祁连山林草复合流域灌木林水文生态功能研究

干旱区地理 ›› 2013, Vol. 36 ›› Issue (5): 922-929.

祁连山林草复合流域灌木林水文生态功能研究

张平¹，刘贤德²，张学龙²，赵维俊²，敬文茂²，王顺利²

1 甘肃农业大学农学院，甘肃兰州 730070； 2 甘肃省祁连山水源涵养林研究院，甘肃张掖 734000

收稿日期:2012-12-17 修回日期:2013-02-11 出版日期:2013-09-25
通讯作者: 刘贤德，教授. Email：Liuxiade@163.com
作者简介:张平（1963-），男，甘肃敦煌人，硕士，甘肃农业大学在读博士，主要从事农林牧生态研究
基金资助:
国家自然科学基金项目（91125012）资助

Shrubbery eco-hydrological effect of forest-grass catchment of Qilian Mountains

ZHANG Ping¹，LIU Xian-de^1,2，ZHANG Xue-long²，ZHAO Wei-jun²，JING Wen-mao²，WANG Shun-li²

1 College of Foresty, Gansu Agriculture University, Lanzhou 730070, Gansu, China;2 Academy of Water Resources Conservation Forests in Qilian Mountains of Gansu Province, Zhangye 734000, Gansu, China

Received:2012-12-17 Revised:2013-02-11 Online:2013-09-25

摘要/Abstract

摘要： 对祁连山林草复合流域5种主要灌木林的水文生态功能进行了研究。结果表明：（1）5种灌木林林冠平均截留率的大小范围为6.98%～22.45%；（2）5种灌木枯落物的最大持水率均为自身重量的1.6～4.0倍，枯落物最大持水量和有效持水量分别为23.83～134.95 t/hm2和17.25～83.62 t/hm²；（3）土壤的最大持水量及有效持水量都随土壤深度的增加而不断下降，与土壤的总孔隙度和非毛管孔隙度的变化规律相一致；土壤的最大持水量和有效持水量分别为3 090.96～4 460.82 t/hm²和680.68～1 328.82 t/hm²；（4）各灌木林地土壤表层的稳渗率变化范围为8.88～141.67 mm/min，前30 min累计入渗量的变化幅度为338.25～4 718.34 mm；（5）5种灌木林地总蓄水量大小经综合评价依次为：吉拉柳灌丛>鲜黄小檗灌丛>箭叶锦鸡儿灌丛>金露梅灌丛>甘青锦鸡儿灌丛。

关键词: 祁连山, 复合流域, 灌木林, 水文生态功能

Abstract: From the ecological roles of the canopy layer，litter layer and soil layer，the paper probed into the eco-hydrological effects of five kinds’ main shrubbery in the forest grass catchment of the Qilian Mountains. The results show as follows：（1）during rainy season，the average interception rates are as follows：Berberis dasystachya 22.46%，Salix gilasnanica 20.48%，Caragana jubata 16.76%，Potentilla fruticosa 10.42%，Caragana tangutica 6.96%.
（2）The maximum water holding rates of five kinds shrubbery’s litter are 1.6～4.0 times of five kinds shrubbery litter’s theirs weights；their maximum water holding amounts and maximum available water holding amounts are 23.83～134.95 t·hm^-2 and 17.25～83.62 t·hm^-2. （3）The soil maximum and available water holding amounts decrease with the increase in soil depth，they are 2 354.50～3 409.00 t·hm^-2 and 518.5～1015.50 t·hm^-2，respectively. （4） The mantle steady infiltration rates of various shrubbery land soils variate in the range of 7.88～96.01 mm·min^-1，the maximum belongs to [Salix gilasnanica] of 96.01 mm·min^-1，then belonging to Caragana jubata，Berberis dasystachya，Berberis dasystachya and Caragana tangutica. （5）The capability of five kinds shrubbery’s water conservation is ranged according to their magnitudes as follows：Salix gilasnanica>Berberis dasystachya>Caragana jubata>Potentilla fruticosa>Caragana tangutica. Among them，[Salix gilasnanica] and Berberis dasystachya’s capabilities are near or more than that of [Picea crassofolia，]which indicates that the shrubbery forest has stronger eco-hydrological function.

Key words: the Qilian Moutains, complex watershed, shrubbery forest, eco-hydrology

中图分类号:

S715.7

张平，刘贤德，张学龙，赵维俊，敬文茂，王顺利. 祁连山林草复合流域灌木林水文生态功能研究[J]. 干旱区地理, 2013, 36(5): 922-929.

ZHANG Ping，LIU Xian-de，ZHANG Xue-long，ZHAO Wei-jun，JING Wen-mao，WANG Shun-li. Shrubbery eco-hydrological effect of forest-grass catchment of Qilian Mountains[J]. , 2013, 36(5): 922-929.

参考文献

［1］陈东立，余新晓，廖邦洪，等. 中国森林生态系统水源涵养功能分析［J］. 世界林业研究，2005，18（1）：49-54.

［2］张志永，张卓文，陈玉生，等. 5种主要森林类型涵养水源能力比较研究［J］. 福建林学院学报，2008，25（2）：171-175.

［3］马雪华，杨茂瑞，胡星粥. 亚热带杉木、马尾松人工林水文功能的研究［J］. 林业科学，1993，29（3）：199-206.

［4］孟好军，刘贤德，董晓莉，等. 祁连山干旱山地饲料灌木林营造技术研究［J］. 甘肃林业科技，2002，27（1）：51-53.

［5］高松. 祁连山区灌木造林技术研究［J］. 甘肃林业科技，2006，31（3）：36-39.

［6］王志泰. 东祁连山高寒草原柳灌丛—草地群落结构研究［J］. 草业科学，2004，21（11）：1-6.

［7］倪自银，汪有奎，杨全生，等. 祁连山自然保护区灌木林演灾害及防治对策［J］. 水土保持研究，2005，12（2）：107-110.

［8］王学福. 灌木林在祁连山区的作用及发展对策研究［J］. 甘肃林业科技，2005，30（2）：32-35.

［9］刘贤德，牛贇，敬文茂，等. 祁连山森林内外主要气象因子对比研究［J］. 干旱区地理，2009，32（1）：32-36.

［10］刘兴明，刘贤德，车宗玺，等. 祁连山青海云杉林区苔藓层对流域水文的影响［J］. 干旱区地理，2010，33（6）：962-966.

［11］彭焕华，赵传燕，沈卫华，等. 祁连山北坡青海云杉林冠对降雨截留空间模拟—以排露沟流域为例［J］. 干旱区地理，2010，33（4）：110-116.

［12］李红云，杨吉华. 济南市南部山区森林涵养水源功能的价值评价［J］. 水土保持学报，2004，18（1）：89-92.

［13］郝向春. 灵空山主要森林类型枯落物生物量及持水性能［J］. 山西林业科技，2000，12（4）：1-3.

［14］宫渊波，麻泽龙，陈林武，等. 嘉陵江上游低山暴雨区不同水土保持林结构模式水源涵养效益研究［J］. 水土保持学报，2004，18（3）：29-32.

［15］高人，周广柱. 辽宁东部山区几种主要森林植被类型土壤矿质层蓄水能力分析［J］. 沈阳农业大学学报，2003，34 （1）：31-34.

［16］赵世伟，周印东，吴金水. 子午岭次生植被下土壤蓄水性能及有效性研究［J］. 西北植物学报，2003 ，23（8）：1389-1392.

［17］吴建平，袁正科，袁通志. 湘西南沟谷森林土壤水文—物理特性与涵养水源功能研究［J］. 水土保持研究，2004，11（1）：76-81.

［18］夏江宝，杨吉华，李红云. 不同外界条件下土壤入渗性能的研究［J］. 水土保持研究，2004，11（2）：115-117.

［19］刘霞. 小流域生态修复过程中不同森林植被土壤入渗与贮水特征［J］. 水土保持学报，2004，18（6）：2-5.

［20］金铭，李毅，王顺利，等. 祁连山高山灌丛生物量及其分配特征［J］. 干旱区地理，2012，35（6）：952-959.

［21］刘贤德，李效雄，张学龙，等. 干旱半干旱山地森林类型的土壤水文特征［J］. 干旱区地理，2009，32（5）：691-696.

［22］雷蕾，刘贤德，王顺利，等. 祁连山高山灌丛生物量分配规律及其与环境因子的关系［J］. 生态环境学报，2011，20（11）：1602- 1607.

［23］金铭，张学龙，刘贤德，等. 祁连山林草复合流域灌木林土壤水文效应研究［J］. 水土保持学报，2009，23（1）：169-172.

［24］张学龙，罗龙发，敬文茂，等. 祁连山青海云杉林截留对降水的分配效应［J］. 山地学报，2007，25（6）：678-683.

［25］张学龙，成彩霞，敬文茂，等，祁连山森林土壤的水文生态效应［J］. 甘肃林业科技，2007，32（2）：2-5.

［26］金铭，张学龙，刘贤德，等. 祁连山林草复合流域灌木林土壤水文功能效应研究［J］. 水土保持学报，2009，23（1）：169-181.

[1]	冯宜明, 吕春燕, 王零, 赵维俊, 马雪娥, 杜军林, 何俊龄. 不同林分密度青海云杉林碳氮储量及其分配格局[J]. 干旱区地理, 2023, 46(7): 1133-1144.
[2]	芦雄英, 刘贤德, 马瑞, 赵维俊, 敬文茂, 何晓玲, 赵长兴. 祁连山排露沟流域青海云杉林更新特征对地形因子的响应[J]. 干旱区地理, 2023, 46(4): 604-613.
[3]	尚海洋,宋妮妮. 返贫风险、生计抵御力与规避策略实践——祁连山国家级自然保护区内8县的调查与分析[J]. 干旱区地理, 2021, 44(6): 1784-1795.
[4]	温煜华,吕越敏,李宗省. 近60a祁连山极端降水变化研究[J]. 干旱区地理, 2021, 44(5): 1199-1212.
[5]	马剑,刘贤德,何晓玲,王顺利,贺永岩,武秀荣,赵晶忠,马雪娥. 祁连山典型灌丛群落结构特征及其多样性研究[J]. 干旱区地理, 2021, 44(5): 1427-1437.
[6]	宋洁,刘学录. 祁连山国家公园森林地上碳密度遥感估算[J]. 干旱区地理, 2021, 44(4): 1045-1057.
[7]	孙美平,史继花,姚晓军,张海瑜,赵琳林,马维谦. 冰川下垫面对夏季云结构和云水含量的影响——以祁连山区疏勒南山为例[J]. 干旱区地理, 2021, 44(1): 141-148.
[8]	张坤, 肖燕, 何振芳, 高敏 . 基于 SRTM DEM 的祁连山自然保护区地形特征研究[J]. 干旱区地理, 2020, 43(6): 1559-1566.
[9]	刘佳茹, 赵军, 沈思民, 赵彦军. 基于 SRP 概念模型的祁连山地区生态脆弱性评价[J]. 干旱区地理, 2020, 43(6): 1573-1582.
[10]	程鹏, 孔祥伟, 罗汉, 李宝梓, 王研峰 . 近 60 a 以来祁连山中部气候变化及其径流响应研究[J]. 干旱区地理, 2020, 43(5): 1192-1201.
[11]	王清涛, 赵传燕, 王小平, 胡姗姗, 刘美艳, 史文宇, 王晓雨, 单文荣 . 基于 FAREAST 模型的青海云杉中-幼龄林生物量碳沿海拔梯度分布特征[J]. 干旱区地理, 2020, 43(5): 1316-1326.
[12]	马剑, 刘贤德, 李广, 赵维俊, 王顺利, 敬文茂, 马雪娥. 祁连山北麓中段青海云杉林土壤水热时空变化特征[J]. 干旱区地理, 2020, 43(4): 1033-1040.
[13]	邱丽莎, 何毅, 张立峰, 王文辉, 唐源蔚. 祁连山MODIS LST时空变化特征及影响因素分析 [J]. 干旱区地理, 2020, 43(3): 726-737.
[14]	赵建林, 康德奎, 彭维恩, 王建礼, 史中兴, 陈天顺, 董志洋, 汪杰, 常兆丰. 景电灌区移民对祁连山植被恢复的相对生态价值[J]. 干旱区地理, 2020, 43(1): 182-189.
[15]	马剑, 刘贤德, 李广, 赵维俊, 王顺利, 敬文茂, 王荣新, 赵永宏. 祁连山中段青海云杉林土壤肥力质量评价研究[J]. 干旱区地理, 2019, 42(6): 1368-1377.