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《北京林业大学》 2008年
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重庆市四面山几种人工林的水土保持功能研究

张锐  
【摘要】: 三峡库区地处长江流域的上游,是我国一个重要的复合型生态过渡带,也是一个生态系统脆弱区,其自然环境的复杂性、生态系统的脆弱性在我国都有典型的代表性。近几年来,三峡库区的植被退化,水土流失等一系列生态环境问题日渐突出,对长江上游的生态安全和区域可持续发展构成严重威胁。因此,开展三峡库区典型植被水土保持功能的基础研究对库区植被建设具有重要意义。 结合国家“十一五”科技攻关课题“三峡库区景观生态防护林体系构建技术试验与示范”,以重庆四面山5种人工林地为研究对象,通过大量的野外调查和实验数据,采用数理统计学、理想点综合评价、灵敏度分析、熵值法等方法,从林冠层、枯枝落叶层和土壤层三个层次研究了其水土保持功能,同时构建了多层次指标体系,并进行了水土保持功能评价和灵敏度分析,主要结论如下: (1)林冠层水土保持功能以杉木纯林和杉木、马尾松、木荷针阔混交林表现最优。在相同降雨过程中,对不同雨量级的降雨截持率以杉木纯林的截留能力最大,杉木、马尾松、木荷针阔混交次之。随着暴雨量在增加,林冠的截留能力有所下降,最大截留率出现在40mm左右。林冠层最大容水量同样以杉木纯林和杉木、马尾松、木荷针阔混交最大。 (2)枯落物层水土保持功能以石栎、木荷阔叶林表现最优,杉木纯林最差。其中,枯落物最大持水量以石栎、木荷阔叶林(25.43mm)最大,杉木纯林最小(3.17mm)。枯落物糙率系数则表现为杉木、马尾松针叶林最大(0.237),石栎、木荷阔叶林(0.134)次之,杉木纯林最小(0.032)。 (3)土壤层水土保持功能以枫香、木荷、香樟阔叶林及杉木纯林表现最优。其中,在土壤有效贮水力(非毛管持水)、土壤水分初渗速率和土壤抗蚀性能上,均以杉木纯林最佳,枫香、木荷、香樟阔叶林次之,而土壤水分稳渗速率则以枫香、木荷、香樟阔叶林(5.25 mm/min)最高。 (4)从林冠层、枯落物层、土壤层和地形层四个层次构建了水土保持功能评价指标体系,在对所选取的19个指标进行标准化、确定权重的基础上,运用理想点综合评价方法对5种植被的水土保持功能进行评价,结果为:林龄高的杉木纯林在水土保持功能上明显优于其余4种植被群落,在不考虑杉木纯林的情况下,其余4种人工林地水土保持功能强弱顺序依次为:石栎、木荷阔叶林枫香、木荷、香樟阔叶林杉木、马尾松、木荷针阔混交林杉木、马尾松针叶林。 (5)通过灵敏度分析将5种林地划分为两类:一类是水土保持功能处于稳定阶段的杉木纯林和杉木、马尾松针叶林,它们的灵敏性指标很少或没有,水土保持功能排序比较稳定且无法再有突破性的改变,要提高它们的水土保持功能,需考虑合理调整林分结构、配置和布局;另一类是水土保持功能处于提高阶段的石栎、木荷阔叶林,枫香、木荷、香樟阔叶林和杉木、马尾松、木荷针阔混交林,它们的灵敏性指标较多且灵敏度高,尤其以土壤非毛管孔隙度、土壤团聚度、土壤水分初渗速率这三项指标表现最为灵敏,水土保持功能排序相对不稳定,可通过合理的林地改良和林分改造等措施提高它们的水土保持功能。
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