不同林龄桉树人工林水文过程及水量平衡研究

As the Southern important timber tree,the planting area reached 3.65 million hectares until introducing Eucalyptus to China.The impact of planting large area of Eucalyptus plantations on regional water resources have been cause for concern.But the relevant research in China is less and no long-term study. Because of the natural conditions, management measures and management strength have much difference with the domestic, it cannot be directly used to solve domestic problems. So there is considerable controversy. These arguments have seriously affected the development of related decisions, brought a lot of problems to the development of eucalyptus industry.All of these need to give a quantitative answer based on rigorous scientific research.This project proposed by the Ecosystem positioning research station of Eucalyptus plantations, by using the method of "space" in time, monitoring of the stand structure dynamic characteristics and interception, runoff, evapotranspiration, penetration and soil moisture in different age of eucalyptus plantations.Quantitative analysis of the different forest age of eucalyptus plantation to forest hydrological processes and the influence of the water balance. It can be used to explain the growth and water consumption interaction and the regulatory mechanism of runoff for Eucalyptus plantations, provide basic data and the theoretical basis for further scientific evaluation of a large area of eucalyptus plantations on regional water resources.These results will help guide the rational development and sustainable management of Eucalyptus plantations in southern China. It has a very important significance.

桉树作为中国南方战略树种，其种植面积已达365万公顷。大面积桉树人工林对区域水资源的影响已引起关注。但我国目前相关研究较少且无长期定位研究，而国外研究因自然条件、经营措施和经营强度等与国内存在较大差异，不能直接用以解决国内问题，使得业界存在广泛争论。这些争论已严重影响到相关发展决策，给桉树产业发展带来许多问题，亟需基于严格的科学研究予以定量回答。本项目拟借助于广东湛江桉树人工林生态系统定位研究站，通过"空间换时间"的方法,监测不同林龄桉树人工林的林分结构动态变化特征及其影响下的截持、蒸散、渗漏、径流和土壤水分等水量平衡分量，定量分析不同林龄桉树人工林对林地水文过程和水量平衡的影响，深刻解释桉树人工林生长-耗水作用过程与产流调控机制，为进一步科学评价大面积桉树人工林对区域水资源的影响提供基础数据和理论依据，这将对指导我国南方桉树人工林合理发展和可持续经营具有十分重要的意义。

桉树人工林是中国南方重要的速生用材林，截止到2016年全国种植面积已超过450万公顷，大面积桉树人工林对区域水资源的影响已引起关注，业界对桉树耗水的研究也存在诸多争论，亟需基于严格的科学研究予以定量回答。本项目借助于广东湛江桉树人工林生态系统定位研究站，通过“空间换时间”的方法，监测了不同桉树林分结构生长动态和测定了林地土壤水文物理性质，研究了不同桉树人工林生态系统的林冠截留、树干茎流、树木蒸腾、凋落物持水性能和林地土壤水分的时空变化特征，基本弄清了不同林龄桉树人工林的生长耗水和水量平衡特征。研究结果表明：雷州半岛降水季节变化有明显干湿季之分，2013-2016的4年平均降水量为1391mm，雨/湿季（4月至10月）平均降水量1103mm，占全年降水量的79.3%。不同桉树林分的林冠截留率在4.47%-39.42%之间变化，雨季大于旱季，林冠截留率随降雨量的增加而减小。各林龄桉树由于胸径存在差异，随着径级增加，产生树干茎流的降水临界值也逐渐增大，本研究中桉树胸径从4cm至24cm的树干茎流临界值变化范围为0.72mm-2.37mm。桉树人工林生长蒸腾耗水量介于0.5-6.0mm/d，本研究集中在1.13-2.64mm/d。1-7年生桉树林地凋落物储量为3.19-10.52 t/hm2，基本随林龄增大而增加，不同桉树林地凋落物未分解层最大持水量变化范围为0.94-1.59mm，半分解层最大持水量为1.32-2.86mm。不同桉树林地土壤水分时空变化差异较大，按季节变化可分为：土壤水分消耗期（4-6月）、土壤水分积累期（7-9月）、土壤水分消退期（10-11月）、土壤水分稳定期（12月-次年3月），按土层垂直变化可分为：土壤水分速变层（0-20 cm）、土壤水分主要利用层（20-50 cm）和土壤水分次要利用层（50-90 cm）。总体上，在雷州半岛年均降水量1391mm的气候背景条件下，桉树种植基本不会对当地水资源造成影响，另由于桉树商品林多为无性系造林，根系较浅（主要分布于40-80cm），也不会对地下水造成太大影响。本研究对于正确认识桉树林生态水文效应、合理调控林水关系，指导桉树人工林建设具有重要意义。