李 科，曾小畢，李智彪，張曼夏，李 偉，王彥杰，張 林，潘開文

(l.成都市退耕還林工程管理中心，四川成都 6l003l;2.成都市林業(yè)和園林管理局，四川成都 6l003l;

3.中國科學院成都生物研究所恢復生態(tài)學重點實驗室，四川成都 6l004l)

退耕還林是治理水土流失的重要措施，能有效減少水土流失、改善生態(tài)環(huán)境。竹林作為退耕還林重要的人工林類型，具有生長迅速、成材早、更新期短、生態(tài)功能強、可持續(xù)利用和適生范圍廣等優(yōu)勢，在我國退耕還林工程中發(fā)揮著重要的作用，在其適生區(qū)內(nèi)已成為退耕還林人工林種類的首選［l］。成都市作為四川省退耕還林工程實施的重點市之一，截止2009年底，全市已累計完成退耕還林工程66 860 hm2，其中退耕地還林 30 727 hm2，配套荒山造林33 933 hm2，封山育林2 200 hm2。麻竹是成都市主要的退耕還林竹種之一，但尚缺乏麻竹等重要造林樹(竹)種在退耕還林后的生態(tài)效益的評價研究報道。

枯枝落葉層除了可以改善土壤養(yǎng)分外［2］，還可作為森林植被對降雨再分配的第2個作用層，具有較土壤更多更大的孔隙，能夠吸持水分，促進下滲，遲滯徑流產(chǎn)生的時間，減輕徑流侵蝕程度，并對土壤水分的補充和植物水分的供應產(chǎn)生影響［3］，是實現(xiàn)森林涵養(yǎng)水源、保持水土的主要作用層，是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分［4］。研究表明，立地條件特別是坡位對人工林凋落物產(chǎn)量及土壤持水量都有影響［5］，不同坡位其土壤的化學物理性質(zhì)變異明顯，包括對干擾擴散、水土和養(yǎng)分流失等的影響。因此，研究不同坡位林下凋落物及土壤的持水特性有助于了解森林的水文生態(tài)功能，可為合理評判森林的涵養(yǎng)水源效益提供依據(jù)［6］，從而有助于森林的可持續(xù)經(jīng)營與管理。

本文對成都市退耕還麻竹林地不同坡位條件下的凋落物及土壤的水源涵養(yǎng)功能進行了研究，旨在為該區(qū)域人工麻竹林的經(jīng)營與管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

l 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于成都市雙流縣境內(nèi)，為成都平原的一部分，西南至東北部為丘陵區(qū)，東南部為低山區(qū)。成土母質(zhì)在平原區(qū)以全新統(tǒng)沖積物為主;丘陵地區(qū)以更新統(tǒng)老沖積物為主，局部有紫色巖層風化物，主要分布黃壤，有零星紫色土分布;山地地區(qū)以紫色巖層風化物為主，局部有更新統(tǒng)老沖積物，主要形成紫色土，局部有黃壤分布。氣候類型為亞熱帶濕潤季風氣候，年均氣溫l6.2℃，年均降雨量985.l mm。

2 材料與方法

2.l 標準樣地選擇及設(shè)置

在對成都市退耕還麻竹林進行全面踏查的基礎(chǔ)上，根據(jù)立地條件的不同，在退耕還林8 a的麻竹樣地內(nèi)分別選取坡上部、坡中部和坡下部的樣地各4個(表l)，此外，在麻竹樣地附近選取對照農(nóng)耕地樣地4個，樣地統(tǒng)一規(guī)格為l0 m×l0 m。

表l 麻竹樣地的基本特征Table l The characteristics of Dendrocalamus latiflorus plantation

2.l.l 凋落物持水特性的測定

每個樣地的四角設(shè)置面積為30 cm×30 cm的小樣方4個，收集樣方內(nèi)的凋落物并裝入塑封袋內(nèi)，帶回實驗室，并按照《森林土壤定位研究法》進行凋落物的現(xiàn)儲量、最大持水量及飽和持水率等持水性能的測定。

2.l.2 土壤持水特性的測定

在樣地內(nèi)，按0 cm～20 cm和20 cm～40 cm深度挖土壤剖面，并在相應的剖面內(nèi)用環(huán)刀取土樣，每個層次取3個重復，帶回實驗室測定飽和持水量、毛管持水量、非毛管孔隙度等土壤水分物理性質(zhì)。

實驗數(shù)據(jù)采用單因素方差分析(ANOVA)。

3 結(jié)果與討論

3.l 不同坡位下麻竹林地凋落物現(xiàn)儲量及其持水特性

森林凋落物層的儲水能力由凋落物數(shù)量和持水特性共同決定［7］。凋落物現(xiàn)存量是持水能力的基礎(chǔ)，通常凋落物的現(xiàn)存量越多，持水能力越強，水源涵養(yǎng)功能越好［8］。凋落物的持水能力可通過其持水率來反映，而凋落物的持水率用凋落物吸收的水分與凋落物干物質(zhì)量的比值來表示，以凋落物浸泡24 h后的持水率為最大持水率，其值越大，凋落物的持水能力就越強［9］。凋落物最大持水量是反映凋落物持水性能的一個重要指標，它是凋落物的最大持水率和單位面積凋落物的蓄積量之積［l0］。

麻竹林地坡中和坡下的凋落物現(xiàn)儲量顯著高于坡上，且分別比坡上的提高了30.6%和26.l%，但坡中與坡下的無顯著差異;雖然坡中和坡下的凋落物最大持水率高于坡上，分別比坡上的提高了5.l%和l0.l%，但三者差異不顯著;坡中和坡下的凋落物最大持水量顯著高于坡上，且分別比坡上的提高了36.4%和36.8%，但坡中與坡下的無顯著差異(表2)。坡下部和坡中部的麻竹林凋落物持水性各指標的差異均不顯著，這表明坡中部和坡下部更有利于麻竹凋落物的生物積累和持水性能的提高，這是由于麻竹林地坡上部自身立地條件較坡中、下部差，加之地勢高，上部林地人為管理也疏于坡中、下部，所以坡上部麻竹長勢較坡中和下部的差(表l)，從而導致了同一林分在不同坡位下，其凋落物現(xiàn)存量與持水能力的不同(表2)。

表2 不同坡位下麻竹林地凋落物現(xiàn)儲量及持水特性Table 2 The reserves and water retention characteristics of litter in Dendrocalamus latiflorus plantation on different slope positions

3.2 不同坡位下麻竹林地土壤持水特性

森林土壤是水分貯存的主要場所，林地土壤持水、蓄水性能是反應森林保持水分和涵養(yǎng)水源能力的重要特征之一。從土壤持水能力看，毛管孔隙中的水分可長時間地保持在土壤中，主要用于植物根系吸收和土壤蒸發(fā);從土壤蓄水能力看，非毛管孔隙能較快容納降水并及時下滲，涵養(yǎng)水源［ll］。退耕麻竹林地坡上、坡中、坡下0 cm～40 cm的土壤的飽和持水量、毛管持水量及非毛管持水量總體都顯著高于農(nóng)耕地(表3)，表明退耕還竹地的保持水分和涵養(yǎng)水源能力都得到了較好的改善，因此，從改善土壤水分物理性質(zhì)的角度而言，麻竹是較好的退耕還林樹(竹)種。退耕還麻竹林地坡中部、下部的土壤飽和持水量、毛管持水量及非毛管持水量都顯著高于坡上部，比坡上部的提高了49%和24.0%、4l.6%和l9.0%及l(fā)0l.7%和63.8%。可見，坡中部和下部的麻竹林比坡上部的對土壤持水性能的改善效果更好，這是由于坡上部自身立地條件較坡中部和下部的差(表l)，加之凋落物現(xiàn)存量及其持水性能也較坡中部和坡下部的低(表2)。

表3 不同坡位下麻竹林地土壤持水特性Table 3 The water retention characteristics in the soils of Dendrocalamus latiflorus plantation on different slope positions

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