图1 不同经营方式下降水对中国亚热带马尾松人工林土壤水贡献率比较

图2 不同量级降水对土壤水贡献率影响因素的方差分解

图3 不同量级降水对土壤水贡献率影响因素的结构方程模型分析
合理的经营方式（营造纯林、混交林、除灌及间伐等）对于人工林水土保持至关重要。然而，学术界对不同经营方式人工林的水土保持能力及其驱动因素仍不清楚。尤其在区域尺度上关于不同量级降水条件下人工林水土保持能力的研究较为匮乏。
鉴于此，森环森保所稳定同位素生态学科组在中国亚热带地区（广东肇庆、湖南会同和湖北秭归），基于氢稳定同位素方法探讨了不同量级降水（小雨、中雨和大雨）对不同经营方式马尾松人工林（纯林、混交林、除灌林、轻度间伐林及重度间伐林）土壤水的贡献率，并进一步通过方差分解和结构方程模型等方法揭示了影响降水对土壤水贡献率的主导因素。结果表明，小雨对重度间伐马尾松林土壤水的贡献率最高（28.70%）。与之相反，大雨对重度间伐马尾松林土壤水的贡献率显著低于其他4种经营方式（43.29%），而对马尾松针阔混交林土壤水的贡献率显著高于其他经营方式（67.14%），这表明重度间伐马尾松林的水土保持能力较差，而马尾松针阔混交林的水土保持能力更强。进一步研究发现，小雨时，影响降水对马尾松林土壤水贡献率的主要因素为植物属性，而中、大雨时，该主要影响因素转变为土壤属性。这一结果表明影响马尾松林土壤截留降水能力的主导因素随降水量变化而改变，故在探讨土壤截留降水能力的主导因素时不能简单归因于植物属性或土壤属性，而应考虑降水量大小。此外，今后在中国亚热带地区营造或修复马尾松人工林时，应注重混交林营造，同时避免重度砍伐，这有利于提高人工林截留强降水能力，保持水土。
该研究成果以“Soil capacity of intercepting different rainfalls across subtropical plantation: Distinct effects of plant and soil properties”为题发表在国际学术期刊Science of the Total Environment上。学科组博士后张蓓蓓为第一作者，徐庆研究员为通讯作者。本研究得到中央级公益性科研院所基本科研业务费专项基金项目、“十三五”国家重点研发计划项目及国家自然科学基金项目的资助。（张蓓蓓 高德强/森环森保所）
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969721021902