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《新疆大学》 2012年
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阿克苏市柯柯牙人工防护林体系生态效益研究

张利霞  
【摘要】:新疆阿克苏市郊柯柯牙防护林工程是干旱缺水环境下大面积人工植树造林的典范。它作为“三北防护林”体系的一部分,对阿克苏市的社会、经济、生态起着积极的作用。本研究选取柯柯牙绿化过程中5种具有代表性的人工植被类型即苹果(Malus pumila Mill.)、红枣(Ziziphus jujube Mill.)、香梨(Pyrus sinkiangensisYu.)、新疆杨(Populus bolleana Lauche)、新疆杨(Populus bolleana Lauche)-胡杨(Populus euphratica Oliv.)-沙枣(Elaeagnus angustifolia Linn.)混交林为研究对象,以模糊数学法为基础,运用生态系统健康多层次模糊综合评判模型,从植物生长状况及防护效益、水分供需平衡和土壤机械组成3个方面对其进行生态效益的综合评判,研究结果如下: 1)200cm高度,背风面防风效能表现为:混交林(78.55%)苹果(73.20%)香梨(72.6%)红枣(70.27%)杨树(65.73%);不同林龄的新疆杨防护林表现为:15年生22年生6年生。50cm高度背风面防风效能表现为:香梨(59.28%)混交林(56.43%)苹果(56.40%)杨树(54.30%)红枣(53.73%);不同林龄的新疆杨防护林表现为:22年生15年生6年生。各林带结构因子对50cm高度防风效能的贡献依次为:一级分枝数密度冠幅枝下高地径树高。对200cm高度防风效能的贡献依次为:冠幅枝下高树高密度一级分枝地径。 2)不同造林类型、不同造林年限防护林中细沙含量分别以混交林和15年生新疆杨最高。从土壤颗粒粒径的垂直分布来看,总体表现为:粗沙的质量分数(百分比)随着土层的增加先减少后增大,细沙的质量分数(百分比)随着土层的增加先增大后减少。 3)不同造林类型、不同造林年限防护林林内各层土壤容重均低于对照地土壤容重,混交林对土壤容重的改良效果最好,较对照地降低了0.286g/cm~3,红枣、苹果次之,杨树、香梨最差。6年生、15年生、22年生新疆杨人工林内各层土壤容重平均分别较对照地降低了0.128g/cm~3、0.214g/cm~3、0.244g/cm~3。方差分析结果表明:不同植被样地、不同造林年限对土壤容重的影响达到显著水平。 4)不同林种样地降低土壤水溶性盐分含量效果依次表现为:混交林苹果杨树红枣香梨。不同造林年限防护林以15年生新疆杨的降低效果最为明显,较裸露沙地降低了4.2244mg/kg。不同林带中各离子含量表现出不同的变化趋势,其中红枣和杨树样地中Cl~-含量最高,香梨样地中Ca~(2+)离子含量最高,苹果和混交林样地中SO_4~(2-)含量最高。不同造林类型中各盐分离子含量变化总体表现为:Cl~-Ca~(2+)SO_4~(2-)Mg~(2+)K+NaHCO_~(3-)。方差分析结果表明:不同造林类型和不同林龄样地土壤水溶性盐含量存在显著差异。 5)土壤理化性质各因子之间存在着较为密切的联系。土壤有机质、全氮、全磷及碱解氮、有效磷与土壤容重都呈现出显著负相关,与土壤颗粒粒径0.25mm的含量呈显著正相关,但土壤速效钾含量却正好相反,即速效钾含量与土壤容重呈显著正相关,与土壤颗粒粒径0.25mm的含量呈负相关,但未达到显著水平。 6)4月份除香梨样地外,其他4个样地较对照降低温度幅度依次为:杨树混交林红枣苹果,香梨样地较对照样地高出0.4℃;不同造林年限林地降低幅度为15年生6年生22年生。8月份降低幅度依次为杨树苹果混交林红枣香梨,22年生15年生6年生。对空气相对湿度的调节与温度变化呈现负相关。不同造林类型对相对湿度的增加幅度4月份依次为:苹果(5.6%)混交林(4.4%)香梨(4.0%)红枣(3.9%)杨树(3.6%)。8月份表现为:苹果(14.7%)香梨(14.2%)红枣(10.7%)混交林(10.2%)杨树(7.6%)。 7)本研究以模糊数学为基础,对柯柯牙5种主要防护林类型进行生态系统健康综合评判后结果表明:混交林、苹果样地属于Y1(生态健康);香梨属于Y2(较健康);红枣和杨树纯林属于Y3(不健康)。评语是健康者,我们认为其生态效益好,可以在当地推广应用;评语为较健康者,我们认为其生态效益一般;评语为不健康者,我们认为其生态效益相对较差,推广利用价值较低。 本研究的结论可为柯柯牙林业生态评估奠定基础,为柯柯牙防护林的后期建设及今后阿克苏市的绿化工作提供科学依据,达到减少风沙危害,提高阿克苏市空气质量,从而更有效的改善阿克苏市各族人民生活环境的目的。
【学位授予单位】:新疆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S718.56;S727.2

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