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上阔下竹模式下毛竹生产力和土壤水分特征研究

秦鹏  
【摘要】:毛竹(Phyllostachys edulis)是我国南方重要的森林资源之一,在维持生态平衡方面发挥着积极的作用。我国毛竹主产区存在一种经营模式:“上阔下竹”复合经营模式,即山顶存有的阔叶林和山体中下部的毛竹纯林所构成的复合生态系统。土壤水分是地表水资源的重要组成部分,连接着土壤、植物、大气三种要素,植物生长与土壤水分之间关系密切,毛竹在其发笋成竹等阶段需要充足的水分。毛竹林地内土壤水分的研究,对人为经营毛竹林有着重要意义。本文选取炎陵县境内上阔下竹复合经营模式下的三座样山作为研究对象。类型Ⅰ:毛竹纯林;类型Ⅱ:山顶存有比例为10%的阔叶林;类型Ⅲ:山顶存有比例为25%的阔叶林。对三种类型样山毛竹生产力和土壤水分分布特征研究,主要得出以下结论:(1)类型Ⅱ、Ⅲ的毛竹林生产力均高于类型Ⅰ。毛竹胸径大小分布表现为:类型Ⅲ类型Ⅱ类型Ⅰ。其中在毛竹胸径上,类型Ⅱ比类型Ⅰ增加3.119%,类型Ⅲ比类型Ⅰ增加7.605%。三种类型样山毛竹胸径都存在一定变异度,对其进行Kruskal-Wallis秩和检验,结果显示样山类型、坡位、海拔上的不同,毛竹胸径都存在极显著的差异。(2)对三种类型样山土壤涵养水源能力评定时,结果表明其水源涵养功能等级均为一级,贮水能力大小依次为类型Ⅲ类型Ⅱ类型Ⅰ,表明上位阔叶林的存在,有助于山体贮水能力的加强;随着上位阔叶林面积的增加,有助于进一步提升山体土壤贮水能力。(3)土壤水分在时间分布上存在差异性。研究时间段内,土壤水分大致经过“上升―下降―上升―下降”的过程。结合各座样山土壤水分动态变化过程,按照时间进程将其划分为积累期、稳定期、消耗期、恢复期四个时期。(4)对三种类型样山土壤水分整体分析,其含水量大小依次为类型Ⅲ类型Ⅱ类型Ⅰ,表明阔叶林的存在能够贮蓄更多的水分。对样山不同坡位土壤水分分布研究,结果表明每座样山各坡位之间的土壤水分存在极显著差异。样山相同坡位之间土壤水分呈现极显著的差异。(5)在不同剖面深度上,土壤水分分布表现出一定规律性。相同坡位不同土层深度间土壤水分存在显著差异。样山相同坡位相同土层深度之间土壤水分存在显著性差异。(6)对毛竹胸径和土壤水分的相关性作线性回归分析,结果表明两者之间存在极显著的相关性。(7)以最优的类型Ⅲ和最差的类型Ⅰ作对比,经估算,类型Ⅲ比类型Ⅰ在土层深度0~20cm处,能够多涵养10.3295 t/(m~3·a)的水;在20~40cm,多涵养21.08605 t/(m~3·a)的水;在40~60cm,多涵养13.3298 t/(m~3·a)的水。综上所述,在上阔下竹复合经营模式下,阔叶林的存在对土壤涵养水源能力有着显著提升,对毛竹林有效生产力有着重要影响,对毛竹林可持续性经营有着重要的意义。


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