退耕还林区不同植被恢复模式的水土保持及土壤改良效果评价

【摘要】： 四川地处长江上游。近几十年来，由于不合理的土地利用，造成了大量水土流失，生态环境遭到严重破坏，同时危及到下游人民的生命财产。1999年，四川省启动了退耕还林工程。在工程实施当中，各地根据当地的自然条件和经济发展的需要，采取了各种各样的植被恢复模式。 本研究选择了该地区18种植被恢复模式，同时选择了4种森林类型、1种农耕地作比较，研究不同还林模式的水土保持(选取杂交竹、巨桉和农耕地为代表)和土壤改良效果，从中筛选出效果最好的模式，为大规模的退耕还林工程提供依据。通过研究，得出以下结论。 ①退耕还林后，林地的水土保持效果比还林前的坡耕地有了明显的改善，杂交竹林和巨桉林径流场年径流量分别为3.96m3和4.46m3，比对照农耕地降低了37.9％和30.1％，径流中的含沙量分别为24.67kg和29.2kg，换算成侵蚀模数分别是246.7t·km~(-2)·a~(-)和292.1 t·km~(-2)·a~(-1)，比对照农耕地降低了43.4％和39.0％，杂交竹的水土保持效果优于巨桉。 ②分别对杂交竹生物量和巨桉生物量与各自对应的径流比和泥沙比作相关性分析，得出巨桉生物量与其对应的泥沙比的相关系数r在0.05水平上显著，其余三个相关系数在0.10水平上显著。表明不同植被类型的生物量与径流比和泥沙比呈显著负相关，说明随着林分的生长，林木草本的盖度不断增加，水土保持效果日趋良好。 ③就上层土壤容重而言，退耕还林地极显著地高于农耕地，而下层容重与农耕地的差异不显著。这是因为退耕还林地上幼龄林的根系大部分分布在土壤上层，因而林草根系可以有效降低上层土壤的容重，对下层土壤容重的影响却不明显。从还林模式来看，上层土壤容重从小到大的顺序是乔灌结合＜针叶林＜竹林＜阔叶林＜林竹结合＜St草结合＜草＜农耕地，下层土壤容重从小到大的顺序是乔灌结合＜竹林＜针叶林＜林草结合＜阔叶林＜林竹结合＜农耕地＜草。 ④退耕还林地的土壤抗蚀性极显著地高于农耕地。就林分的不同生长阶段而言， 成熟林分的土壤抗蚀性要显著高于幼林；就土地的利用类型而言，速生树种＞草地＞ 一般林＞农耕地；就林分的立地类型而言，粘重土壤的抗蚀性高于松散土壤。 ⑤大多数样地的上层土壤速效养分含量高于下层，退耕还林地的速效氮和速效 磷都极显著地低于农耕地。这是因为农民要对农耕地进行耕作施肥（以氮肥和磷肥 为主人而对林草地的管理却相对粗放。退耕还林地中上层速效氮含量从大到小的顺 序是，乔灌结合＞阔叶林＞林竹结合＞竹林＞针叶林＞林草结合＞草，下层速效氮含量差 异不大。上下层速效磷含量排序为：林竹结合＞针叶林＞竹林＞乔灌结合＞阔叶林＞林 草结合＞草。按还林模式排序，上层土壤速效钾含量从高到低为乔灌结合＞阔叶林＞ 林竹结合＞竹林＞针叶林＞农耕地＞林草结合＞草，下层为乔灌结合＞林竹结合＞阔叶林＞ 农耕地＞林草结合＞针叶林＞草。 ③样地间上下层土壤全氮含量差异均达到极显著水平，表明了退耕还林后，植被 的恢复对土壤全氮含量影响极大。不同还林类型样地间按土壤全氮含量大小顺序排 列为：成熟林＞乔灌结合＞林竹结合＞阔叶林＞竹林＞农耕地＞林草结合＞针叶林＞草。样 地间上下层土壤全磷含量差异均不显著。样地间上下层土壤全钾含量差异均达到显 著水平，上层土壤全钾含量大小顺序排列为：成熟林＞乔灌结合＞阔叶林＞针叶林＞林 竹结合＞竹林＞林草结合＞农耕地＞草，下层为：成熟林＞乔灌结合＞阔叶林＞针叶林＞ 竹林＞林竹结合＞草＞农耕地＞林草结合。 ①退耕还林样地间土壤有机质含量差异不显著。 根据不同植被恢复模式对土壤改良作用的几项理化指标，在18种退耕还林类型 中，筛选出杜仲＋茶、巨按、毛白杨、梢木、杂交竹、黄柏6种类型作为退耕还林的 主要推荐类型，厚朴、烨木＋苦竹、杜仲、水杉、烨木＋黑麦草、杉木＋牛鞭草、杉木 7种类型作为退耕还林候选类型，剩余的5种为不推荐类型。