摘要
安宁河干旱河谷区干湿季分明，蒸发量大于降水量，生态环境较为脆弱。当地大面积的云南松林由于未采取合理的经营管控措施，导致水源涵养功能较差。因此，为弄清该区域不同林分密度下云南松林的水源涵养功能差异，确定该地区云南松林的合理留存密度，为当地的水源涵养、生态环境改善以及水土保持工作提供相关理论依据。 本研究以安宁河干旱河谷区典型云南松林为研究区，通过实地调查将研究区的云南松林分密度分为 5个等级，分别为 800~1 640 株/hm2（M1）、1 641~ 2 480株/hm2（M2）、2 481~3 320株/hm2（M3）、3 321~4 160株/hm2（M4）、4 161~5000株/hm2（M5）。对不同林分密度云南松林的水源涵养功能差异进行研究，并揭示林分密度如何改变林分结构进而影响云南松林群落的水源涵养功能。主要研究结论如下： （1）安宁河干旱河谷区云南松林植被层、枯落物层和土壤层3个垂直层次的水源涵养功能方面。①各密度下云南松林冠层持水量范围为 2.04~5.69 t/hm2,随林分密度增加而增大，灌草层持水量范围为 0.33~1.19 t/hm2，随林分密度增大而减小。林冠层在植被层总持水量中占据主体地位，且其占比随着林分密度的增大而增加。②林下枯落物总蓄积量范围为 2.97~7.86 t/hm2，各密度下枯落物半分解层蓄积量均大于未分解层，M1的枯落物分解程度最高；中高林分密度枯落物总持水量大于低林分密度，但低密度等级的枯落物持水率优于高密度等级；枯落物在浸水前 0.5 h吸水速率最大，此后迅速降低。③各密度下土壤容重均值为 1.08~1.20 g/cm3，非毛管孔隙度均值大小范围为1.40~4.72%，总孔隙度均值范围为38.90~49.77%；M3的非毛管持水量和饱和持水量均为最高，分别为 94.45 t/hm2、995.38 t/hm2，其土壤非毛管持水量占比也最高，为 9.49%。M2土壤的初渗速率最大（14.79 mm/min），M1土壤的稳渗速率（5.70 mm/min）最大，总体上中低密度林分的土壤渗透性优于高密度林分，土壤渗透速率与时间可拟合为关系式：y=axb。 （2）以林冠持水量（Y1）、灌草持水量（Y2）、枯落物蓄积量（Y3）、枯落物有效持水率（Y4）、枯落物有效持水量（Y5）、土壤饱和持水量（Y6）、土壤非毛管持水量（Y7）、土壤初渗速率（Y8）、土壤稳渗速率（Y9）共9项指标，对云南松林水源涵养功能进行综合评价。得到了水源涵养功能模型：Z=0.106Y1+0.110Y2+0.115Y3+0.113Y4+0.092Y5+0.124Y6+0.128Y7+0.104Y8+0.119Y9。不同林分密度下云南松林水源涵养功能综合从大到小排序为：M3 （ 0.89 ）＞M2 （0.83）＞M1（0.73）＞M4（0.72）＞M5（0.71）。 （3）对比不同林分密度下的云南松林的林分空间结构和非空间结构的差异，并使用逐步回归法分析这些差异对林分水源涵养功能的影响。结果显示：①在植被层中，林分郁闭度对林冠层持水量产生了显著的正向影响，枯落物蓄积量则会对灌草层持水量产生显著的负向影响；②在枯落物层，林分郁闭度和灌草盖度会对枯落物有效持水量产生显著的正向影响，灌草层物种多样性指数和乔木混交度会对枯落物有效持水率产生显著的正向影响；③在土壤层，灌草层地上生物量和灌草层盖度会对土壤饱和持水量产生显著的正向影响，而平均胸径则对饱和持水量产生了显著的负向影响。枯落物蓄积量和灌草层盖度会对土壤非毛管持水量产生显著的正向影响。灌草层盖度会对土壤初渗速率产生显著的正向影响，而郁闭度会对土壤稳渗速率产生显著的负向影响。
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