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本文以森林水文学为理论基础,通过定位研究的方法,从林冠层、灌草层、枯落物层和土壤层四个主要作用层对湖南北部四川桤木人工林、台湾桤木人工林和荒地的水文特征和涵养水源能力进行研究,同时对降水再分配过程中的水质进行测定分析。结果表明:①两种桤木林中穿透雨量、截留量、径流量与降雨量分别呈直线、指数函数、二次函数关系。其中,四川桤木人工林截留量和径流量均较大,截留率和径流率分别为16.51％、5.28％。对于不同降雨量级来说,穿透雨量、透流率和林冠截留量随着降水量的增加而增加,而截留率则随着降雨量的增加呈递减趋势；②林下灌木草本对水分截持能力较低；③林外降水中各养分元素含量排列顺序为:Ca>NH4+-N>K>NO3--N>Mg>Fe>Mn>Cu。K、Fe、Cu在四川桤木林和台湾桤木林的穿透水和树干径流中均呈增大趋势,NH4+-N含量在两种桤木林穿透水和树干径流中呈先减后增趋势；④四川桤木人工林枯落物平均贮量为8.27t/hm2高于台湾桤木林的7.97 t/hm2。枯落物有效持水量变动范围0.13mm～1.70mm,四川桤木人工林有效持水量最大。枯落物持水速度与浸水时间呈指数函数关系；⑤桤木林的蓄水能力明显好于荒地,台湾桤木林土壤有效蓄水量为56.82mm,比荒地高2.1倍。桤木林土壤的渗透性能好于荒地土壤,台湾桤木林和四川桤木林的平均稳渗速率分别为2.25mm·min-1、2.04mm·min-1比荒地大1.18和1.07倍。
综合来看,桤木林的存在对水分的涵养和土壤结构的改善有较为显著的作用。同时提高了土壤渗透蓄水能力。在林冠层、灌草层和枯落物层蓄水能力相近的情况下,台湾桤木林土壤蓄水能力更好,因此认为台湾桤木人工林水源涵养功能更强。