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华西雨屏区不同植被覆盖模式水土保持效益研究

谢财永  
【摘要】: 华西雨屏区地处四川盆地与川西高山高原的过渡地带,其特殊的地理位置使该区降雨丰富,在整个长江上游生态屏障建设中占有重要位置。同时,该区域也是四川省实施退耕还林(草)工程的重点区域。在该区特殊降雨条件下,人工林经营过程中合理的植被结构配置对生态环境的保护起着至关重要的作用。本试验比较分析了荒草地、柳杉林(无地被)、柳杉林(有地被)、巨桉林(无地被)和巨桉林(有地被)5种植被覆盖模式的地表径流量及产沙量、径流水溶性养分流失特征以及土壤物理化学性质,以期评价不同植被覆盖模式对地表径流及径流中溶解性养分的拦截、对土壤理化性质的改良等水土保持效益。主要研究结果如下: (1)不同植被覆盖模式产流产沙特征 2009年1-5月、10-12月,降雨量和降雨强度较小,各模式径流小区均未产生地表径流;2009年6-9月,降雨量和降雨强度加大,且降雨量以7月和8月最高,因此,各模式径流小区在6-9月产生地表径流,且各模式径流量表现为8月7月9月6月,产沙量表现为7月8月9月6月。2009年各模式年径流量表现为:柳杉(无地被)巨桉(无地被)柳杉(有地被)巨桉(有地被)荒草地;年产沙量表现为:巨桉(无地被)柳杉(无地被)柳杉(有地被)荒草地≈巨桉(有地被)。荒草地的年径流量和泥沙量最低,有地被物覆盖的柳杉林和巨桉林居中,无地被物覆盖的两种林分模式年径流量和产沙量最高;无地被和有地被覆盖的柳杉模式年径流量均大于对应的两种巨桉模式,有地被覆盖的柳杉林年产沙量大于有地被覆盖的巨桉林,但无地被覆盖的巨桉林的年产沙量远高于无地被覆盖的柳杉林。 (2)不同植被覆盖模式地表径流中水溶性养分流失特征 各模式水溶性养分(水溶性总N、NO3--N、NH4+-N、水溶性P、K+、水溶性总C)流失量与径流量密切相关。荒草地流失量最小,无地被物覆盖的林分模式最高,有地被物覆盖的林分模式居中;除NH4+-N外,两种柳杉林水溶性养分流失量均大于两种巨桉林;除巨桉林的NO3--N外,与无地被物覆盖的柳杉林和巨桉林相比,保留地被物能明显降低柳杉林和巨桉林地表径流中水溶性养分流失量。 (3)不同植被覆盖模式土壤物理性质 与去除地被物相比,保留地被物层显著降低了柳杉林和巨桉林土壤容重,提高上层(0-20 cm)土壤孔隙度和持水量,但下层(20-40 cm)土壤孔隙度和毛管持水量却有所降低;荒草地上下层土壤自然含水量均最高,上下层土壤容重、上层土壤孔隙状况和持水量均介于有地被和无地被的两种林分之间,而下层土壤孔隙度和持水量最低;无地被物和有地被物的两种柳杉林土壤容重均低于对应的两种巨桉林,土壤自然含水量和持水量均高于巨桉林。 (4)不同植被覆盖模式土壤化学性质 各模式中,荒草地下层土壤有机质、全N、全K以及上下层土壤微生物量C、N含量均最高;上层土壤有机质、全N,上下层土壤碱解N,下层土壤NO3--N和NH4+-N含量均介于有地被和无地被覆盖的林分模式之间,上下层土壤pH值介于柳杉林和巨桉林之间;而上层土壤全P、NO3.--N、NH4+-N、水溶性C,上下层土壤水溶性N和下层土壤速效P含量均最低。 有无地被物覆盖对巨桉林和柳杉林土壤化学性质影响的结果表明,有地被物覆盖的柳杉林上层土壤有机质、水溶性C,巨桉林上层土壤微生物量C、N,柳杉林和巨桉林下层土壤全N、上下层土壤碱解N和NH4+-N含量均显著高于无地被物覆盖的相应林分;而无地被物覆盖的巨桉林上层土壤水溶性N,柳杉林和巨桉林下层土壤有机质、水溶性C和N、上层土壤全N以及上下层土壤NO3--N含量均显著高于有地被物覆盖的相应林分。 巨桉林和柳杉林土壤化学性质比较结果表明,巨桉林上层土壤全P和NO3--N、下层全N和上下层土壤微生物量C、N含量均显著高于柳杉林,而柳杉林上下层土壤有机质、NH4+-N含量以及pH值均显著高于巨桉林。


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