王 彬, 于澎涛,*, 王顺利, 王彦辉,张 雷,刘贤德,金 铭,张学龙

1 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,国家林业局森林生态环境重点实验室, 北京 100091 2 甘肃省祁连山水源涵养林研究院, 张掖 734000



祁连山北坡青海云杉林下苔藓层对土壤水分空间差异的影响

王 彬1, 于澎涛1,*, 王顺利2, 王彦辉1,张 雷1,刘贤德2,金 铭2,张学龙2

1 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,国家林业局森林生态环境重点实验室, 北京 100091 2 甘肃省祁连山水源涵养林研究院, 张掖 734000

苔藓层是青海云杉林(Piceacrassifoliaforest)下的一个重要层片,它通过截持降水和减少土壤蒸发,对土壤水分产生影响。以祁连山北坡排露沟小流域的一个阴坡(海拔2700 m,植被为青海云杉林)作为样坡,于2010—2012年生长季对青海云杉林下有、无苔藓层覆盖地点的土壤水分进行对比观测。结果表明在祁连山青海云杉林下,苔藓层覆盖能减少土壤水分的空间差异。主要表现为：(1)无苔藓覆盖各观测点土壤含水量极差达62.2 mm,空间变异系数(CV)为17.3%；有苔藓层覆盖观测点土壤含水量空间变异系数为2.3%,仅为无苔藓覆盖地点的1/7.5,空间差异极显著(sig. <0.001)。(2)在持续无雨、小雨后和连阴雨天气下,有苔藓覆盖地点土壤含水量空间差异均显著小于无苔藓覆盖地点(sig. <0.05)。在持续无雨的情况下,无苔藓层覆盖各观测点土壤含水量空间变异系数平均值为19.8%,有苔藓覆盖地点土壤含水量空间变异系数平均值为6.6%,仅为无苔藓覆盖地点的1/3。小雨后,无苔藓覆盖各观测点土壤含水量空间变异系数平均值为15.2%,有苔藓覆盖地点土壤水分空间变异系数平均为5.1%,为无苔藓覆盖地点的1/3。连阴雨后,无苔藓覆盖各观测点土壤含水量空间变异系数平均为15.4%,有苔藓覆盖地点土壤水分空间变异系数平均为4.6%,为无苔藓覆盖地点的1/3.3。(3)持续无雨的情况下,苔藓层减小土壤水分空间差异的作用主要反映在土壤表层0—15 cm,对深层的作用不显著。而小雨和连阴雨后,苔藓层对15—80 cm深层土壤影响显著,而表层0—15 cm没有明显规律。

祁连山；苔藓层；土壤水分；青海云杉林；空间差异

青海云杉林(Piceacrassifolia)是祁连山的主要森林类型之一[1],其生态水文功能对黑河乃至西北的水资源时空分布具有重要作用[1- 3]。然而,通常的森林水文研究多关注乔木层的水文影响,如林冠的截留、蒸发等[3-13]。而对于普遍存在于青海云杉林下的苔藓层却较少关注。

研究表明苔藓层具有类似“海绵”的吸水作用,如在充分浸泡后,苔藓能够吸收达其自身干重的几倍甚至十几倍的水分[14]。……