海陵島絲路森林公園不同林分持水特性分析研究

吳坤嫻，陳紅躍

(1.廣東生態工程職業學院，廣東 廣州 510520；2.華南農業大學，廣東 廣州 510642)

1 引言

森林枯落物層是林地上的植被，在枯死后枝葉脫落，掉落在林地的土壤表層后形成的一層枯枝落葉，枯落物層的存在，是森林地上植被層和地下土壤層能量流通的媒介[1,2]。枯落物層的產生，不僅對林地中元素的循環和土壤中營養元素的補充有重要的作用，而且對于維持森林內的各項指標都有一定的促進作用[3]。

本研究是對海陵島絲路森林公園中不同林分持水特性進行調查，分析不同林分類型的枯落物持水特性。該研究結果可以對海陵島絲路森林公園內的林業生態建設、景觀優化和森林資源管理提供有效的指導作用。

2 調查研究方法

海陵島位于南海之濱，廣東省陽江市西南端，為廣東第四大島。森林公園位于海陵島西南，在南村附近，臨近海岸，距離南灣直線距離1 km，可觀海景，風景優美，總面積18.5 hm2。

在絲路森林公園內的不同地點，選取具有典型代表性的4種不同林分類型進行標準地調查，所選林分分別為闊葉混交林、竹林、果樹林和針闊混交林。在不同林分中選擇具有代表性的地段，建立20 m×20 m的標準地，記錄每個林分標準地的基本情況。

在各個樣地內，按照坡位不同隨機選取3個采樣點進行數據采集，枯落物采集小樣方大小為31.7 cm×31.7 cm，將采集的枯落物放入紗布袋中，隨后帶回實驗室[4,5]。按照《森林土壤定位研究方法》進行持水量、攔蓄量等指標的測定和計算[6]。

3 結果與分析

將采集到的枯落物在室內進行定量研究，本研究測定的指標主要有蓄積量、最大持水率、最大持水量、最大攔蓄率、最大攔蓄量、有效攔蓄率、有效攔蓄量等。用R軟件對不同林分的枯落物持水特性指標進行了鄧肯檢驗。

3.1 枯落物蓄積量

森林枯落物對于林地土壤來講，是一個特殊的存在，既可以對土壤起到保護作用[7]，又可以對土壤起到營養補充的作用[8]。

通過方差分析發現，在各個林分之間，枯落物的蓄積量是有顯著差異的。從圖1可見，枯落物蓄積量排在第一位的是針闊混交林，大小是2.01 t/hm2，與闊葉混交林、竹林和果樹林呈顯著性差異；四者之間值最小的是果樹林，大小是1.14 t/hm2；竹林、果樹林和闊葉混交林之間無顯著差異；闊葉混交林和竹林的枯落物蓄積量均為1.35 t/hm2。

圖1 不同林分的枯落物蓄積量的比較

3.2 枯落物最大持水率

通過方差分析發現，在不同林分之間，最大持水率指標之間存在顯著差異。從圖2可見，在不同林分中，枯落物最大持水率指標數值按照從大到小排列為：竹林>果樹林>闊葉混交林>針闊混交林；其中，竹林的最大持水率最大，值為272.36 %，顯著高于闊葉混交林和針闊混交林，但與果樹林之間不存在顯著關系；針闊混交林的最大持水率是最小的，為184.60 %。

圖2 不同林分枯落物最大持水率的比較

3.3 枯落物最大持水量

在不同林分中，對枯落物最大持水量起到決定性作用的指標是枯落物的質和量[9]。通過方差分析發現，在各林分中，最大持水量指標之間存在顯著差異。從圖3可見，不同林分的最大持水量是不同的，其范圍為2.56～3.71 t/hm2，由此發現，在各林分之間，枯落物最大持水量指標相差還是較大的。在4種林分類型中，闊葉混交林的枯落物最大持水量最小。針闊混交林的最大持水量值是最大的，達到3.71 t/hm2，顯著高于闊葉混交林和果樹林，但與竹林之間差異不顯著，闊葉混交林與果樹林之間也存在顯著差異，其值分別為2.56 t/hm2、2.78 t/hm2。

圖3 不同林分枯落物最大持水量的比較

3.4 枯落物最大攔蓄率

通過方差分析發現，在不同林分間，最大攔蓄率指標之間存在顯著差異。從圖4可見，竹林的最大攔蓄率指標數值最大，為245.93 %，明顯高于闊葉混交林和針闊混交林，但與果樹林之間無顯著差異；闊葉混交林和針闊混交林的最大攔蓄率之間不存在顯著的差異，其值分別為168.59 %和174.79 %。

3.5 枯落物最大攔蓄量

通過方差分析發現，在不同林分中，最大攔蓄量指標之間具有顯著差異。從圖5可見，最大攔蓄量指標數值最大的的針闊混交林，數值為3.51 t/hm2，顯著高于闊葉混交林，但與竹林和果樹林之間無顯著差異；其次是竹林，其數值為3.33 t/hm2，與闊葉混交林之間也存在顯著性差異關系；果樹林的最大攔蓄量為2.54 t/hm2，但與其他3種林分之間均不存在顯著差異；闊葉混交林的最大攔蓄量最小，其值為2.29 t/hm2。

圖4 不同林分枯落物最大攔蓄率的比較

圖5 不同林分枯落物最大攔蓄量的比較

3.6 枯落物有效攔蓄率

通過方差分析發現，在不同林分之間，有效攔蓄率指標之間具有顯著差異。從圖6可見，闊葉混交林和針葉混交林之間的差異較小，方差分析顯示不存在顯著性差異。竹林的有效攔蓄率顯著高于其它3種林分，為209.86 %，且與兩種混交林之間存在顯著差異；果樹林、針葉混交林和闊葉混交林三者的有效攔蓄率依次降低，分別為190.40 %、147.28 %和143.16 %。

圖6 不同林分枯落物有效攔蓄率的比較

3.7 枯落物有效攔蓄量

通過方差分析發現，在各林分之間，有效攔蓄量指標之間是存在著顯著差異的。從圖7可見，針闊混交林的有效攔蓄量是最大的，為2.96 t/hm2，與除竹林外的其它2種林分存在顯著性差異；竹林的有效攔蓄量為2.84 t/hm2，與闊葉混交林之間有顯著性差異，但與果樹林之間無顯著性差異；果樹林和闊葉混交林的有效攔蓄量相對較小，分別為2.16 t/hm2、1.94 t/hm2，兩者之間不存在顯著性差異。

圖7 不同林分枯落物有效攔蓄量的比較

4 結論

調查研究表明：各林分間枯落物的蓄積量存在顯著差異，枯落物蓄積量最大的是針闊混交林，枯落物蓄積量最小的是果樹林。不同林分間枯落物最大持水率存在極顯著差異(P<0.01)。在不同林分中，枯落物最大持水率指標數值按照從大到小排列為：竹林>果樹林>闊葉混交林>針闊混交林。在各林分中，枯落物的最大持水量存在極顯著差異，4種不同林分的最大持水量是不同的，其變化范圍為2.56～3.71 t/hm2，最大持水量值最大的是針闊混交林，達到3.71 t/hm2，闊葉混交林的枯落物最大持水量最小。在不同林分間，枯落物的最大攔蓄率存在顯著差異，竹林的最大攔蓄率最大，為245.93 %，顯著高于闊葉混交林和針闊混交林，但與果樹林之間無顯著差異。在不同林分中，枯落物最大攔蓄量具有顯著差異，針闊混交林的枯落物最大攔蓄量是最大的，數值為3.51 t/hm2，闊葉混交林的最大攔蓄量最小，其值為2.29 t/hm2。在不同林分之間，有效攔蓄率具有顯著差異。竹林的有效攔蓄率顯著高于其它3種林分，為209.86 %，果樹林、針葉混交林和闊葉混交林三者的有效攔蓄率依次降低，分別為190.40 %、147.28 %和143.16 %。在各林分之間，枯落物有效攔蓄量存在著顯著差異，有效攔蓄量最大的是針闊混交林，為2.96 t/hm2，竹林的有效攔蓄量為2.84 t/hm2，果樹林和闊葉混交林的有效攔蓄量相對較小，分別為2.16 t/hm2、1.94 t/hm2。