祁连山5种典型灌木林枯落物蓄积量及其持水特性

张学龙，金铭，刘贤德，赵维俊，马剑，王荣新，何晓玲，陈丽英，赵永宏

1. 甘肃省祁连山水源涵养林研究院//甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室，甘肃 张掖 734000；2. 甘肃农业大学林学院，甘肃 兰州 730070

祁连山5种典型灌木林枯落物蓄积量及其持水特性

张学龙1,2，金铭1*，刘贤德1,2，赵维俊1,2，马剑1，王荣新1，何晓玲1，陈丽英1，赵永宏2

1. 甘肃省祁连山水源涵养林研究院//甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室，甘肃 张掖 734000；2. 甘肃农业大学林学院，甘肃 兰州 730070

灌木林是祁连山森林的重要组成部分。以往的枯落物持水特性研究多集中在青海云杉（Picea crassifolia）林，对灌丛研究报道较少。因此，本文选择了祁连山区5种灌木林（箭叶锦鸡儿、吉拉柳、金露梅、鲜黄小檗、甘青锦鸡儿），研究其枯落物层持水特性，以期为该区域水源涵养型植被建设、植被生态水文效应评价、水资源综合管理提供理论与技术指导。结果表明：（1）不同灌木林林下枯落物半分解层蓄积量、最大持水量、最大拦蓄量、有效拦蓄量与有效拦蓄深均大于未分解层。（2）吉拉柳枯落物层（未分解层和半分解层）的最大持水量、最大拦蓄量、有效拦蓄量与有效拦蓄深最大，分别为155.46 t·hm-2、144.99 t·hm-2、91.68 t·hm-2、9.17 mm，其次为鲜黄小檗、箭叶锦鸡儿、金露梅、甘青锦鸡儿。（3）不同灌木林林下枯落物持水量、吸水速率与浸水时间的动态变化规律基本相似。枯落物持水量随浸泡时间延长而增长，在水中浸泡16 h时，其持水量基本达到最大值；未分解层和半分解层吸水速率在1.0 h最快，随时间延长吸水速率逐渐减缓，6 h后明显减缓，未分解层和半分解层吸水速率基本趋向一致。在枯落物持水作用较强的前2.5 h内，吸水速率最快的为吉拉柳，其次为鲜黄小檗。（4）未分解层和半分解层持水量和吸水速率与浸泡时间分别呈显著对数关系和显著幂函数关系。

灌木林；枯落物；蓄积量；持水特性；祁连山

祁连山是我国干旱地区的主要山地水源区，自然环境独特，森林植被脆弱，是我国第一批确定的国家级自然保护区，在维系当地的社会经济发展和生态平衡等方面都起着极重要的作用，需要定量研究和评价该区植被生态水文功能，并藉此指导森林植被的保护与经营及水资源综合管理。枯落物层作为森林水文效应的第二功能层（薛建辉等，2009），具有截持降水、阻延径流、改良土壤、抑制蒸发、防止溅蚀、抵抗冲刷等直接水文功能，是形成森林水源涵养作用的重要环节（张峰等，2010）。此外，枯落物分解可增加土壤有机质，为土壤生物提供养分与能量，促进生态系统物质循环、维持养分储存、固碳等生态功能（樊登星等，2008）。因此，枯落物水文效应一直是森林生态水文研究的重要内容，国内外学者做了大量的研究，涉及枯落物储量、凋落动态和分解速率、截持降水、对土壤结构改良、对降雨和径流的再分配作用、对土壤侵蚀机理的影响等方面已取得了大量的研究成果（张峰等，2010；樊登星等，2008；Bates等，2007；Kawaadias等，2001；张振明等，2006）。大量试验表明：枯落物层的水文作用主要评价指标是其吸水能力，而这与枯落物的现存量、分解状况、含水量、天气状况等多种因子有关（Kawaadias等，2001；张振明等，2006）；并因植被和树种类型组成不同而有很大差异（Bates等，2007；Kawaadias等，2001；张振明等，2006）。在祁连山区，灌木林分布面积大，约有26.6万hm2，是现有云杉林面积的2.3倍，占祁连山区林业用地面积的67.32%，因此，灌木林是祁连山森林的重要组成部分。以往的枯落物持水特性研究多集中在青海云杉（Picea crassifolia）林，而对面积更大的灌丛研究则报道较少（闫文德等，1997；常宗强等，2001；王顺利等，2006）。因此，本文选择了祁连山区5种主要灌丛类型，研究其枯落物层持水特性，以期为该区域水源涵养型植被建设、植被生态水文效应评价、水资源综合管理提供理论与技术指导。

1 研究区概况

在青藏高原、黄土高原和蒙新荒漠交汇地带（N36°43′～39°42′、E97°24′～103°46′）的祁连山区，由于干旱和高寒，灌丛是森林的重要组成，面积约云杉林的2.3倍，占林业用地面积的67.32%。灌丛按其生境差别，分为高山灌丛（主要分布在海拔3200～3700 m的亚高山区）和中低山阳性灌丛（主要分布在海拔2600 m以下的中低山区）。具体研究地点是祁连山中段的西水林区，属大陆性高寒半湿润山地森林草原气候，年均气温-0.6～2.0 ℃，极端最高气温 28.0 ℃，极端最低气温-36.0 ℃，≥10.0 ℃积温 200～1130 ℃，7月平均气温10.0～14.0 ℃；年降水300～600 mm，其中60%以上集中在6─9月；年蒸发量1200 mm左右，空气相对湿度50%～70%，无霜期90～120 d，年均日照时数2130 h左右。土壤和植被随山地气候差异形成明显的垂直分布，土壤主要为山地森林灰褐土、山地栗钙土及亚高山灌丛草甸土，总的特征是土层薄、质地粗、以粉沙土为主；成土母质主要是泥炭岩、砾岩、紫红色沙页岩等；土壤有机质含量中等，pH值7.0～8.0。研究区内的乔木森林主要是以青海云杉林为主的寒温性针叶林，阳坡以草地为主，零星分布着祁连圆柏（Sabina prezewalskii）和灌丛。灌丛种类主要有箭叶锦鸡儿（Caragana jubata）、吉拉柳（Salix cupularis）、金露梅（Dasiphora fruticosa）、鲜黄小檗（Berberis diaphana）、甘青锦鸡儿（Caragana stenphylla）。

试验区设在祁连山中段西水林区，属大陆性高寒半湿润山地森林草原气候，该区年平均气温-0.6～2.0 ℃，极端最高气温28.0 ℃，极端最低气温-36.0 ℃，≥10.0 ℃积温200～1130 ℃，7月平均气温10.0～14.0 ℃；年降水在300～600 mm之间，其中60%以上集中在6─9月，相对湿度50%～70%，年蒸发量1200 mm左右，无霜期90～120 d，年均日照时数2130 h左右。试验区土壤和植被随山地地形和气候的差异而形成明显的垂直分布带，土壤主要类型为山地森林灰褐土、山地栗钙土以及亚高山灌丛草甸土3个类型，总的特征是土层薄、质地粗，以粉沙块为主；成土母质主要是泥炭岩、砾岩、紫红色沙页岩等；有机质含量中等，pH值7.0～8.0。

2 研究方法

2.1 样地设置与枯落物收集

2014年8月10─20日，在西水林区的排露沟小流域踏查后选择设立了箭叶锦鸡儿、吉拉柳、金露梅、鲜黄小檗、甘青锦鸡儿5种灌丛的10 m×10 m的代表性样地（表1），进行植被生长和土壤调查，在各灌木林样地内设置1 m×1 m的小样方5个，分未分解层和半分解层收集其中的枯落物，采用四分法取样称重，置于烘箱中 85 ℃烘干至恒重，称重并计算枯落物自然含水量，据此推算单位面积的枯落物现存量。

表1 试验地基本概况Table 1 The general characteristics of sample stands

2.2 枯落物持水过程测定

2014年8月21─30日，在甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室内业，浸泡测定了灌丛枯落物的持水量及吸水速率。取部分经过10 d时间风干的未分解层和半分解层枯落物样品各500 g装入尼龙袋内，在浸泡至0.5、1、2、4、6、8、10、12、14、16、24 h时取出（因沥水称重的时间不计在内），沥水至无水滴滴落后，用精度0.1 g的电子天平称湿重，换算单位干重枯落物在不同浸水时间的持水量和吸水速率。每种灌丛重复3次。此外，此外通过测定饱和吸水至衡重（24～30）h后枯落物的质量，结合之前测定的枯落物自然状态质量及烘干质量等指标，推算出枯落物的自然含水量、最大持水量、最大持水率、最大拦蓄率、有效拦蓄量等指标。其主要计算公式（张峰等，2010；Kawaadias等，2001；赵磊等，2013）分别为：

式中：G0、Gd、G24分别为枯落物样品自然状态的质量、烘干状态的质量和浸水 24 h后的质量（g）；R0、Rhmax、Rsmax、Rsv分别为枯落物自然含水率、最大持水率、最大拦蓄率、有效拦蓄率（%）；Whmax、Wsmax、Wsv分别为枯落物最大持水量、最大拦蓄量、有效拦蓄量（t·hm-2）。

3 结果与分析

3.1 不同灌丛林枯落物层厚度与蓄积量

从表2可见，祁连山不同灌丛类型枯落物厚度与蓄积量明显不同。5种灌丛类型枯落物厚度大小为鲜黄小檗>吉拉柳>箭叶锦鸡儿>金露梅>甘青锦鸡儿，厚度差在0.5～1.0 cm之间；5种灌丛类型半分解层厚度均明显高于未分解层。枯落物总蓄积量大小为鲜黄小檗>吉拉柳>箭叶锦鸡儿>金露梅>甘青锦鸡儿，鲜黄小檗枯落物总蓄积量最大为 39.72 t·hm-2，甘青锦鸡儿总蓄积量最小，为23.56 t·hm-2，二者相差16.16 t·hm-2，这与不同灌丛类型树种特性与枯落物分解速率有关。5种灌丛类型枯落物总蓄积量与总厚度、半分解层蓄积量与其厚度呈正相关（P>0.05）；而未分解层蓄积量与其厚度则呈负相关（P>0.05），分析原因可能是枯落物自身结构造成的，半分解层内部堆积紧密，孔隙小，质量相对较重，而未分解层较疏松。

从枯落物组成来看，不同灌丛类型枯落物各层次蓄积量所占比例有所不同，基本规律是各类型半分解层蓄积量高于未分解层。鲜黄小檗半分解层蓄积量是其未分解层蓄积量的1.86倍，甘青锦鸡儿则仅为 1.1倍，这与甘青锦鸡儿未分解层含水率低（22.48%），不利于土壤生物活动分解而致使其未分解层蓄积量较高有关；鲜黄小檗未分解层含水率最高（62.90%），促进了枯落物分解，致使其蓄积量较低。

表2 不同灌丛类型枯落物厚度与蓄积量Table 2 Litter thickness and volume of different shrub types

表3 不同灌丛类型枯落物持水能力Table 3 Water-holding capacity of different types of of different shrub types

3.2 不同灌丛林枯落物的持水与蓄水能力

自然含水量反映的是枯落物在自然状态下的持水能力。由表3可知，5种灌丛类型枯落物的自然含水量大小为吉拉柳>箭叶锦鸡儿>鲜黄小檗>金露梅>甘青锦鸡儿，吉拉柳自然含水量最高，为40.47 t·hm-2，甘青锦鸡儿为5.08 t·hm-2，二者相差35.39 t·hm-2；枯落物自然含水量均表现为半分解层大于未分解层，这是干旱区强烈蒸发所致，同时也与覆盖与被覆盖有关。不同灌丛类型枯落物未分解层的最大持水率为 199.45%～361.73%，平均为297.56%；半分解层枯落物最大持水率为 228.4%～439.10%，平均为340.94%。整个枯落物层的最大持水率大小为吉拉柳>箭叶锦鸡儿>鲜黄小檗>金露梅>甘青锦鸡儿，最大与最小相差183.73%。5种灌丛类型林下枯落物半分解层持水量均高于未分解层，鲜黄小檗半分解层持水量是未分解层的 2.13倍，甘青锦鸡儿最小，仅为1.26倍；吉拉柳未分解层持水量最高，甘青锦鸡儿最小，这反映出不同枯落物种类、自然含水率和蓄积量及其分解状况在一定程度上影响着最大持水量。整个枯落物层最大持水量大小为吉拉柳>鲜黄小檗>箭叶锦鸡儿>金露梅>甘青锦鸡儿，最大与最小值相差达 104.89 t·hm-2。以上分析表明，吉拉柳枯落物层的持水能力最强，甘青锦鸡儿最弱。

根据枯落物的最大持水率及平均自然含水率，可计算其最大拦蓄率，结合单位面积蓄积量，可推算出其最大拦蓄量。最大拦蓄量反映的是扣除枯落物层本身含水量占据的持水容量以外的枯落物层持水能力大小，代表最大可能的降雨截留量（时忠杰等，2009）。各灌丛类型枯落物最大拦蓄率与最大拦蓄量均表现为半分解层大于未分解层。整个枯落物层的最大拦蓄量大小为吉拉柳>鲜黄小檗>箭叶锦鸡儿>金露梅>甘青锦鸡儿，这与最大持水量变化规律一致，但与最大持水率变化规律有所不同。这与不同树种枯落物自身吸水能力、单位面积枯落物蓄积量及自然含水率等特性的差异有关。最大持水率和最大拦蓄率一般只能反映枯落物层的持水能力大小，但不能反映其对实际降雨的拦蓄效果。因此在实际应用中多以有效拦蓄量来估算枯落物对降雨的实际拦蓄效果和能力（赵磊等，2013）。从表3可见，不同灌丛类型枯落物有效拦蓄率同其相应的最大持水率、最大拦蓄率变化规律基本一致。有效拦蓄率变化范围在160.29%（甘青锦鸡儿）～234.81%（吉拉柳），差值达74.52%。枯落物有效拦蓄量、有效拦蓄深与最大拦蓄量变化规律一致。枯落物层有效拦蓄量与有效拦蓄深大小顺序为吉拉柳（91.68 t·hm-2, 9.17 mm）>鲜黄小檗（83.81 t·hm-2, 8.38 mm）>箭叶锦鸡儿（53.64 t·hm-2, 5.36 mm）>金露梅（43.3 t·hm-2, 4.33 mm）>甘青锦鸡儿（37.9 t·hm-2, 3.79 mm），枯落物半分解层的有效拦蓄量与有效拦蓄深均高于未分解层，表明吉拉柳的拦截降雨、蓄水能力优于其他灌丛类型。

3.3 祁连山不同灌丛植被类型枯落物的持水动态

3.3.1 枯落物不同层次持水量的动态过程

枯落物层的持水量与吸水速率可用于模拟灌丛枯落物对雨水的吸持过程，以了解不同灌丛类型枯落物的持水动态。由图1可知，不同灌丛类型枯落物持水量随时间的变化趋势基本相似。枯落物浸泡初期，其未分解层、半分解层持水量均迅速增加，尤其是在1 h以内吸水最快；浸水2 h时，未分解层和半分解层的持水量分别达到最大持水量的83.27%与80.71%。随浸水时间的增加，持水量增幅减缓。当枯落物在水中浸泡12 h，其持水量基本达到最大值，增加浸泡时间，其持水量变化很小，至浸水22 h达到最大持水量。5种不同灌丛类型枯落物层持水量动态略有不同，鲜黄小檗和吉拉柳未分解层持水量在相同时间下均明显高于金露梅与甘青锦鸡儿；而半分解层持水量则以吉拉柳为最高，金露梅最低。无论是是未分解层还是半分解层，各灌丛林地枯落物的持水作用主要表现在降雨前期的2.5 h以内，特别是前1.0 h以内（图1）。

将不同灌丛类型枯落物持水量与浸水时间进行回归分析拟合，相关系数（r）均在0.94以上，且均达到极显著水平（P<0.01），说明枯落物的持水量与浸水时间有很好的相关性（表 4），拟合方程为：y＝alnt+b，式中：y为枯落物持水量（g·g-1）；t为浸水时间（h）；a为方程回归系数；b为方程常数项。

3.3.2 枯落物不同层次吸水速率的动态过程

由图2看出，不同灌丛类型林下枯落物的未分解层、半分解层吸水速率随浸泡时间的增加具有相似的变化趋势。在最初浸水的1.0 h内，枯落物迅速吸水，在该时段内吸水速率达到最大；浸水2.5 h内，吸水速率随浸水时间的延长急剧降低，但该时段吸水速率仍相对较大；随着浸水时间继续延长（4～8 h内）枯落物持水量不断增加，枯落物吸水速率逐渐减缓；浸水 16 h后持水量逐渐趋于饱和状态，吸水速率逐渐趋向于 0。由图 2还可看出，5种灌丛类型林下枯落物浸入水中起始阶段其吸水速率相差较大，但随浸泡时间延长而缩小。在浸水初期0.5 h内，枯落物半分解层的吸水速率高于未分解层；浸水1 h后在相同浸泡时间内未分解层吸水速率大于半分解层，这是半分解层碎块小、吸水面积大而使其浸水初期吸水速率快的原因；吸水2 h后，半分解层与未分解层持水量分别达最大持水量的86.52%，78.58%，相对低的含水量则有利于未分解层加快吸水，而使其吸水速率高于半分解层。

对不同灌丛类型枯落物未分解层、半分解层的吸水速率与浸泡时间进行拟合，相关系数（r）均在0.85以上，且均达到极显著水平（P<0.01）（表4），拟合方程为：V＝ktn，式中：V为枯落物吸水速率（g·g-1·h-1）；t为浸泡时间（h）；k为方程回归系数；n为指数。

表4 不同灌丛类型不同层次枯落物持水量、吸水速率与浸泡时间关系Table 4 Relationship between different level litter water-holding capacity, absorptive rate and the soaking time of different shrub types

图2 不同灌丛类型枯落物持水量与浸泡时间的关系Fig. 2 Relationship between litter water-holding capacity and the soaking time of different shrub types

4 结论

（1）本文研究的祁连山5种灌丛的枯落物层总厚度变化在1.8～2.8 cm，大小依次为鲜黄小檗>吉拉柳>箭叶锦鸡儿>金露梅>甘青锦鸡儿；枯落物总蓄积量变化在23.56～39.72 t·hm-2，大小顺序和厚度相同。半分解层蓄积量是未分解层的1.26倍以上，其中鲜黄小檗高达2.13倍，这种比例差异与树种和生境差异等导致的枯枝落叶分解难易程度差异有关。

（2）不同灌丛类型林下枯落物最大持水率大小为吉拉柳>箭叶锦鸡儿>鲜黄小檗>金露梅>甘青锦鸡儿；枯落物层最大持水量大小为吉拉柳>鲜黄小檗>箭叶锦鸡儿>金露梅>甘青锦鸡儿，最大与最小值相差达104.89 t·hm-2。最大持水量与最大持水率排序略有不同，是因为鲜黄小檗枯落物蓄积量大于箭叶锦鸡儿所致。5种灌丛类型林下枯落物半分解层持水量均是未分解层的1.26倍以上，鲜黄小檗最高为2.13倍；未分解层持水量吉拉柳最高，甘青锦鸡儿最小，这反映出不同枯落物种类、自然含水率和蓄积量及其分解状况都在一定程度上影响着最大持水量。吉拉柳枯落物层的持水能力最强，甘青锦鸡儿最弱。

（3）所研究的5种灌丛枯落物的最大拦蓄量、有效拦蓄量与有效拦蓄深均为半分解层高于未分解层，其中最大拦蓄量（深）依次为吉拉柳（91.68 t·hm-2, 9.17 mm）>鲜黄小檗（83.81 t·hm-2, 8.38 mm）>箭叶锦鸡儿（53.64 t·hm-2, 5.36 mm）>金露梅（43.30 t·hm-2, 4.33 mm）>甘青锦鸡儿（37.90 t·hm-2, 3.79 mm）。

（4）枯落物的持水量和吸水速率随浸水时间的变化规律对各种灌丛均很相似，其中持水量呈对数关系（Y=a·ln(t)+b）；吸水速率呈显著幂函数关系（V＝k·tn），相关性均很好（r2>0.94**）。在浸泡 2.5 h后，枯落物持水量已达最大持水量的80%以上，浸泡16 h后，持水量基本达到最大，之后基本不再发生大的变化。枯落物吸水速率在浸泡1.0 h之内变化最快，在前2.5 h内急剧下降，之后逐渐减缓，在8 h后明显减缓，至18 h后趋于0。

（5）枯落物层是西北干旱区森林植被充分发挥水源涵养和水土保持功能的极重要的作用层，因树种构成、生物量大小、生境特点、分解难易程度等而存在枯落物蓄积量的较大差异，并由此导致水文功能的明显差异。在祁连山的森林植被保护与经营中，一方面应有意识地利用不同灌丛的枯落物水文功能差异；另一方面应采取有效措施，维持和保护枯落物层的积累，从而形成结构合理、功能高效的水源涵养型植被。

BATES J D, SVEJCAR T S, MILLER R F. 2007. Litter decomposition in cut and uncut western juniper woodlands [J]. Journal and Arid Environments in, 70(2): 222-236.

KAWAADIAS V A, ALIFRAGIS D, TSIONTISIS A, et al. 2001. Litterfall, litter accumulation and litter decomposition rates in four forest ecosystems in northern Greece [J]. Forest Ecology and Management, 144(1-3): 113-127.

常宗强, 王金叶, 常学向, 等. 2001. 祁连山水源涵养林枯枝落叶层水文生态功能[J]. 西北林学院学报, 16(增): 8-13.

樊登星, 余新晓, 岳永杰, 等. 2008. 北京西山不同林分枯落物层持水特性研究[J]. 北京林业大学学报, 30(S2): 177-181.

时忠杰, 王彦辉, 徐丽宏, 等. 2009. 六盘山主要森林类型枯落物的水文功能[J]. 北京林业大学学报, 31(1): 91-99.

王顺利, 王金叶, 张学龙, 等. 2006. 祁连山青海云杉林苔藓枯落物分布与水文特性[J]. 水土保持研究, 13(5): 156-159.

薛建辉, 郝奇林, 何常清, 等. 2009. 岷江上游2种亚高山林分枯落物层水文特征研究[J].水土保持学报, 23(3): 168-172.

闫文德, 张学龙, 王金叶, 等. 1997. 祁连山森林枯落物水文作用的研究[J]. 西北林学院学报, 12(2): 7-14.

张峰, 彭祚登, 安永兴, 等. 2010. 北京西山主要造林树种林下枯落物的持水特性[J]. 林业科学, 46(10): 6-14.

张振明, 余新晓, 牛键值, 等. 2006. 不同林分枯落物层的水文生态功能[J]. 水土保持学报, 19(3): 139-143.

赵磊, 王兵, 蔡体久, 等. 2013. 江西大岗山不同密度杉木林枯落物持水与土壤贮水能力研究[J]. 水土保持学报, 27(1): 203-208.

Litter Storage and Its Water Holding Capacity Characteristics of Five Typical Shrubs in Qilian Mountains

ZHANG Xuelong1,2, JIN Ming1, LIU Xiande1,2, ZHAO Weijun1,2, MA Jian1, WANG Rongxin1, HE Xiaoling1, CHEN Liying1, ZHAO Yonghong2
1. Academy of Water Resources Conservation Forests in Qilian Mountains of Gansu Province//Key Laboratory of Hydrology and Water Resources of Forest Ecology and Frozen Soil of Gansu Province, Zhangye 734000, China; 2. College of Forestry of Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;

Shrubs are important components of the forest/vegetation in Qilian Mountains. Previous studies on the water-holding characteristics of humus layers in this region were focused on the forest of Picea crassifolia, but less on the humus of shrubs. Therefore, five typical shrubs（Caragana jubata, Salix gilashanica, Potentilla fruticosa, Berberis diaphana and Caragana tangutica）were selected in this paper to research their water-holding characteristics, aimed to provide theoretical and technical guidance for the development and management of water-retention forest/vegetation in this region, for the evaluation of hydrological impacts of forest/vegetation, and for supplying technical and theoretical guidance for the integrated water resources management. The results showed: (1) The amount, maximum water-holding capacity, maximum water-retaining amount, effective water-retaining amount and the effective water-retaining depth of the half-decomposed humus were higher than those of the non-decomposed humus. (2) The maximum water-holding capacity, maximum water-retaining amount, effective water-retaining amount and effective water-retaining depth of the Salix gilashanica hunus (including both the non-decomposed and half-decomposed humus layers) were 155.46 t·ha-1, 144.99 t·ha-1, 91.68 t·ha-1and 9.17 mm respectively. The corresponding parameters of other four shrubs were lower, with the the order of Berberis diaphana, Caragana jubata, Potentilla fruticosa and Caragana tangutica. (3) The dynamic processes of water-holding capacity and water-absorptiong rate of humus with increasing soaking time were basically similar among the five shrubs types studied. The water amount soaked by humus increased with increasing soaking time, reached its maximum at the soaking time of 16 h. The water absorption rates of both the non-decomposed and half-decomposed humus layers were higher within the 1sthour, but decreased gradually with further increase of soaking time, and markedly leveled off at the soaking time of 6 h, with a similar changing tendency for the non-decomposed and half-composed humus layers. Within the initial 2.5 h, the highest water-absorbing rate was the humus of Salix gilashanica, followed by Berberis diaphana. And (4) the variation of water-holding amount and water-absorption rate of both the non-decomposed and half-decomposed humus layers with the soaking time followed a significant logarithmic function and a significant power function, respectively.

shrubbery; litter; storage; water-holding characteristics; the Qilian Mountains

10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.05.002

Q948

A

1674-5906（2015）05-0735-06

张学龙，金铭，刘贤德，赵维俊，马剑，王荣新，何晓玲，陈丽英，赵永宏. 祁连山5种典型灌木林枯落物蓄积量及其持水特性[J]. 生态环境学报, 2015, 24(5): 735-740.

ZHANG Xuelong, JIN Ming, LIU Xiande, ZHAO Weijun, MA Jian, WANG Rongxin, HE Xiaoling, CHEN Liying, ZHAO Yonghong. Litter Storage and Its Water Holding Capacity Characteristics of Five Typical Shrubs in Qilian Mountains [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(5): 735-740.

国家自然科学基金项目（91125012）；国家林业公益性行业科研专项（201104009-08）；甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室共同资助

张学龙（1963年生），男，正高级工程师，硕士生导师，主要从事森林水文学研究。E-mail：zhangxuelong0707@163.com *通信作者：金铭（1972年生），男，副研究员，博士，主要从事森林生态水文。E-mail：shyjinmin@163.com

2014-12-15