一种森林凋落物持水能力的精确测定方法技术

本发明专利技术一种森林凋落物持水能力测定的精确方法，在野外调查不同代表性林地类型的凋落物，通过半分解层或未分解层凋落物样品采集、凋落物含水率与凋落物储量测定，凋落物持水能力测定取定量风干后的凋落物样品装入尼龙网，置于装有定量水的塑料盆中，按不同浸泡时间将凋落物提出、挂起，至凋落物不滴水时称重，同时，每次更换相同的浸泡塑料盆，对每个塑料盆中浸泡凋落物水经静止、倒去上清液，将沉积物转移至烧杯或不锈钢小盆中，经烘干至恒重，用精度为0.01g的电子天平称重，记录每个凋落物测定样品不同浸泡时段产生的沉积物量。本发明专利技术操作性强、简便易行，通过室内操作定量分析凋落物持水能力大小，为森林凋落物水源涵养功能提供数据支持。

【技术实现步骤摘要】
一种森林凋落物持水能力的精确测定方法
本专利技术属于森林科学凋落物持水能力测定
，具体地涉及一种森林凋落物持水能力的精确测定方法，同时还涉及凋落物持水能力研究中的延伸性研究设计。
技术介绍
凋落物作为陆地生态系统的一个重要组成部分，凋落物的累积与分解是生态系统内元素生物地球化学循环过程中的中心环节，对植物群落结构和生态系统过程具有复杂的和重要的调控作用。凋落物作为陆地生态系统土壤地表重要的覆盖物，发挥着重要的水土保持和水源涵养生态功能，如它在阻截地表径流、损耗雨滴动能以防止土壤飞溅侵蚀、涵养土壤水分以及促进森林生态系统物质循环和能量流动等方面具有重要生态服务功能。在野外环境下，因为受到降雨量及降雨持续时间、林分组成与密度、林冠透雨特性、坡度和土壤质地等因素的影响，对不同生境下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持水能力。目前大量不同生境的调查研究中，测定生态系统的凋落物持水能力，常被列入反映生态系统特征的一个重要指标。然而，目前已有报道中的凋落物持水能力测定方法，虽然工具简单、测定简便，但实际测定过程中，对浸泡凋落物后的水中含有大量的沉积物和溶有凋落物可溶性物质现象考虑不足，导致大大增加了试验数据中的人为误差，降低了凋落物持水能力评价的客观和科学性。因此，规范和精确凋落物持水性能研究的方法显得极其重要且刻不容缓。现有技术缺陷：凋落物经水浸泡后，浸泡凋落物的水变成了泥浆、并带有一定颜色，浸泡凋落物后的水中含有大量的沉积物和溶有凋落物可溶性物质现象，但已有凋落物持水能力测定方法并未考虑到这一现象对真实测量结果的影响，以至于由此产生的人为误差究竟有多大？浸泡水中分离出来的主要凋落物成分是什么？如何改进测量方法才能更加科学的测定凋落物持水能力？这些凋落物持水能力研究过程中的实际问题都有待进一步解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种森林凋落物持水能力的精确测定方法，该方法测定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，为森林凋落物生态功能研究提供技术支撑，解决了现有凋落物持水能力测定方法不精确、不够规范的问题。本专利技术的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种森林凋落物持水能力的精确测定方法，在野外调查不同代表性林地类型的凋落物，通过半分解层或未分解层凋落物样品采集、凋落物含水率与凋落物储量测定，凋落物持水能力测定取定量风干后的凋落物样品装入尼龙网，置于装有定量水的塑料盆中，按不同浸泡时间将凋落物提出、挂起，至凋落物不滴水时称重，同时，每次更换相同的浸泡塑料盆，对每个塑料盆中浸泡凋落物水经静止、倒去上清液，将沉积物转移至烧杯或不锈钢小盆中，经烘干至恒重，用精度为0.01g的电子天平称重，记录每个凋落物测定样品不同浸泡时段产生的沉积物量；具体步骤是：步骤1、采集凋落物样品：在样地内空间离散随机选取6个设置凋落物调查小样方，分别记录凋落物盖度和凋落物厚度，凋落物厚度按未分解层和半分解层分别测定；根据研究对象特征，凋落物样品分为“混合样品”和“分类样品”两种；其中，“混合样品”做法是将每个样方内样品统一收集到一个塑封袋即可，而“分类样品”是将每个样方按“未分解层”和“半分解层”分别进行收集，单独放入塑封袋；步骤2、测定凋落物含水率：将采集凋落物样品带回实验室，用0.01g精度电子天平称量凋落物鲜重；然后，用档案袋或报纸将凋落物样品包好，放入烘箱，80℃条件下烘至干重恒定，用0.01g精度电子天平称量凋落物干重，利用公式计算凋落物含水率，所用公式如下；步骤3、凋落物测定样品：根据凋落物生物量特征，分为“独立测定样品”和“等量测定样品”两种；其中，“独立测定样品”做法是将每个样方内的“采集凋落物样品”直接构成“凋落物测定样品”；而“等量测定样品”是将不同的“采集凋落物样品”都在混匀的基础上抽取定量的凋落物样本作为“凋落物测定样品”；步骤4、凋落物持水能力测定：将烘干的凋落物测定样品放入尼龙网袋中，然后，浸泡在塑料盆的水中，分别浸泡0.25h、0.5h、1h、2h、3h、4h、6h、8h、12h和24h，其中，沉积物收集时间段设置在0.25h、0.5h、1h、2h、3h和4-24，每一时间段浸泡用一个新的塑料盆，且用水体积等量，对每个塑料盆中浸泡凋落物水经静止、倒去上清液，将沉积物转移至烧杯或不锈钢小盆中，经烘干至恒重，用精度为0.01g的电子天平称重，记录每个凋落物测定样品不同浸泡时段产生的沉积物量；所述步骤中的凋落物持水能力主要指标参数计算如下：(1)凋落物持水量(kg·m–2)＝[凋落物湿重(kg·m–2)-凋落物干重(kg·m–2)]×10；(2)凋落物持水率(％)＝(凋落物持水量/凋落物干重)×100％；(3)凋落物吸水速率(kg·kg–1·h–1)＝[(凋落物持水量+沉积物质量)/凋落物干重]/吸水时间(h)；(4)沉积物析出量(kg·m–2)＝不同时间段收集沉积物析出量总和；(5)沉积物析出量占比(％)＝(沉积物析出量/凋落物干重)×100％。所述步骤1的凋落物调查小样方为0.5m×0.5m或1m×1m。所述步骤4的尼龙网袋孔径为0.2mm，规格为20cm×20cm。所述步骤4，同时，对凋落物不同浸泡过滤液，采用紫外分光光度计法测定浊度、和可溶性有机物吸光值。本专利技术有益效果：1、本专利技术首先抓住了凋落物持水能力研究方法测定尚不够精确、人为引入误差较大的问题---凋落物经浸泡后，会分离出大量的沉积物和可溶性物质等，对凋落物持水能力产生一定影响，而这一现象在凋落物持水能力研究方法中并未得到充分的重视。本专利技术提供了一种凋落物持水能力测定的方法，可有效减少凋落物持水能力测定方法人为误差，操作性强，效果显著，可利用时间长。2、本专利技术目的明确，制定科学、标准的凋落物持水能力测定方法，解决现有凋落物持水能力测定方法不精确、不够规范的问题；同时，通过测定凋落物持水能力中因沉积物和可溶性物质而产生的误差范围，可实现对以往研究结果的修正；为研究凋落物持水能力机理研究奠定关键过程上的研究基础。3、本专利技术系统设计，结果准确可信，效果显著，为凋落物持水能力研究提供一种精确测定方法，在深入凋落物持水能力机理研究等方面，具有广阔的应用前景。本专利技术测定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，为森林凋落物生态功能研究提供技术支撑。附图说明图1为本专利技术凋落物调查与样品采集流程；图2为本专利技术凋落物持水能力测定方法流程图(图中①②文本框的过滤液紫外分光光度计测定、理化分析和图中③文本框的沉积物的理化分析为凋落物相关研究的延伸内容，可自主选择)；图3为不同浸水时间凋落物的持水量(a为未分解层，b为半分解层)；图4为不同浸水时间凋落物的持水率(a为未分解层，b为半分解层)；图5为不同浸水时间凋落物的吸水速率(a为未分解层，b为半分解层)；图6为不同浸水时间凋落物析出的沉积物量。具体实施方式以下结合附图和较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种森林凋落物持水能力的精确测定方法具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。参见图1-2，一种森林凋落物持水能力的精确测定方法，在野外调查不同代表性林地类型的凋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种森林凋落物持水能力的精确测定方法，其特征在于：在野外调查不同代表性林地类型的凋落物，通过半分解层或未分解层凋落物样品采集、凋落物含水率与凋落物储量测定，凋落物持水能力测定取定量风干后的凋落物样品装入尼龙网，置于装有定量水的塑料盆中，按不同浸泡时间将凋落物提出、挂起，至凋落物不滴水时称重，同时，每次更换相同的浸泡塑料盆，对每个塑料盆中浸泡凋落物水经静止、倒去上清液，将沉积物转移至烧杯或不锈钢小盆中，经烘干至恒重，用精度为0.01 g的电子天平称重，记录每个凋落物测定样品不同浸泡时段产生的沉积物量；具体步骤是：步骤1、采集凋落物样品：在样地内空间离散随机选取6个设置凋落物调查小样方，分别记录凋落物盖度和凋落物厚度，凋落物厚度按未分解层和半分解层分别测定；根据研究对象特征，凋落物样品分为“混合样品”和“分类样品”两种；其中，“混合样品”做法是将每个样方内样品统一收集到一个塑封袋即可，而“分类样品”是将每个样方按“未分解层”和“半分解层”分别进行收集，单独放入塑封袋；步骤2、测定凋落物含水率：将采集凋落物样品带回实验室，用0.01 g精度电子天平称量凋落物鲜重；然后，用档案袋或报纸将凋落物样品包好，放入烘箱，80 ℃条件下烘至干重恒定，用0.01 g精度电子天平称量凋落物干重，利用公式计算凋落物含水率，凋落物含水率=（凋落物湿重‑凋落物干重）/凋落物干重 × 100%；步骤3、凋落物测定样品：根据凋落物生物量特征，分为“独立测定样品”和“等量测定样品”两种；其中，“独立测定样品”做法是将每个样方内的“采集凋落物样品”直接构成“凋落物测定样品”；而“等量测定样品”是将不同的“采集凋落物样品”都在混匀的基础上抽取定量的凋落物样本作为“凋落物测定样品”；步骤4、凋落物持水能力测定：将烘干的凋落物测定样品放入尼龙网袋中，然后，浸泡在塑料盆的水中，分别浸泡0.25 h、0.5 h、1 h、2 h、3 h、4 h、6 h、8 h、12 h和24 h，其中，沉积物收集时间段设置在0.25 h、0.5 h、1 h、2 h、3 h和4‑24 h，每一时间段浸泡用一个新的塑料盆，且用水体积等量，对每个塑料盆中浸泡凋落物水经静止、倒去上清液，将沉积物转移至烧杯或不锈钢小盆中，经烘干至恒重，用精度为0.01 g的电子天平称重，记录每个凋落物测定样品不同浸泡时段产生的沉积物量；所述步骤中的凋落物持水能力主要指标参数计算如下：（1）凋落物持水量（kg•m–2）=[凋落物湿重（kg•m–2）‑凋落物干重（kg•m–2）] × 10；（2）凋落物持水率（%）=（凋落物持水量 / 凋落物干重）× 100%；（3）凋落物吸水速率（kg•kg–1•h–1）=[（凋落物持水量 + 沉积物质量）/ 凋落物干重] / 吸水时间（h）；（4）沉积物析出量（kg•m–2）=不同时间段收集沉积物析出量总和；（5）沉积物析出量占比（%）=（沉积物析出量 / 凋落物干重）× 100%。...

【技术特征摘要】
1.一种森林凋落物持水能力的精确测定方法，其特征在于：在野外调查不同代表性林地类型的凋落物，通过半分解层或未分解层凋落物样品采集、凋落物含水率与凋落物储量测定，凋落物持水能力测定取定量风干后的凋落物样品装入尼龙网，置于装有定量水的塑料盆中，按不同浸泡时间将凋落物提出、挂起，至凋落物不滴水时称重，同时，每次更换相同的浸泡塑料盆，对每个塑料盆中浸泡凋落物水经静止、倒去上清液，将沉积物转移至烧杯或不锈钢小盆中，经烘干至恒重，用精度为0.01g的电子天平称重，记录每个凋落物测定样品不同浸泡时段产生的沉积物量；具体步骤是：步骤1、采集凋落物样品：在样地内空间离散随机选取6个设置凋落物调查小样方，分别记录凋落物盖度和凋落物厚度，凋落物厚度按未分解层和半分解层分别测定；根据研究对象特征，凋落物样品分为“混合样品”和“分类样品”两种；其中，“混合样品”做法是将每个样方内样品统一收集到一个塑封袋即可，而“分类样品”是将每个样方按“未分解层”和“半分解层”分别进行收集，单独放入塑封袋；步骤2、测定凋落物含水率：将采集凋落物样品带回实验室，用0.01g精度电子天平称量凋落物鲜重；然后，用档案袋或报纸将凋落物样品包好，放入烘箱，80℃条件下烘至干重恒定，用0.01g精度电子天平称量凋落物干重，利用公式计算凋落物含水率，凋落物含水率=（凋落物湿重-凋落物干重）/凋落物干重×100%；步骤3、凋落物测定样品：根据凋落物生物量特征，分为“独立测定样品”和“等量测定样品”两种；其中，“独立测定样品”做法是将每个样方内的“采集凋落物样品”直接构成“凋落物测定样品”；而“等量测定样品”是将不同的“采集凋落物样品”都在混匀的基础上抽取...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，冯敬洪，陈进，王静梅，潘妺灵，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州,52