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西双版纳不同林龄橡胶林土壤特征及水源涵养功能研究

董安涛  
【摘要】:森林具有保水、保肥功能,探讨不同森林植被群落的土壤肥力及涵养水源能力,对合理利用热带土壤,防止现有森林地力衰退,改善森林水分环境,实现水资源的科学管理具有现实意义。西双版纳不同植被类型土壤理化性质及水源涵养功能评价,对现有森林植被的经营方式提供参考,对森林植被群落的防护功能和涵养水源功能以及对西双版纳水源涵养林的可持续经营提供了科学依据。本文以西双版纳地区3种不同种植年限的橡胶林以及茶树林和次生林为研究对象,通过对各森林植被类型土壤理化指标的测试分析,结合数理统计方法,对不同植被群落的土壤肥力和水源涵养功能进行分析,并探讨不同环境因子对土壤肥力及水源涵养功能的影响。主要研究结果如下:(1)研究区土壤以黏粒和粉砂为主,其中粉沙为研究区的优势粒级,砂含量较低,土壤类型以粉质黏壤土、粉砂壤土为主,其次为粉质粘土。不同的森林植被类型,其粒度组分差异也明显不同。在橡胶林地中,随着种植时间的增加,土壤中的黏粒组分增加,相应的粉砂及砂粒含量降低。研究区的土壤平均容重介于1.37g/cm~3~1.56g/cm~3之间,各林型土壤容重均随土壤深度增加呈增大趋势,其中茶树林的土壤容重较低,可能与其土壤较高的有机质以及土壤的通透性有关。不同植被类型的土壤最大持水量变化范围在3276.72 t/hm~2~4566.16t/hm~2之间,不同林型间土壤持水能力有较大差异,其中以古茶树林的最大持水量最高。(2)各林型土壤化学性质变化表现为:土壤pH变化范围在4.245~5.425之间,属于酸性土壤,随着橡胶林种植年限增加土壤pH也随之上升;土壤0~70cm土层有机质均值含量排序为古茶树林22a橡胶林次生林10a橡胶林32a橡胶林;古茶树林土壤较肥沃,有机质含量最高,在3种林龄的橡胶林中以22a橡胶林最高,表层有机质含量远远高于平均值,而橡胶林土壤的有机质主要来源于枯落物、人工施用的有机肥等,表明橡胶园的人工管理对土壤有机质有一定影响。不同植被类型,其发育的土壤养分程度差异较大,其中茶树林全氮含量较高,而其他两种植被类型下的土壤氮含量相对较低。在磷素方面,茶树林也表现出类似的特点,而在钾素方面,22年橡胶林的土壤含量较高。(3)基于主成分分析法得出5种植被群落土壤养分含量平均得分:茶树林(29.58)次生林(22.81)10a橡胶林(17.05)22a橡胶林(15.17)32a橡胶林(15.07)。其中,茶树林土壤养分状况最好,可能与古茶树林树龄较大,树林茂盛,土壤较肥沃有关;而不同年限的橡胶林中以10a橡胶林的土壤养分状况最好,其次为22a、32a橡胶林,揭示出随着种植年限以及土层厚度的增加,导致土壤养分大量流失。此外,割胶也会带走大量营养元素,造成土壤肥力下降。(4)采用理想点法评价各林型水源涵养能力,发现不同植被类型得分差异较大:茶树林(0.147)22a橡胶林(0.707)次生林(0.839)32a橡胶林(0.851)10a橡胶林(0.942)。其中,古茶树林的水源涵养能力较高,主要由于表土壤肥沃,枯落物分解程度较高,土壤持水能力较强。不同林龄的橡胶林以22a橡胶林的水文功能最好,其次为32a橡胶林和10a橡胶林,但不同林龄的橡胶林间水源涵养功能整体差异不大,10a橡胶林由于处在幼龄期,林分结构单一,林下植被较少,水源涵养能力最差。32a橡胶林为即将更新的林型,橡胶林对土壤养分也消耗较大,水文功能处在两者之间。22a橡胶林是生产橡胶的黄金时期,受人工施肥、管理影响较大,水源涵养功能在三者之间表现最好。


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