場(chǎng)，福建云霄 363300）

森林具有強(qiáng)大的涵養(yǎng)水源功能和保持水土能力［1-3］。當(dāng)降雨發(fā)生時(shí)，森林中各種上層木的林冠層最先截留雨水，隨著雨水進(jìn)入林內(nèi)和上層木的林冠層所截留的部分雨水下滲，林內(nèi)灌木層和地被物層分別進(jìn)行第2道和第3道的攔截，使得最后落入地面的雨水的沖力被大大削弱，降低了地表徑流，促進(jìn)了土壤對(duì)雨水的吸收和儲(chǔ)存。不同的樹(shù)種形成的純林或混交林由于冠層結(jié)構(gòu)、樹(shù)葉面積和根系形態(tài)、分布的差異，以及密度的不同，導(dǎo)致各種類型的森林涵養(yǎng)水源功能存在差別［4，5］。閩南山地以往造林樹(shù)種主要以杉木、馬尾松、相思、桉樹(shù)等為主，珍貴闊葉樹(shù)種種植較少。近年來(lái)，福建省云霄園嶺國(guó)有林場(chǎng)大力推進(jìn)多樹(shù)種造林，營(yíng)造了非洲桃花心木、降香黃檀、灰木蓮、山桂花等樹(shù)種，并對(duì)這些樹(shù)種開(kāi)展了涵養(yǎng)水源功能研究，以期為提高造林樹(shù)種的水土保持能力提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)地設(shè)在福建省云霄園嶺國(guó)有林場(chǎng)烏營(yíng)工區(qū)23大班4小班（地理坐標(biāo)117°24′37″E、24°04′06″N），氣候類型為南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，植被類型為亞熱帶常綠闊葉林；年平均氣溫21.5℃，年平均降雨量1730mm，無(wú)霜期345d。試驗(yàn)地海拔高度200～300m，坡度20°～24°，土壤類型為山地紅壤，土層厚度＞100cm，立地類型為Ⅱ類地，坡向東北；主要植被有狗脊、菝契、黃瑞木、懸鉤子、扇葉鐵線蕨、小葉赤楠、冬青、粗毛榕等。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗(yàn)林建立 2010年6月在福建省云霄園嶺國(guó)有林場(chǎng)烏營(yíng)工區(qū)23大班4小班濕地松采伐跡地上分別營(yíng)造非洲桃花心木、降香黃檀、灰木蓮、山桂花4種樹(shù)種的試驗(yàn)林，以樹(shù)種為試驗(yàn)處理進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，1種樹(shù)種為1塊試驗(yàn)小區(qū)，1個(gè)區(qū)組4個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，小區(qū)面積30m×30m，造林密度1667株∕hm2，種植穴規(guī)格40m×40m×40m。苗木來(lái)源于漳浦中西林場(chǎng)，容器苗種植，種植時(shí)苗木高度50cm。

1.2.2 采樣測(cè)定方法 2016年6月對(duì)造林的各試驗(yàn)小區(qū)采樣測(cè)定持水能力。林分林冠層的持水能力采用隨機(jī)方法抽取帶葉的標(biāo)準(zhǔn)枝條浸水測(cè)定，林下植被層和枯枝落葉層的持水能力采取樣方收獲法和浸水法測(cè)定，土壤層的持水能力采用環(huán)刀法取土樣測(cè)定［6］。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同樹(shù)種林分地上部分的持水量

2.1.1 林冠層持水量 由表1可知，枝葉和樹(shù)皮的持水量以灰木蓮最大，降香黃檀的枝葉和樹(shù)皮持水量最小；4種樹(shù)種的林冠層持水量大小順序?yàn)榛夷旧彛旧焦鸹ǎ痉侵尢一ㄐ哪荆窘迪泓S檀。這是由于灰木蓮、山桂花高徑生長(zhǎng)迅速，枝葉和樹(shù)皮的生物量大，因而林冠層的持水量較大；而非洲桃花心木和降香黃檀生長(zhǎng)較為緩慢，枝葉和樹(shù)皮的生物量小，因而林冠層的持水量比較小。

表1 不同樹(shù)種林分林冠層持水量（t/hm2）

2.1.2 林下植被層持水量 由表2可知，林下植被中灌木枝葉和草莖葉的持水量最大的林分是降香黃檀純林，灰木蓮林下灌木枝葉和草莖葉的持水量最小；林下植被層持水量大小順序?yàn)榻迪泓S檀＞非洲桃花心木＞山桂花＞灰木蓮。這是由于灰木蓮生長(zhǎng)最快，林分茂密，林下光照弱，林下植被少且發(fā)育不好，林下植被生物量小，持水量也就相應(yīng)較小；而非洲桃花心木和降香黃檀在4種樹(shù)種中生長(zhǎng)相對(duì)較慢，林內(nèi)光照充足，林下植被發(fā)育良好且種類數(shù)量較多，林下植被生物量大，因而持水量較大。

表2 不同樹(shù)種林分林下植被層持水量（t/hm2）

2.1.3 枯枝落葉層持水量 由表3可知，灰木蓮的枯枝落葉層持水量最大，降香黃檀林的枯枝落葉層持水量最小；不同樹(shù)種林分枯枝落葉層持水量大小順序?yàn)榛夷旧彛旧焦鸹ǎ痉侵尢一ㄐ哪荆窘迪泓S檀。這是由于降香黃檀林內(nèi)灌木、草本生長(zhǎng)茂盛，枯死物數(shù)量少，枯死物的生物量小，因而持水量也較小；灰木蓮生長(zhǎng)快，林分茂密，林下光照不足，導(dǎo)致灌木、草本生長(zhǎng)緩慢，而且易干枯，死地被物較多，因而持水量較大。

表3 不同樹(shù)種林分枯枝落葉層持水量（t/hm2）

2.2 不同樹(shù)種林分土壤層持水量由表4可知，灰木蓮林土壤的持水量最大，降香黃檀林土壤層的持水量最小；不同樹(shù)種林分的土壤層持水量大小順序?yàn)榛夷旧彛旧焦鸹ǎ痉侵尢一ㄐ哪荆窘迪泓S檀。這是因?yàn)榛夷旧彙⑸焦鸹稚L(zhǎng)較為迅速，主林冠層茂密，降雨被主林冠層攔截后沖力被削弱，落到林內(nèi)土層時(shí)基本被土壤所吸收，避免了地表徑流發(fā)生，具有較高的持水量和較好的持水能力。

表4 不同樹(shù)種林分土壤層持水量（t/hm2）

2.3 不同樹(shù)種林分持水量由表5可知，灰木蓮林的持水量最大，降香黃檀林的持水量最小；4種樹(shù)種林分的持水量大小順序?yàn)榛夷旧彛旧焦鸹ǎ痉侵尢一ㄐ哪荆窘迪泓S檀。

表5 不同樹(shù)種林分持水量（t/hm2）

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明：非洲桃花心木、降香黃檀、灰木蓮、山桂花4種樹(shù)種純林的主林冠層、枯枝落葉層和土壤層的持水量大小順序均為灰木蓮＞山桂花＞非洲桃花心木＞降香黃檀，林下植被層的持水量大小順序?yàn)榻迪泓S檀＞非洲桃花心木＞山桂花＞灰木蓮，林分總的持水量大小順序?yàn)榛夷旧彛旧焦鸹ǎ痉侵尢一ㄐ哪荆窘迪泓S檀。4種樹(shù)種純林的持水量組成中，土壤層的持水量占比最大，達(dá)到99%以上，地上部分的持水量占比不到1%。

森林具有強(qiáng)大的涵養(yǎng)水源功能和保持水土能力。不同的樹(shù)種由于冠層枝葉濃密程度和地下根系結(jié)構(gòu)不同，對(duì)雨水的攔截和吸收能力有所差異。枝繁葉茂、根系發(fā)達(dá)且生長(zhǎng)快的樹(shù)種，吸儲(chǔ)水分的能力強(qiáng)，發(fā)生地表徑流現(xiàn)象少，這類樹(shù)種可種植在易引起水土流失的地區(qū)，以起到較好的固土持水效果。