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湖南会同毛竹林土壤水源涵养及生物量的研究

易贤军  
【摘要】:水源涵养林在改善生态环境,尤其是在涵养水源、保持水土、防洪蓄洪、净化水质等水资源保护方面发挥着重要作用,因此水源涵养林也越来越引起人们的重视。毛竹是我国特有的、最重要的经济竹种,由于毛竹林具有庞大的林冠层、较厚的枯落物层和盘根错节的根系网络,以及疏松多孔的森林土壤,以上特性使得毛竹成为优良的水源涵养植物。以湖南省会同县的毛竹为研究对象,系统的对该地区的毛竹林涵养水源功能进行了研究。研究结果表明: 1.会同县不同森林类型土壤的非毛管空隙度存在显著性的差别,以杉木毛竹混交林最大,毛竹林次之,杉木林最小。这主要是因为一方面毛竹的鞭根穿透能力强,细根发达,在不同深度的土层内左右穿插,形成纵横交错的根系网络,促进土壤各种孔隙的形成;另一方面,杉木毛竹混交林改善林地土壤结构,疏松了土壤,增加土壤孔隙度。不同森林类型土壤蓄水能力以杉木毛竹混交林最大,它分别比杉木林大81.08%,比毛竹林大11.81%。树高和胸径对土壤非毛管孔隙度影响差异性显著,土壤层的深度对其的影响显著。其显著性水平都达到了0.01以上。2.毛竹各器官地上部分生物量大小排序为秆枝叶,生物量在四个龄级上的分配为:3龄级4龄级2龄级1龄级,其中3龄竹单株生物量最高,为41.599kg。总生物量和竹杆的生物量,随年龄的逐渐增加,呈现上升趋势,枝、叶、根的生物量年龄的逐渐增加呈现下降趋势。在各龄级中,秆的生物量一直是生物量主要构成部分。 3.毛竹各因子生物量相关性表明毛竹的胸径、高度与杆重、枝重、根重、总生物量有很大的相关性,而与竹叶、竹枝的相关性差,是因为一年生竹竹叶较少含水率也大,三,四年生枝叶较多,其生物量与年龄和枝下高的相关性较大。对会同毛竹的各器官生物量通过①W=a×Db×Hc②W=a×(D2H)b③W=a+bD+cH④W=a(D+1)bHc以上的四个模型进行了拟合,得出了模型一、模型三、模型四,这三个模型很好地拟合了胸径、竹高与秆重、根重、总干重的关系,拟合的方程相关系数均达到、极显著水平,但是四个模型对叶重和枝重的拟合关系相关系数小,说明其拟合方程不可用于估测叶的生物量。选择对根系生物量拟合较好的模型一。 4.建立了非毛管孔隙度与根系生物量的关系模型:直线方程:F=-0.007+0.035×W;二次方程:F=0.106-0.076×W+0.022×W2复合曲线模型:F=0.028×1.488W;幂曲线模型F=0.040×W0.814;增长曲线F=e(-3.568+0.397/W);指数模型F=0.028×e0.397W,各相关系数都达到了0.8以上,说明拟合的精度较高。结合前面建立的根的生物量模型,在实测了单株毛竹或者林分的平均胸径和树高的前提下,从而可以推算出,单株毛竹及林分的非毛管空隙度,进而可以计算出单株及林分的水源涵养能力。因此,只要知道了毛竹的胸径和树高,就可通过模型来算出毛竹的水源涵养的能力。 毛竹根系纵横分布于土壤中,一方面直接增加了林地土壤的毛管孔隙度,另一方面则由于根系的新陈代谢活动增加了土壤有机质的含量,使土壤结构更利于含蓄水源,故根系的生物量对于林地土壤的涵养水源的功能十分重要,因此,在进行水源林树种选择时,应把根系是否丰富作为重要的考虑参数。


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