青海大通退耕还林配置模式与生态功能研究

【摘要】：退耕还林是一项长期的、复杂的生态工程,其目的是为了恢复植被,减少水土流失,防沙治沙,改善日益恶化的生态环境,调整农村产业结构,增加农民收入。随着退耕还林工程全面实施,诸多相关理论和技术成为当今学术界研究的重点内容。然而,纵观国内外有关退耕还林工程研究现状,发现现有的研究多集中于退耕还林具体技术和政策措施等方面,而对退耕还林工程的优化配置模式和生态服务功能的综合评价缺乏系统性研究。为此,本文以恢复生态学的基本原理和可持续发展等理论为依据,系统地研究了青海省大通县退耕还林不同配置模式的生态功能,筛选出优化配置模式,为科学指导西部地区退耕还林工程建设,提高退耕还林生态效益和加快西部生态环境改善,提供理论依据和科学方法。同时对实现我国林业生态可持续发展,具有十分重要的理论和实践意义。 本研究以我国退耕还林工程科技试验县—青海省大通县为研究对象,在系统分析该县的产业结构、土地利用现状和立地类型基础上,分别在浅山区和脑山区的不同立地类型上各选择了5种退耕还林配置模式,进行了大量野外调查观测和室内实验测试,并用相关分析、因子分析、综合评价模型等方法系统地分析了退耕还林不同配置模式的水文效应、土壤质量、物种多样性和生产力影响,并进行了生态功能综合评价。得出以下主要结论: 1)在浅山区,林分总蓄水量以模式C(青杨+枸杞)的最大,为329.07mm;土壤总孔隙度、稳渗速率、结构系数以模式A(川赤芍)的最大,分别为56.78%、4.8mm/min、97.61%;土壤全N、水解N、速效P、速效K、有机质平均含量以模式C(青杨+枸杞)的最高,土壤养分状况最好;土壤抗冲性指数以模式D(中国沙棘)的最大,为1.136s/g;群落物种多样性指数以模式C(青杨+枸杞)的最高,为5.3091;群落总生产力以模式D(中国沙棘)的最大,为9.36t/(hm~2a)。通过对退耕还林不同配置模式的土壤持水量、团聚度、有机质含量、水解氮、速效磷、速效钾、物种多样性指数、均匀度等18个生态功能指标的综合评价结果排序,为模式C(青杨+枸杞)模式A(川赤芍)模式D(中国沙棘)模式B(紫花苜蓿)模式E(柠条)(223.08、193.20、189.87、155.40、139.89)。综合考虑生态功能,建议在阴坡推广应用模式C(青杨+枸杞)、阳坡推广应用模式A(川赤芍)。 21在脑山区,林分总蓄水量以模式F(青海云杉)的最大,为331.91mm;土壤总孔隙度、稳渗速率以模式F(青海云杉)的最大,分别为53.62%、6.8mm/min;土壤结构系数以模式H(白桦+青海云杉)的最大,为94.751%;土壤全N、水解N、全K、速效K平均值以模式F(青海云杉)的最高;土壤抗性指数以模式F(青海云杉)的最大,为1.652s/g;群落物种多样性指数以模式H(白桦+青海云杉)的最大,为