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《北京林业大学》 2015年
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大通县水源涵养林类型及其功能评价研究

芦新建  
【摘要】:大通县境内的北川河及黑泉水库是西宁市和周边区域的主要水源。目前,在县域内大量营造的水源涵养林以青海云杉(Picea crassifolia)作为主要树种,但该树种及大通县其它主要植被类型的水源涵养能力尚不明确,本研究针对上述问题在大通县立地条件划分的基础上,对各立地条件下具有水源涵养作用的主要森林植被类型垂直结构中的林冠层、枯落物层和土壤层的水源涵养作用进行了研究,确定了一套在缺乏径流数据时对各植被类型水源涵养能力进行评价的指标体系,利用层次分析法和综合评分法对各植被类型在各个立地类型下的水源涵养能力进行了分析、比较,找出了各立地类型下的水源涵养能力较好的植被类型,以此为依据对大通县水源涵养林进行了水平分布上的优化配置,并对优化后的效果进行了分析,研究成果旨在为大通县水源涵养林的营造与管理提供参考依据,主要研究结果如下:(1)本研究在以往对大通县立地条件划分的结果上,以海拔、坡向、坡度及土壤厚度等自然环境因子作为主要依据,结合本研究植被调查的结果,将大通县划分为21种立地类型。大通县具有水源涵养作用的主要森林植被类型共有8种,分别为白桦(Betula platyphylla)林、华北落叶松(Larix principis-rupprechi)林、青杨(Populus cathayana)林、青海云杉(Picea crassifolia)林、沙棘(Hippophae rhamnoides subsp. sinensis)林、青海云杉+白桦混交林、青海云杉+华北落叶松混交林和灌木林。这些植被类型主要分在川水河漫滩、川水台地、浅山阴缓斜坡中厚土、浅山阳缓斜坡中厚土、低位脑山阴缓斜坡、低位脑山阴急险坡、低位脑山阳缓斜坡、低位脑山阳急险坡、中位脑山阴缓斜坡、中位脑山阴急险坡、中位脑山阳缓斜坡和中位脑山阳急险坡立地类型上。(2)根据对林冠层、枯落物层和土壤层水源涵养作用的分析,建立了一套对大通县各植被类型水源涵养能力进行评价的指标体系,该指标体系包括:冠层高度、郁闭度和冠层持水量、枯落物层的厚度、储量、截留能力(未分解层饱和持水量+半分解层吸附水量)、总吸附能力(未分解层和半分解层的吸附水量)、土壤层0~60 cm和0~20 cm的土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度和饱和导水率。(3)针对评价体系中的各因子采用层析分析法和综合评分法确定的各立地类型上对应的水源涵养能力最佳的植被类型分别为:川水河漫滩——青杨林、川水台地——青杨林、浅山阴缓斜坡中厚土——青海云杉林、浅山阳缓斜坡中厚土——青海云杉林、低位脑山阴缓斜坡——白桦林、低位脑山阴急险坡——白桦林、低位脑山阳缓斜坡——灌木林、低位脑山阳急险坡——灌木林、中位脑山阴缓斜坡——白桦林、中位脑山阴急险坡——白桦林、中位脑山阳缓斜坡——灌木林、中位脑山阳急险坡——灌木林。考虑浅山阳缓斜坡中厚土立地上青海云杉的生长受到抑制,将其对应的青海云杉林替换为灌木林。(4)按照各立地上水源涵养能力最佳的植被类型对现有植被进行改造后,全县白桦林、青杨林和青海云杉林的面积分别增加到206.93 km2、10.63 km2和69.91 km2。灌木林和稀疏植被中分别有170.19 km2和27.47 km2被改造为乔木林,两植被类型剩余面积分别为508.76 km2和697.53 km2。改造后的林地充分发挥其水源涵养作用后,全县土壤的毛管贮水能力将增加1.62×107m3,有效贮水能力将增加1.30×106 m3,总贮水能力将增加1.75×107m3。按照总贮水能力和有效贮水能力的增加量计算,新造林地增加的水源涵养价值分别为7492万元和553万元。
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:S715

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