不同林龄兴安落叶松枯落物及土壤水文效应研究

王美莲，王飞，姚晓娟，张秋良*

内蒙古农业大学林学院，内蒙古 呼和浩特 010019

不同林龄兴安落叶松枯落物及土壤水文效应研究

王美莲1，王飞1，姚晓娟1，张秋良1*

内蒙古农业大学林学院，内蒙古 呼和浩特 010019

摘要：林地植被和枯枝落叶层共同发挥着森林生态系统所特有的水文生态功能。对大兴安岭兴安落叶松（Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen.）中龄林、近熟林、成熟林、过熟林四种林下枯落物及土壤进行野外实地取样和室内样品处理进行分析，结果表明：兴安落叶松林下枯落物层表现为随林龄增加总存储量增加，变化在18.02～21.65 t·hm-2，半分解层的存储量为未分解层的4.8～5.9倍，其中近熟林枯落物半分解层蓄积量所占比例最大为85.3%。不同林龄枯落物最大持水量和最大持水率均表现为半分解层大于未分解层，且以过熟林最大。最大持水量为过熟林>近熟林>成熟林>中龄林，变动在40.13～75.60 t·hm-2之间，最大持水率为过熟林>近熟林>中龄林>成熟林，变动在5.94%～7.93%之间。不同林龄枯落物有效拦蓄率差异很大，变化在30.18%～422.98%，林龄越大，分解程度越大，有效拦蓄越强，总体未分解层均小于半分解层。有效拦蓄能力也有差异，过熟林表现为最强，总有效拦蓄量达70.57 t·hm-2，相当于拦蓄7.26 mm的降雨，不论从最大持水量、最大持水率还是有效拦蓄量过熟林一致表现为最强。不同林龄枯落物持水过程，在浸泡0.5 h内吸水速率最大，4 h之后减小，8 h时持水量基本达稳定,在整个持水过程中半分解层持水能力均高于未分解层。不同林龄土壤透水性、通气性均比较好。10～20 cm土层表现为随林龄增加而减小，变化在0.48～0.88 g·cm-3；20～40 cm土层则表现为随林龄增加而增加，变化在1.03～1.41 g·cm-3之间；各层土壤毛管孔隙度均表现为中龄林>近熟林>成熟林>过熟林。各土层持水性能无论是毛管持水量、最小持水量还是最大持水量都表现为中龄林最大，随林龄增加而减小的趋势，并且持水能力浅层均较深层的大。中龄林在10～20 cm土层分别达是162.16、122.07和213.00 t·hm-2，20～40 cm土层分别达是77.22、58.13和86.43 t·hm-2；过熟林在10～20 cm土层为100.36、68.43和156.98 t·hm-2，20～40 cm土层只有31.09、24.26和37.83 t·hm-2，不同林龄各层土壤质量含水量、体积含水量也表现出相同的变化规律。该研究可为制定科学合理有效的经营管理方式和砍伐措施提供理论依据。

关键词：兴安落叶松；林龄；枯落物；土壤；水文效应

引用格式：王美莲，王飞，姚晓娟，张秋良. 不同林龄兴安落叶松枯落物及土壤水文效应研究[J]. 生态环境学报, 2015, 24(6): 925-931.

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在全球气候变暖趋势影响下，森林作为陆地生态系统的主体无疑将受到影响，特别是森林中的水循环将更加明显。林地植被冠层使大气降水进行了重新分配，使降水强度减小，降水时间延长；林下茂密的灌草植物形成灌草层、林地地表所富集的枯枝落叶层均使降水入渗加强，地表径流减小，同时可防止土壤溅蚀，抑制土壤水分蒸发，增强土壤抗冲性（吴钦孝和赵鸿雁，1998），一方面对气候变化形成反馈效应，另一方面，也影响着森林土壤含水量的变化。所以由林地植被和枯枝落叶层共同发挥着森林生态系统所特有的水文生态功能，对全球水分循环和水量平衡起着巨大的调节作用。国内外许多学者集中对北京十三陵（徐娟和余新晓，2009）、阿什河流域（杨洪学和蒙宽宏，2005）、小流域森林生态系统（田育新等，2006）、森林枯落物（朱金兆，2002）、四面山不同林地类型（孙艳红等，2009）、重庆缙云山林地（孙艳红等，2006）、北京百花山森林（胡淑萍等，2008）等对各种林分枯落物层及土壤层水文效应的研究，也有不少学者对不同林龄枯落物和土壤水文效应的研究（彭云和丁贵杰，2008；李良等，2010；郭建荣等，2012；吴鹏飞和朱波，2008；逯军峰等，2007；何斌等，2009；吕刚等，2010），而对内蒙古大兴安岭林区不同林龄枯落物及土壤水文效应的研究未见报道。本论文通过对不同林龄兴安落叶松林枯落物存储量、持水量和拦蓄力以及土壤物理特性的研究，分析其在发挥水文生态功能作用的规律性，为制定科学合理有效的经营管理和砍伐措施提供理论依据，同时对大兴安岭林区的健康生长及涵养水源和生态环境的可持续发展研究有着重要的意义。

1　研究地区概况

研究区设在国家林业局所属大兴安岭森林生态系统国家野外科学观测研究站试验区内，位于根河林业局潮查林场境内（50°49′～50°51′N，121°30′～121°31′E），地处大兴安岭西北坡，平均海拔826 m，试验区面积1.1万hm2，其中原始林3200 hm2。该区属寒温带半湿润气候。冬季漫长达9个月，夏季短暂不超过1个月，≥10 ℃积温1403 ℃，全年最高气温40 ℃，极端最低气温-50 ℃，年均气温-5 ℃，年降水量450～550 mm，集中在7─8月，9月末至次年2月初为降雪期，降雪厚度20～40 cm，降雪量占全年降水总量的12%，全年地表蒸发量800～1200 mm。年均日照2594 h，全年无霜期80 d。土壤以棕色针叶林土为主，土层厚30～40 cm。该区为大片连续多年冻土带南缘，冻层深度3.0 m，结冻期长达8个月。植被以兴安落叶松明亮针叶林为主，主要林型有草类-兴安落叶松林、杜香-兴安落叶松林、杜鹃-兴安落叶松林，林下植物常见有杜香（Ledumpalustre）、杜鹃（Rhododendron parvif olium）、越橘（Vaccinium vitis-idaea）、红花鹿蹄草（pyrola incarttata）、舞鹤草（Maianthemumbif olium）、山黧豆（Lathyrusguinguenervius）等（周梅，2003）。

2　研究方法

2.1枯落物取样

2010、2011年7─8月，在大兴安岭根河自然保护区内草类-兴安落叶松原始林典型地段，在坡向、坡度及海拔等立地条件基本一致的林区，分别选择中龄林、近熟林、成熟林、过熟林4个龄组30 m×30 m样地各3块，在每一样地内依据典型性、代表性和一致性的原则选择1 m×1 m的小样方5个，用小铲子划出边界，砍刀、枝剪等工具细心除去样方内植物活体部分，用钢卷尺测量未分解层枯落物、半分解层枯落物各层厚度，并分别收集装入尼龙袋，并迅速称其鲜质量。同时取每一小样方部分样品各装入3个塑料袋中密封，每林龄每层枯落物重复45个样品，共360个样品，准备室内处理。

2.2土壤取样

采用土壤剖面法在每一林龄标准样地已收集完枯落物的5个样方上，根据土壤发生层次10～20、20～40 cm用标记好的环刀各层取样3个，各林龄每层土壤重复45个样品，共360个样品，用锋利的土壤刀削平环刀表面盖好，带回室内待测定。

2.3枯落物自然含水率测定

将塑料袋中的枯落物于实验室在65 ℃条件下烘干8 h后，冷却称质量，计算样品自然含水率。

2.4枯落物持水量和吸水速率的测定

采用室内浸泡法（徐娟和余新晓，2009）测定，将烘干后的枯落物试样装入尼龙袋中，将其放入盛有清水的容器中浸泡，分别测定其在15、30 min，1、2、4、6、8和24 h的质量变化，分析其吸水过程。枯落物吸水后的湿质量与其样质量差值为不同时间的持水量，一般认为枯落物浸水24 h后测的值为最大持水量，枯落物浸水24 h后的持水率为最大持水率（雷瑞德，1984）。

2.5枯落物有效拦蓄量的测定

有效拦蓄量（modified interception）可用来估算枯落物对降雨的实际拦蓄量，即：

式中：W——有效拦蓄量（t·hm-2）；Rm——最大持水率（%）；Ro——平均自然含水率（%）；M——枯落物存储量（t·hm-2）；根据枯落物的最大持水率和平均自然含水率计算最大拦蓄率，公式为：最大拦蓄率=最大持水率-平均自然含水率；最大拦蓄量=最大拦蓄率×存储量；有效拦蓄率=0.85×最大持水率-平均自然含水率（姜海燕等，2007）。

2.6土壤物理性质测定及计算

用便携式天平（精度0.01）称环刀土样质量,计算土壤自然含水量；然后将带滤纸网眼底盖的环刀土样置于平底盆中24 h（水不能超过环刀上沿），称其质量，用以计算最大持水量；再将其放置在铺有干砂的平底盘中2 h，此时环刀中土的非毛管水分已全部流出，但环刀中土壤的毛细管仍充满水分，立即称量，可计算出毛管持水量。之后继续将环刀放置在铺有干砂的平底盘中，24 h后称其质量可计算最小持水量。最后将环刀放入105 ℃烘干箱内烘干，使样品烘干至恒定质量，迅速称质量，以计算土壤水分含量、容重和其它物理性质指标。

土壤容重和土壤质量含水量、体积含水量计算公式：

式中：D为土壤容重，单位：g·cm-3；V为环刀容积，单位：cm3；W为质量含水量，W1为体积含水量，单位：%；m0、m1、m2分别为环刀质量、土壤烘干质量（含环刀）、土壤自然质量（含环刀），单位为g，下同。

土壤最大持水量、最小持水量、与毛管持水量的计算：

式中：Cmax、Ccap、Cmin分别为土壤最大持水量、毛管持水量、最小持水量；单位为g·cm-3；m3、m4、m5分别为浸水24 h质量、干砂2 h质量、干砂24 h质量，均含环刀质量，单位为g。

土壤非毛管孔隙度、毛管孔隙度的计算：

式中P0、P1、P2分别为土壤总毛管孔隙度、毛管孔隙度，非毛管孔隙度，单位：%。土壤密度取2.65。

应用EXCEL处理数据并绘图，采用PASW statistics18.0软件对不同林龄兴安落叶松林枯落物及土壤水文效应进行方差分析。

3　结果与分析

3.1枯落物存储量

林龄不同，林地生产力和分解能力以及林地内的水热条件等就有所不同，进而直接影响枯落物层的形成和发育，同时受气候及人为干扰等多种因素影响枯落物的输入量、分解速度，从而影响枯落物的存储量（徐娟和余新晓，2009）。

由表1可知，不同林龄兴安落叶松枯落物总存储量为过熟林>成熟林>近熟林>中龄林，总存储量变化在18.02～21.65 t·hm-2。通过方差分析知各林龄枯落物存储量差异显著（P<0.05），在P=0.01水平上中林龄和近熟林差异不显著，与成熟林、过熟林差异显著，说明林龄对枯落物存储量的影响较大。其中半分解层存储量随林龄的变化规律与总存储量一致,变化在15.01～18.15 t·hm-2，而未分解层存储量变化则表现为成熟林>过熟林>中龄林>近熟林，变化在2.93～3.51 t·hm-2，且半分解层的存储量为未分解层的4.8～5.9倍，说明在相同的生长环境中，林龄越大，林木枝叶越繁茂，枯枝落叶量也就越大，使得枯落物存储量增加，进而分解能力也增加。

表1　枯落物存储量(干质量)Table 1 the increment of litter layers (dry weight)

3.2枯落物水文效应

森林枯落物层的持水性能包括吸水速度、持水率、持水量、拦蓄率、拦蓄量等。森林枯落物的持水率取决于枯落物的存储量、组成成分、特性、质地和分解程度（周萍等，2010）。

3.2.1枯落物持水性能

通过对不同林龄枯落物持水性能比较（表2）可以看出，最大持水率表现为过熟林>近熟林>中龄林>成熟林，变动在5.94%～7.93%之间，而最大持水量表现为过熟林>近熟林>成熟林>中龄林，变动在40.13～75.60 t·hm-2之间，最大持水量变化与最大持水率变化不一致。通过方差分析知各林龄枯落物持水率差异不显著（P>0.05），而枯落物的最大持水量各林龄间差异显著且与枯落物存储量之间存在显著的正相关关系（P<0.05），这说明最大持水量不仅与枯落物本身的存储量和枯落物结构有关，还与其分解程度有关，与林龄关系不大，且枯落物存储量越大、其分解程度越大，持水能力也越强。

表2　枯落物最大持水率和最大持水量Table 2 The maxi-water holding ratio and capacity of litter layers

3.2.2枯落物持水过程

从图1可看出，最初浸泡0.5 h内，枯落物持水量迅速增加，4 h之后增加速度逐渐放慢，当浸泡8 h时，持水量基本达到稳定，继续增加浸泡时间，持水量增加幅度很小，此时虽枯落物的吸水没有达到动态平衡，但枯落物中的空隙已被静水占据，持水量不再发生大的变化，24 h时基本达到枯落物的最大饱和持水量。从图中还可以看出，不同林龄枯落物半分解层持水能力均高于未分解层。

3.2.3枯落物拦蓄能力

由表3可知，各林龄不同层次枯落物最大拦蓄率变化在30.18%～422.98%，半分解层表现为过熟林>中龄林>近熟林>成熟林，未分解层表现为过熟林>近熟林>中龄林>成熟林。各林龄不同层次枯落物最大拦蓄量变化在5.23～76.77 t·hm-2，由于枯落物存储量林龄之间的差异，使得各林龄最大拦蓄量与最大拦蓄率能力不同，表现为半分解层过熟林>近熟林>中龄林>成熟林，未分解层为过熟林>成熟林>中龄林>近熟林。

图1　枯落物层持水过程曲线Fig. 1 Water-holding process line of litter layers

表3　不同林龄枯落物层的拦蓄能力Table 3 The retain capacity of litter layers from different age of forests

最大持水率（量）及最大拦蓄率（量）一般只能反映枯落物层的持水能力大小，不能反映对实际降水的拦蓄情况。因为最大持水率（量）的测定是将枯落物试样浸水24 h后测量的结果。实际上，山地森林的坡面一般不会出现较长时间的浸水条件，落到枯落物层上的雨水，一部分被它拦蓄，一部分透过孔隙很快入渗到土壤中去。当降雨量达到20～30 mm以后，不论哪种植被类型枯落物层含水量高低，实际持水率约为最大持水率的85%左右。所以用最大持水率来估算枯落物层对降雨的拦蓄能力则失之偏高，不符合它对降雨的实际拦蓄效果，一般用有效拦蓄量（modified interception）估算枯落物对降雨的实际拦蓄量（周萍等，2010）。

从有效拦蓄率看，各林龄未分解层均小于半分解层，未分解层表现为中龄林>过熟林>成熟林>近熟林，而半分解层表现为过熟林>近熟林>中龄林>成熟林。半分解层中，过熟林的有效拦蓄能力最强，为63.69 t·hm-2，相当于拦蓄6.37 mm的降雨；成熟林有效拦蓄能力最弱，为37.02 t·hm-2，相当于拦蓄3.7 mm的降雨，总体表现为过熟林>近熟林>中龄林>成熟林。未分解层中，过熟林的有效拦蓄能力最强，为6.88 t·hm-2，相当于拦蓄0.69 mm的降雨，近熟林有效拦蓄能力最弱，为5.20 t·hm-2，相当于拦蓄0.52 mm的降雨，顺序为过熟林>成熟林>中龄林>近熟林。由于不同林龄枯落物的存储量不同，所以有效拦蓄量和有效拦蓄量深的变化规律也不尽相同。综合未分解层和半分解层的变化规律可知，不同林龄兴安落叶松林的拦蓄能力过熟林最强，总有效拦蓄量达70.57 t·hm-2，相当于拦蓄7.26mm的降雨，中龄林最小，总有效拦蓄量达43.44 t·hm-2，相当于拦蓄4.47 mm的降雨。

3.3土壤水文效应

3.3.1土壤物理性质

土壤容重与孔隙度是反映林地土壤物理性质的两项重要指标，土壤容重反映土壤透水性、通气性和根系延展时阻力的大小，土壤孔隙度是土壤中养分、水分、空气和微生物等的迁移通道、贮存库和活动场所（孙艳红等，2009）。不同林龄枯落物组成及地下根系的生长发育状况、枯落物的分解程度等存在差异，因而造成林地土壤物理性质有很大差异。

由表4可知，不同林龄兴安落叶松林土壤容重不同层次表现不同，10～20 cm土层土壤容重表现为中龄林>近熟林>成熟林>过熟林，而在20～40 cm土层土壤容重则表现为过熟林>近熟林>成熟林>中龄林，土壤容重越小，土壤越疏松多孔，土壤容重越大，土壤越紧实。这说明浅层土壤林龄越大越疏松多孔，深层林龄越大越相对比较紧实，主要是林龄越大枯枝落叶存储量越多经腐化堆积使表层土壤较疏松，但深层经多年土壤浸淋使其结构紧实。不同土层毛管孔隙度均表现为中龄林>近熟林>成熟林>过熟林，10～20 cm土层非毛管孔隙度表现为过熟林>近熟林>成熟林>中龄林，20～40 cm土层非毛管孔隙度为近熟林>成熟林>中龄林>过熟林。说明中龄林土壤结构及通透性能最好。经方差分析知10～20 cm土层近熟龄和成熟林之间土壤容重差异不显著，与其他林龄差异显著（P<0.05），而20～40 cm土层中龄林和成熟林之间土壤容重差异不显著，与其他林龄差异显著（P<0.05）说明林龄变化对土壤容重有一定影响。

3.3.2土壤持水性能

林龄在影响土壤容重有差异，而在影响土壤毛管持水量、最小持水量以及最大持水量方面却有不同，在不同土层各林龄间差异均显著（P>0.05），从表4可以看出：各土层土壤毛管持水量、最小持水量以及最大持水量都表现为随林龄增加而减小的趋势，中龄林最大，在10～20 cm土层分别达是162.16、122.07和213.00 t·hm-2，20～40 cm土层分别达是77.22、58.13和86.43 t·hm-2；过熟林最低，10～20 cm土层为100.36、68.43 和156.98 t·hm-2，20～40 cm土层只有31.09、24.26 和37.83 t·hm-2，不同土层林龄土壤质量含水量、体积含水量均是中龄林最大，过熟林最小，和土层土壤毛管持水量、最小持水量以及最大持水量变化规律一致，并且持水能力浅层均较深层的大。土壤容重降低是土壤孔隙分布良好、土壤蓄水量增加的主要原因（何斌等，2009；吕刚等，2010），分析可知中龄林的土壤持水能力最强，尤其表现为浅层持水能力更强。

表4　不同林龄不同土层土壤物理性质和土壤持水量Table 4 The soil physical property and water holding capacity of different age forests in different depth (10～40 cm)

4　讨论与结论

4.1讨论

（1）兴安落叶松不同林龄枯落物总存储量为过熟林>成熟林>近熟林>中龄林，与所有研究者的结果一致。其中半分解层为未分解层总存储量的4.8～5.9倍，与逯军峰等（2007）研究的结果未分解层总存储量大于半分解层相反，可能是天然兴安落叶松林与人工油松林树种不同，枯落物的分解程度存在差异有关。

（2）不同林龄枯落物最大持水量和最大持水率均以过熟林最大，在整个持水过程中半分解层吸水能力均高于未分解层。这一结果与孙艳红等（2006）、赵亮生等（2013）的研究结果相一致，而与徐娟（2009）、胡淑萍（2008）的研究结果未分解层均高于半分解层相反。本作者认为枯落物持水能力与其干燥程度、存储量及其分解程度有关。枯落物越干燥，存储量越多，分解程度越大，持水能力也越强。

（3）不同林龄不同层次枯落物有效拦蓄率表现为林龄越大，分解程度越大，有效拦蓄越强，和所有研究者结果一致。

（4）不同林龄兴安落叶松林土壤容重表现为过熟林>近熟林>成熟林>中龄林。毛管孔隙度表现为中龄林>近熟林>成熟林>过熟林，而非毛管孔隙度为过熟林>中龄林>成熟林>近熟林。土壤持水性能无论是毛管持水量、最小持水量还是最大持水量都以中龄林最大。这和很多研究者的结果一致，因为土壤容重越小，土壤疏松多孔，结构良好，土壤含水量越小，土壤蓄水能力越就强（吕刚等，2010；周萍等，2010）。

4.2结论

（1）不同林龄兴安落叶松林枯落物表现为随林龄增加，总蓄积量呈增加趋势,变化在18.02～21.65 t·hm-2，过熟林达21.65 t·hm-2。其中总未分解层蓄积量为成熟林>过熟林>中龄林>近熟林，半分解层蓄积量为过熟林>成熟林>近熟林>中龄林，枯落物半分解层的累积量为未分解层的4.8～5.9倍，其中近熟林枯落物半分解层蓄积量所占比例最大为85.3%。

（2）不同林龄枯落物最大持水量和最大持水率均表现为半分解层大于未分解层，且以过熟林最大。枯落物最大持水量表现为过熟林>近熟林>成熟林>中龄林，变动范围在40.13～75.60 t·hm-2，与其分解层最大持水量变化规律一致。枯落物最大持水率为过熟林>近熟林>中龄林>成熟林，变动范围在5.94%～7.93%之间。

（3）不同林龄枯落物持水过程，均表现为在浸泡0.5 h内吸水速率最大，4 h之后吸水速率减小，8 h时持水量基本达稳定；在整个持水过程中半分解层持水能力均高于未分解层。

（4）不同林龄不同层次枯落物有效拦蓄率差异很大，变化在30.18%～422.98%，表现为林龄越大，分解程度越大，有效拦蓄越强，总体未分解层均小于半分解层。有效拦蓄能力不同层次也有差异，有效拦蓄量过熟林表现为最强，总有效拦蓄量达70.57 t·hm-2，相当于拦蓄7.26 mm的降雨。总之不论从最大持水量、最大持水率还是有效拦蓄量均一致表现为过熟林最强。

（5）不同林龄兴安落叶松林土壤容重在10～20 cm土层表现为随林龄增加而减小，在20～40 cm土层土壤容重则表现为随林龄增加而增加，这说明浅层土壤林龄越大越疏松多孔，深层林龄越大越相对比较紧实；不同土层毛管孔隙度均表现为中龄林>近熟林>成熟林>过熟林，说明中龄林土壤结构及通透性能最好。各土层持水性能无论是毛管持水量、最小持水量还是最大持水量都表现为随林龄增加而减小的趋势，并且持水能力浅层均较深层的大。

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Hydrological Effects of Forest Litters and Soil in Xing’an Larch Forest at Different Stand Ages

WANG Meilian1, WANG Fei1, YAO XiaoJuan1, ZHANG Qiuliang1*
Forestry College of Inner Mongolia Agricultural University, Huhhot 010019, China

Abstract:Under the impact of global climate warming, forests as the main terrestrial of ecosystems will undoubtedly be affected, especially the forest hydrological cycle will become more apparent. Precipitation will be reallocated by different forest vegetation and the enrichment litter of surface, which forms a feedback effect on climate change and also affects the soil water content of the forest. So forest vegetation and litter layer play unique forest ecosystems’ hydrological and ecological function that largely regulated the global water cycle and water balance. A study of hydrological effects of litters layer and soil layer was carried out through field sample collection and treatment on different ages of Larch in Greater Xing’an Mountains forest, middle-aged forest, near mature forest, mature forest, overmature forest. Results showed that the increment of litter layer accumulation increased with forest age, ranging from 18.02 to 21.65 t·hm-2, and the total storage of semi-decomposed is 4.8～5.9 times of decomposed; Semi-decomposed layer accumulated amount of near mature forest was 85.3% at most. For all age of the forests, the water holding ratio and capacity were largest in over mature forest and semi-decomposed > decomposed, the order of the water holding capacity was over mature forest > nearly mature forest > mature forest>mid-maturation forest between 40.13 and 75.60 t·hm-2, the water holding ratio was over mature forest > nearly mature forest > mid-maturation forest > mature forest between 5.94% and 7.93%. The modified interception rate was great different, varied from 30.18% to 422.98%. It increased with ages and decompositions. On the whole un-decomposed layer is less than semi-decomposed layer. The modified interception showed different, the total modified interception of over mature forest was up to 70.57 t·hm-2, equivalent to 7.26 mm of rainfall. Over mature forest was the strongest in the water holding ratio, the water holding capacity and the modified interception. Different Age of litter water-holding process, the maximum water absorption rate is in soaking 0.5 h, it decreases after 4 h, and basically reached stable at 8h. The water-holding of half-decomposed layer was higher than un-decomposed layer in whole process. Forest soil has good water permeability and air permeability in different ages. In 10～20 cm soil layer, it decreases with increasing forest age, ranging between 0.48 and 0.88 g·cm-3, For 20～40 cm soil layer, it increases with the increase of forest age ranging from 1.03 to 1.41 g·cm-3. Each layer soil capillary porosity-presented that mid-maturation forest > nearly mature forest > mature forest > over mature forest. Water-holding capacity of mid-maturation forest is maximum concerning capillary water capacity, minimum moisture capacity and maximum moisture capacity for each layer and it decreases with increasing forest age, with shallow layer larger than deep layer. Regarding mid-maturation forest, capillary water capacity, minimum moisture capacity and maximum moisture capacity for 10～20 cm soil layer are 162.16 t·hm-2, 122.07 t·hm-2and 213.00 t·hm-2respectively and 77.22 t·hm-2, 58.13 t·hm-2and 86.43 t·hm-2for 20～40 cm soil layer. For over mature forest, the above parameters are 100.36 t·hm-2, 68.43 t·hm-2and 156.98 t·hm-2at 10～20 cm soil layer, while at 20～40 cm layer, values decreased to 31.09 t·hm-2, 24.26 t·hm-2and 37.83 t·hm-2. Soil water and bulk density show the same changing regulation at each layer for different age forests.This article about hydrological effects of forest litters and soil in Xing-an larch forest at different stand ages can provide theoretical basis guide for making effective management and felling measures, while beneficial to the healthy growth and development of Sustainable water conservation and ecological environment in the Greater Xing'an Mountains forest regions.

Key words:Xing’an larch forest; different stand ages; litters layer; soil; hydrological effects

收稿日期：2015-03-10

*通信作者：张秋良（1960年生），教授，主要从事森林可持续经营研究。E-mail: zqlemai @vip.sina.com

作者简介：王美莲（1974年生），女，讲师，硕士，主要从事应用气象与森林生态研究。E-mail: wang.mlian@163.com

基金项目：林业公益性行业科研专项（201204101-2）；内蒙古大兴安岭森林生态系统国家野外科学观测研究站人才培养和创新团队项目（201109151-1）

中图分类号：Q948; X171.1

文献标志码：A

文章编号：1674-5906（2015）06-0925-07

DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.06.003