势 ,混生少量的蒙古栎 、山杨和白桦 ,面积为 7916 hm2 ,占流域总面积的 11106% ; 天然阔叶混交林无 明显的优势种 ,面积为 8817 hm2 ,占流域总面积的 12133% ;落叶松人工林为纯林 ,偶见少量天然更新 侵入的白桦 , 面积为 22115 hm2 , 占流域总面积的 30178% ;草地以小叶樟为主要建群种和优势种 ,面 积为 7518 hm2 ,占流域总面积的 10153% ;农田面积 为 3514 hm2 ,占流域总面积的 4192%. 212 研究方法 21211 样地设置 在确定的研究区域内选择天然白 桦林 、天然黑桦林 、天然阔叶混交林和人工落叶松林 4种主要林分类型 ,并在典型地段设置规格为 40 m ×25 m 的固定标准地 ,同时建立草地标准地 1 块 (40 m ×25 m ) ,盖度 82% ,开展水源涵养功能观测 与研究. 样地林分主要特征见表 1. 21212 层次分析法 采用层次分析法 (AHP)对试验 小流域主要植被类型的空间配置进行优化调控 ,包 括建立层次分析模型 、构造判断矩阵 、层次单排序 、 层次单排序的一致性检验 、层次总排序和层次总排 序的一致性检验 6个方面 [ 1 - 2, 13, 16 ] . 21213 林冠截留量的观测 采用水量平衡法于 2003 年 4月 20日至 2004年 9 月 30日按各次降雨开展 林冠截留作用的观测 : 1 )林外降雨量观测. 在标准 地外选择空旷地 ,应用虹吸式雨量计测定 ; 2 )林内 雨量 (包括穿透雨量和滴落量 )观测. 充分考虑天然 次生林的分布特点 ,在标准地内机械布设 2 个集水 槽 (长 ×宽 ×高为 4 000 mm ×200 mm ×150 mm ) , 收集林内降雨后用 PVC导管导入固定容器 ,经过换 算取其平均值作为林内降雨量 (mm ) ; 3)树干径流 的观测. 在标准地内按林木树干径级等比法 ,选择 10～15株样树 ,在树干距地面 80 cm 处安装环状槽 式径流器 ,用 PVC导管导入容器 ,并经过换算取其 平均值作为树干径流量 (mm ).
关键词 小流域 优化配置 水源涵养 层次分析 文章编号 1001 - 9332 (2007) 02 - 0267 - 05 中图分类号 S727121 文献标识码 A
O ptima l d isposition of wa ter con serva tion forests in wa tershed. CHEN Xiang2wei, WANG W en2bo, X IA X iang2you ( S chool of Forestry, N ortheast Forestry U n iversity, Ha rbin 150040, Ch i2 na) . 2Ch in. J. A ppl. Ecol. , 2007, 18 (2) : 267 - 271. Abstract: B ased on the measurem ents of canopy intercep tion, litter water2holding capacity and soil water storage of different stands in the Erdaoqiao watershed of upper Nenjiang R iver, the op timal disposition of water conservation forests in this watershed was app roached by the m ethod of analyti2 cal hierarchy p rocess (AHP). The results showed that in this watershed, the op timal vegetation structure should be 24186% of natural birch forest, 16130% of natural Dahurian birch forest, 44149% of natural broadleaved m ixed forest, 10188% of larch p lantation, and 3147% of grass2 land. After op tim ization, the water conservation capacity of the watershed could be imp roved obvi2 ously, w ith soil available and maximum moisture contents increased by 33105% and 27178% , re2 sp ec tive ly.
268
应 用 生 态 学 报 18卷
系统分析 ,研究水源涵养林的高效优化比例配置 ,确 定该流域水源涵养林最优植被类型结构 ,为小流域 水源涵养林体系优化配置提供科学依据.
2 研究地区与研究方法
211 自然概况 研究地点位于黑龙江省嫩江中上游的嫩江县新
土壤厚度
So il th ickne ss
( cm )
现存密度
Stand den sity ( trees·hm - 2 )
林龄
A ge ( a)
树高
Tree height (m)
胸径
DBH ( cm )
郁闭度
C lo su re (%)
A
350
4
7146
6215
1220
28
1211
1113
017
B
陈祥伟 3 3 王文波 夏祥友
(东北林业大学林学院 , 哈尔滨 150040)
摘 要 通过对嫩江上游二道桥小流域内不同林分类型林冠截留 、枯落物持水以及土壤蓄水 的观测与调查 ,采用层次分析法探讨了小流域水源涵养林的配置. 结果表明 :该流域水源涵养 林最优植被类型结构为天然白桦林 24186%、天然黑桦林 16130%、天然阔叶混交林 44149%、 落叶松人工林 10188%、草地 3147% ;经过层次分析优化后 ,流域水源涵养能力显著增加 ,其 中以土壤层有效贮水量和最大贮水量增加幅度最大 ,分别比现状提高了 33105%和 27178%. 层次分析优化结果可以作为试验小流域水源涵养林最优空间配置结构.
民林场 (48°42′—51°00′N , 124°44′—126°49′E,平均 海拔 350 m ) 1本区域属温带大陆性气候 ,年平均气 温为 - 015～ - 110 ℃,最低气温在 - 40 ～ - 48 ℃, 最高气温在 33～37 ℃, ≥10 ℃的平均积温为 1 800 ～2 100 ℃,年降雨量 450～550 mm;土壤类型包括 暗棕壤 、石质土 、白浆土 、黑土 、草甸土和沼泽土 ,其 中地带性土壤为暗棕壤. 研究地区属于小兴安岭西 坡 ,地带性植被为红松阔叶混交林. 由于历史上长期 的人为破坏和不合理的开发利用 ,导致红松阔叶混 交林消耗殆尽. 在逆行演替和进展演替的共同作用 下 ,形成了以天然次生林为主与人工林镶嵌分布的 自然景观. 主要次生林类型有白桦次生林 、黑桦次生 林 、阔叶混交林 ,人工林主要以落叶松人工林为主 , 伴有少量的樟子松人工林. 树种组成上主要有白桦 (B etu la pla typhy lla) 、黑桦 (B. davu rica ) 、山杨 ( Pop2 u lus david iana) 、蒙古栎 (Q uercus m ongolica) 、水曲柳 ( F rax inus m andshu rica ) 、兴安落叶松 ( L a rix gem eli2 n ii)和樟子松 ( P inus sy lvestris var. m ongolica ) 等. 林 下灌木 有胡 枝子 (L espedeza bicolor) 、榛 子 ( Cory lus heterophy lla) 和小叶杜鹃 ( R hodoend ron pa rvifolium ) 等 ,草本以小叶樟 (D eyeux ia augustifolia)为主.
应 用 生 态 学 报 2007年 2月 第 18卷 第 2期 Chinese Journal of 267 - 271
小 流 域 水 源 涵 养 林 优 化 配 置3
小流域是生态环境治理的基础 ,优化配置小流 域水源涵养林体系可以有效地提高流域植被的水源 涵养功能 [ 15 ]. 一般认为 ,流域内森林覆盖率不能低 于 50% ,并且禁伐性水源涵养林不低于 30% ,但是 要强调比例和分布的合理性 [ 9 ]. 目前 ,将水量平衡 与水源涵养林的比例配置相结合 ,通过优化森林植 被配置达到优化流域水源涵养功能的目标的系统研 究报道很少. 本研究采用层次分析法 ,对嫩江上游二 道桥小流域内主要植被类型与其水源涵养功能进行
383
7
8155
4115
830
33
1214
1416
016
C
348
4
5189
5710
870
32
1317
1418
016
D
351
5
8162
3810
1470
30
1516
1512
018
E
340
4
-
4215
-
-
-
-
-
A:天然白桦林 Natural B. pla typhylla forest; B:天然黑桦林 Natural B. davu rica forest; C:天然阔叶混交林 Natural broadleaved m ixed forest; D:落叶 松人工林 L. gem elin ii p lantation; E:草地 Grassland. 下同 The same below.
3 国家“十五 ”科技攻关项目 ( 2004BA510B02)和黑龙江省重点科技 攻关资助项目 ( GB04B601). 3 3 通讯作者. E2mail: chenxwnefu@ yahoo. com. cn 2006201226收稿 , 2006211228接受.