技术领域
[0001] 本
发明涉及凋落物持水能力测定技术领域，更具体涉及一种喀斯特地区森林凋落物持水能力测定的方法，同时还涉及一种喀斯特地区森林凋落物持水能力测定的装置，尤其适用于喀斯特地区森林研究。
背景技术
[0002] 凋落物是森林
生态系统的重要组成部分，是林地有机质的主要物质库和维持
土壤肥力的
基础，是生态系统内物质循环的中心环节，具有重要的水土保持和水源涵养生态功能。因为受到降雨量及降雨持续时间、林分
密度、林冠透雨特性、坡度和土壤孔隙度等因素的影响，对不同林分的凋落物持水特性进行原位定量研究比较困难，因此，目前多采用室内浸水法研究凋落物层的最大持水量和最大持水率。
[0003] 喀斯特
地貌约占全球陆地面积的15％，约2200万km2，同时供大约10亿人(约占全球人口的17％)居住和生活。喀斯特地区拥有同沙漠边缘一样的脆弱环境，是世界上主要的生态脆弱带之一，其生态脆弱性表现在环境容量小、抗干扰能力弱、
稳定性低和自我调节能力差。我国西南喀斯特区位于世界三大连片喀斯特发育区之一的东亚片区中心，面积约54万km2，是世界上最大的喀斯特连续分布带。该地区山地面积大，降水丰沛，可溶岩成土速率缓慢，土层薄，土壤容许流失量低，水土流失危险度高，是非地带性的脆弱生态带，其生态环境一旦破坏恢复难度大且效率低下而缓慢。20世纪以来，喀斯特地区森林
覆盖率急剧下降，水土流失及石漠化加剧，喀斯特区生态功能严重退化。
[0004] 面对全球
气候变化，喀斯特生态系统生境退化，土壤
质量退化，持水性能下降，
植树造林会显著增加生态系统的
碳储量、提升生态系统功能。植树造林工程在喀斯特地区得到政府的重视和大力支持。喀斯特森林凋落物储量与持水特性研究对于了解喀斯特森林在水分涵养方面的生态意义十分重要，而目前相关研究甚少。因此，规范喀斯特地区森林凋落物持水性能研究的方法显得极其重要且刻不容缓。
发明内容
[0005] 本发明目的是，针对喀斯特森林凋落物持水能力强但其大小难以原位测定的难题，提供了一种凋落物持水能力室内测定的方法，该方法可操作性强、简便易行，能通过室内操作定量分析凋落物持水能力大小，对研究喀斯特森林凋落物水源涵养功能提供数据支持。
[0006] 本发明的另一个目的是在于提供了一种喀斯特地区森林凋落物持水能力测定的装置，结构简单，使用方便，以
铁丝、尼龙网与塑料盆为工具，取材容易、成本低，可以便捷完成凋落物持水能力的测定。使用该装置能最大程度模拟凋落物自然状态下的持水性能，为喀斯特森林凋落物生态功能研究提供技术
支撑。
[0007] 一种喀斯特森林凋落物持水能力测定的方法，其步骤是：
[0008] 步骤1、凋落物收集与含水率测定：在选取的样地中按“梅花形”五点法设置的1m×1m样方调查不同林地凋落物储量，并各取部分凋落物测定含水率。
[0009] 步骤2、凋落物持水能力测定：取定量
风干后的凋落物样品1kg装入所制备的凋落物持水能力测定装置中，然后置于装满水的凋落物持水能力测定装置中的塑料盆上，分别浸泡0.5、1、1.5、2、4、6、8、10、12和16h后，倒出塑料盆中水，继续将网兜置于塑料盆上至凋落物不滴水时称重。每样地2－4个重复。步骤3、凋落物的持水量、持水率及吸水速率计算如下：
[0010] 凋落物持水量(t·hm-2)＝[凋落物湿重(kg·m-2)-凋落物烘干重(kg·m-2)]×10[0011] 凋落物持水率＝(凋落物持水量/凋落物干重)×100％
[0012] 凋落物吸水速率(kg·kg-1·h-1)＝凋落物持水量(kg·kg-1)/吸水时间(h)。
[0013] 其中：t代表吸水时间，hm2代表面积(公顷)，kg代表质量(千克)，m2代表面积(平方米)，h代表时间(小时)。
[0014] 一种喀斯特地区森林凋落物持水能力测定的装置，它由铁圈、
手柄、尼龙网兜、塑料盆组成，其连接关系是：铁圈与手柄构成一个整体，分别为同一根铁丝(不剪断)折成的不同部分；尼龙网用同质同规格尼龙线缝制在铁圈上；这铁圈、手柄、尼龙网兜一起置于塑料盆上，铁圈刚好与盆口相切。其制备方法是：将铁丝(直径4.1mm，长度50cm左右)折成直径14cm的铁圈，剩余铁丝拧成手柄，铁圈与手柄相连，将尼龙网(孔径1mm，宽度25cm，长度
25cm)缝制在铁丝折成的铁圈上(依尼龙网外缘缝合)，形成的尼龙网兜置于口径(内径)
14cm的塑料盆中，网兜上缘与盆口相切(手柄除外)。尼龙网兜3底部距离盆底2-3cm。
[0015] 本发明相对于
现有技术具有以下有益效果：
[0016] 1、本发明首先抓住了喀斯特地区森林凋落物研究较少的问题——喀斯特地区裸露
岩石面积较大、凋落物收集困难、凋落物持水能力难以原位定量测定等导致相关研究不多。本发明提供了一种喀斯特地区森林凋落物持水能力测定的方法，可操作性强，效果显著，可利用时间长。
[0017] 2、本发明目的明确，制定切实、可行的凋落物持水能力测定方法，解决喀斯特地区森林凋落物持水能力原位测定与定量分析困难的问题，为研究全球变化环境下喀斯特森林生态系统功能研究奠定关键过程上的研究基础。
[0018] 3、本发明简单实用，可操作性强，效果显著，为森林凋落物水源涵养能力研究提供一种具体方法，具有广阔的应用前景。
[0019] 使用此装置测定喀斯特森林凋落物持水能力操作简便、结果准确可信，且能最大程度模拟凋落物自然状态下的持水性能，为喀斯特森林凋落物生态功能研究提供技术支撑。
附图说明
[0020] 图1为一种喀斯特地区森林凋落物持水能力测定的装置示意图。
[0021] 图2为一种凋落物持水能力测定置物网兜骨架——铁圈示意图；
[0022] 图3为一种凋落物持水能力测定置物部分——尼龙网兜示意图；
[0023] 图中：1-铁圈；2-手柄；3-尼龙网兜；4-塑料盆。
[0024] 图4为一种凋落物持水量与浸泡时间的关系示意图。
[0025] QT:青檀Wing-hackberry；JM:白花檵木China Loropetal；FX:枫香Beautiful Sweetgum；WJ:圆叶乌桕Round-leaved Tallow-tree；BJ:八
角枫Chinese Alangium；HJ:黄荆Negundo Chaste-tree
[0026] 图5为一种凋落物持水率与浸泡时间的关系示意图。
[0027] QT:青檀Wing-hackberry；JM:白花檵木China Loropetal；FX:枫香Beautiful Sweetgum；WJ:圆叶乌桕Round-leaved Tallow-tree；BJ:八角枫Chinese Alangium；HJ:黄荆Negundo Chaste-tree
[0028] 图6为一种凋落物吸水速率与浸泡时间的关系示意图。
[0029] QT:青檀Wing-hackberry；JM:白花檵木China Loropetal；FX:枫香Beautiful Sweetgum；WJ:圆叶乌桕Round-leaved Tallow-tree；BJ:八角枫Chinese Alangium；HJ:黄荆Negundo Chaste-tree
具体实施方式
[0031] 一种喀斯特地区森林凋落物持水能力测定的方法，其步骤是：
[0032] 步骤(1)、凋落物收集与含水率测定：在选取的样地中按“梅花形”五点法设置的1m×1m样方调查不同林地凋落物储量，并各取部分凋落物称重并烘干以测定含水率。
[0033] 步骤(2)、凋落物持水能力测定：取烘干后的凋落物样品1kg装入所制备的凋落物持水能力测定装置中，然后置于装满水的凋落物持水能力测定装置中的塑料盆上，分别浸泡0.5、1、1.5、2、4、6、8、10、12和16h后，倒出塑料盆中水，继续将网兜置于塑料盆上至凋落物不滴水时称重。每样地2或3或4个重复。
[0034] 步骤(3)、凋落物的持水量、持水率及吸水速率计算如下：
[0035] 凋落物持水量(t·hm-2)＝[凋落物湿重(kg·m-2)-凋落物烘干重(kg·m-2)]×10[0036] 凋落物持水率＝(凋落物持水量/凋落物干重)×100％
[0037] 凋落物吸水速率(kg·kg-1·h-1)＝凋落物持水量(kg·kg-1)/吸水时间(h)。
[0038] 以前面图表所示青檀为例，1kg烘干的青檀凋落物分别吸水0.5、1、1.5、2、4、6、8、10、12和16h后，称其吸水重即上面所列公式的凋落物湿重，代入上述公式，即可分别计算得到不同吸水时段的凋落物持水量、持水率及吸水速率，结果如下表所示：
[0039]
[0040] 一种喀斯特地区森林凋落物持水能力测定的装置，它由铁圈1、手柄2、尼龙网兜3、塑料盆4组成，其连接关系是：铁圈1与手柄2构成一个整体，铁圈1与手柄2为同一根铁丝(不剪断)折成的不同部分；尼龙网用同质同规格尼龙线缝制在铁圈1上；将铁圈1、手柄2、尼龙网兜3一起置于塑料盆4上，铁圈1刚好与盆口相切。其制备方法是：将铁丝(直径4.1mm，长度50cm左右)折成直径14cm的铁圈1，剩余铁丝拧成手柄2，铁圈1与手柄2相连，将尼龙网(孔径
1mm，宽度25cm，长度25cm)缝制在铁丝折成的铁圈1上(依尼龙网外缘缝合)，形成的尼龙网兜3置于口径(内径)14cm的塑料盆4中，尼龙网兜3上缘与盆口相切(手柄除外)。尼龙网兜3底部距离盆底2-3cm。
[0041] 取风干后的凋落物样品1kg装入凋落物持水能力测定装置，然后置于装满水的凋落物持水能力测定装置中的塑料盆上，分别浸泡0.5、1、1.5、2、4、6、8、10、12和16h后，倒出塑料盆中水，继续将网兜置于塑料盆上至凋落物不滴水时称重。每样地2或3或4个重复。
[0042] 分别按如下公式计算凋落物的持水量、持水率及吸水速率：
[0043] 凋落物持水量(t·hm-2)＝[凋落物湿重(kg·m-2)-凋落物烘干重(kg·m-2)]×10[0044] 凋落物持水率＝(凋落物持水量/凋落物干重)×100％
[0045] 凋落物吸水速率(kg·kg-1·h-1)＝凋落物持水量(kg·kg-1)/吸水时间(h)[0046] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的
修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附
权利要求书所定义的范围。
