海陵岛丝路森林公园不同林分持水特性分析研究

吴坤娴，陈红跃

(1.广东生态工程职业学院，广东 广州 510520；2.华南农业大学，广东 广州 510642)

1 引言

森林枯落物层是林地上的植被，在枯死后枝叶脱落，掉落在林地的土壤表层后形成的一层枯枝落叶，枯落物层的存在，是森林地上植被层和地下土壤层能量流通的媒介[1,2]。枯落物层的产生，不仅对林地中元素的循环和土壤中营养元素的补充有重要的作用，而且对于维持森林内的各项指标都有一定的促进作用[3]。

本研究是对海陵岛丝路森林公园中不同林分持水特性进行调查，分析不同林分类型的枯落物持水特性。该研究结果可以对海陵岛丝路森林公园内的林业生态建设、景观优化和森林资源管理提供有效的指导作用。

2 调查研究方法

海陵岛位于南海之滨，广东省阳江市西南端，为广东第四大岛。森林公园位于海陵岛西南，在南村附近，临近海岸，距离南湾直线距离1 km，可观海景，风景优美，总面积18.5 hm2。

在丝路森林公园内的不同地点，选取具有典型代表性的4种不同林分类型进行标准地调查，所选林分分别为阔叶混交林、竹林、果树林和针阔混交林。在不同林分中选择具有代表性的地段，建立20 m×20 m的标准地，记录每个林分标准地的基本情况。

在各个样地内，按照坡位不同随机选取3个采样点进行数据采集，枯落物采集小样方大小为31.7 cm×31.7 cm，将采集的枯落物放入纱布袋中，随后带回实验室[4,5]。按照《森林土壤定位研究方法》进行持水量、拦蓄量等指标的测定和计算[6]。

3 结果与分析

将采集到的枯落物在室内进行定量研究，本研究测定的指标主要有蓄积量、最大持水率、最大持水量、最大拦蓄率、最大拦蓄量、有效拦蓄率、有效拦蓄量等。用R软件对不同林分的枯落物持水特性指标进行了邓肯检验。

3.1 枯落物蓄积量

森林枯落物对于林地土壤来讲，是一个特殊的存在，既可以对土壤起到保护作用[7]，又可以对土壤起到营养补充的作用[8]。

通过方差分析发现，在各个林分之间，枯落物的蓄积量是有显著差异的。从图1可见，枯落物蓄积量排在第一位的是针阔混交林，大小是2.01 t/hm2，与阔叶混交林、竹林和果树林呈显著性差异；四者之间值最小的是果树林，大小是1.14 t/hm2；竹林、果树林和阔叶混交林之间无显著差异；阔叶混交林和竹林的枯落物蓄积量均为1.35 t/hm2。

图1 不同林分的枯落物蓄积量的比较

3.2 枯落物最大持水率

通过方差分析发现，在不同林分之间，最大持水率指标之间存在显著差异。从图2可见，在不同林分中，枯落物最大持水率指标数值按照从大到小排列为：竹林>果树林>阔叶混交林>针阔混交林；其中，竹林的最大持水率最大，值为272.36 %，显著高于阔叶混交林和针阔混交林，但与果树林之间不存在显著关系；针阔混交林的最大持水率是最小的，为184.60 %。

图2 不同林分枯落物最大持水率的比较

3.3 枯落物最大持水量

在不同林分中，对枯落物最大持水量起到决定性作用的指标是枯落物的质和量[9]。通过方差分析发现，在各林分中，最大持水量指标之间存在显著差异。从图3可见，不同林分的最大持水量是不同的，其范围为2.56～3.71 t/hm2，由此发现，在各林分之间，枯落物最大持水量指标相差还是较大的。在4种林分类型中，阔叶混交林的枯落物最大持水量最小。针阔混交林的最大持水量值是最大的，达到3.71 t/hm2，显著高于阔叶混交林和果树林，但与竹林之间差异不显著，阔叶混交林与果树林之间也存在显著差异，其值分别为2.56 t/hm2、2.78 t/hm2。

图3 不同林分枯落物最大持水量的比较

3.4 枯落物最大拦蓄率

通过方差分析发现，在不同林分间，最大拦蓄率指标之间存在显著差异。从图4可见，竹林的最大拦蓄率指标数值最大，为245.93 %，明显高于阔叶混交林和针阔混交林，但与果树林之间无显著差异；阔叶混交林和针阔混交林的最大拦蓄率之间不存在显著的差异，其值分别为168.59 %和174.79 %。

3.5 枯落物最大拦蓄量

通过方差分析发现，在不同林分中，最大拦蓄量指标之间具有显著差异。从图5可见，最大拦蓄量指标数值最大的的针阔混交林，数值为3.51 t/hm2，显著高于阔叶混交林，但与竹林和果树林之间无显著差异；其次是竹林，其数值为3.33 t/hm2，与阔叶混交林之间也存在显著性差异关系；果树林的最大拦蓄量为2.54 t/hm2，但与其他3种林分之间均不存在显著差异；阔叶混交林的最大拦蓄量最小，其值为2.29 t/hm2。

图4 不同林分枯落物最大拦蓄率的比较

图5 不同林分枯落物最大拦蓄量的比较

3.6 枯落物有效拦蓄率

通过方差分析发现，在不同林分之间，有效拦蓄率指标之间具有显著差异。从图6可见，阔叶混交林和针叶混交林之间的差异较小，方差分析显示不存在显著性差异。竹林的有效拦蓄率显著高于其它3种林分，为209.86 %，且与两种混交林之间存在显著差异；果树林、针叶混交林和阔叶混交林三者的有效拦蓄率依次降低，分别为190.40 %、147.28 %和143.16 %。

图6 不同林分枯落物有效拦蓄率的比较

3.7 枯落物有效拦蓄量

通过方差分析发现，在各林分之间，有效拦蓄量指标之间是存在着显著差异的。从图7可见，针阔混交林的有效拦蓄量是最大的，为2.96 t/hm2，与除竹林外的其它2种林分存在显著性差异；竹林的有效拦蓄量为2.84 t/hm2，与阔叶混交林之间有显著性差异，但与果树林之间无显著性差异；果树林和阔叶混交林的有效拦蓄量相对较小，分别为2.16 t/hm2、1.94 t/hm2，两者之间不存在显著性差异。

图7 不同林分枯落物有效拦蓄量的比较

4 结论

调查研究表明：各林分间枯落物的蓄积量存在显著差异，枯落物蓄积量最大的是针阔混交林，枯落物蓄积量最小的是果树林。不同林分间枯落物最大持水率存在极显著差异(P<0.01)。在不同林分中，枯落物最大持水率指标数值按照从大到小排列为：竹林>果树林>阔叶混交林>针阔混交林。在各林分中，枯落物的最大持水量存在极显著差异，4种不同林分的最大持水量是不同的，其变化范围为2.56～3.71 t/hm2，最大持水量值最大的是针阔混交林，达到3.71 t/hm2，阔叶混交林的枯落物最大持水量最小。在不同林分间，枯落物的最大拦蓄率存在显著差异，竹林的最大拦蓄率最大，为245.93 %，显著高于阔叶混交林和针阔混交林，但与果树林之间无显著差异。在不同林分中，枯落物最大拦蓄量具有显著差异，针阔混交林的枯落物最大拦蓄量是最大的，数值为3.51 t/hm2，阔叶混交林的最大拦蓄量最小，其值为2.29 t/hm2。在不同林分之间，有效拦蓄率具有显著差异。竹林的有效拦蓄率显著高于其它3种林分，为209.86 %，果树林、针叶混交林和阔叶混交林三者的有效拦蓄率依次降低，分别为190.40 %、147.28 %和143.16 %。在各林分之间，枯落物有效拦蓄量存在着显著差异，有效拦蓄量最大的是针阔混交林，为2.96 t/hm2，竹林的有效拦蓄量为2.84 t/hm2，果树林和阔叶混交林的有效拦蓄量相对较小，分别为2.16 t/hm2、1.94 t/hm2。