魯中南石灰?guī)r退化山地不同造林模型蓄水保土效益研究.pdf

1、為探索魯中南石灰?guī)r退化山地不同造林模型的林分蓄水保土效益，選擇適宜石灰?guī)r退化山地的造林模型，為山東省乃至華北的石灰?guī)r退化山地水土保持林營造及恢復(fù)具有借鑒意義。本研究以新泰市的扒摟山小流域、蒙陰縣的荊汶小流域、泗水縣的南夾山小流域和臨朐縣的石門坊小流域中營造的不同林分類型為研究對象，對各種林分的枯落物蓄積量、土壤物理性狀、土壤水文效應(yīng)、林下灌草生物量、灌草植被蓋度、土壤侵蝕量以及水土保持植被的蓄水保土生態(tài)效益進(jìn)行量化分析及定量評價(jià)，確定改

2、良效果較好、生態(tài)效益較大的林分，取得了以下研究成果和結(jié)論：
　　 (1)對石灰?guī)r退化山地山坡上部5種密度側(cè)柏林的枯落物蓄積量、灌草植被蓋度和生物量、土壤物理性狀、土壤水文效應(yīng)、土壤侵蝕量、蓄水保土效益的研究表明：在5種密度側(cè)柏林中，造林密度最大的側(cè)柏林枯落物層蓄積量也最大，按照5種密度側(cè)柏林的枯落物層蓄積量排序?yàn)椋?000株·hm-2>2500株·hm-2>1667株·hm-2>1111株·hm-2>833株·hm-2；5種密度

3、側(cè)柏林的枯落物未分解層、半分解層、已分解層和總枯落物層蓄積量均存在顯著差異。不同造林密度側(cè)柏林的林下灌草植被蓋度和灌草生物量均呈顯著性差異，5種密度側(cè)柏林的林下灌草植被蓋度和灌草生物量排序均為：5000株·hm-2<2500株·hm-2<1667株·hm-2<1111株·hm-2<833株·hm-2，林下灌草植被蓋度和灌草生物量隨造林密度減小而明顯增加。密度為1667株·hm-2的側(cè)柏林枯枝落葉量、灌木葉片生物量、草本植物莖葉生物量總和

4、最多，腐爛分解后改善土壤物理性狀的效果最好，按照5種密度側(cè)柏林對土壤物理性狀和水文效應(yīng)的改良效果排序均為：1667株·hm-2>2500株·hm-2>1111株·hm-2>5000株·hm-2>833株·hm-2。不同造林密度側(cè)柏林的土壤侵蝕量存在顯著性差異，對不同造林密度側(cè)柏林與對照相比減少的土壤侵蝕量排序?yàn)?667株·hm-2>2500株·hm-2>1111株·hm-2>5000株·hm-2>833株·hm-2。不同造林密度側(cè)柏林的

5、蓄水保土效益排序?yàn)?667株·hm-2>2500株·hm-2>1111株·hm-2>833株·hm-2>5000株·hm-2。為此，在石灰?guī)r退化山地干旱瘠薄的山坡上部側(cè)柏林的造林密度在1667-2500株·hm-2為宜。
　　 (2)對石灰?guī)r退化山地山坡中部13種不同林分類型的枯落物層蓄積量、林下灌草植被蓋度和生物量、土壤物理性狀、土壤水文效應(yīng)、土壤侵蝕量、蓄水保土效益的研究表明：13種林分類型改善土壤物理性狀和增加土壤水文效應(yīng)

6、以刺槐純林、黃櫨純林、側(cè)柏刺槐混交林的較好，五角楓純林、欒樹純林、臭椿純林、黃連木純林、側(cè)柏黃櫨混交林、側(cè)柏五角楓混交林、側(cè)柏欒樹混交林、側(cè)柏臭椿混交林和側(cè)柏黃連木混交林的次之，而側(cè)柏純林改善土壤物理性狀和增加土壤水文效應(yīng)較差。13種不同林分類型林下灌草植被的蓋度和灌草生物量以刺槐純林的最大，其他闊葉樹種、針闊混交林的居中，側(cè)柏純林的最小。對不同林分類型與對照相比減少的土壤侵蝕量進(jìn)行方差分析，存在顯著性差異，其中以側(cè)柏純林比對照地減少的

7、土壤侵蝕量最小為52.095t·hm-2.a-1，刺槐純林減少的土壤侵蝕量最大為56.977t·hm-2·a-1。不同林分類型的蓄水保土效益存在顯性差異，13種林分類型的蓄水保土效益大小排序依次為刺槐純林>側(cè)柏刺槐混交林>黃櫨純林>欒樹純林>五角楓純林>側(cè)柏黃櫨混交林>臭椿純林>黃連木純林>側(cè)柏五角楓混交林>側(cè)柏欒樹混交林>側(cè)柏臭椿混交林>側(cè)柏黃連木混交林>側(cè)柏純林。
　　 (3)對石灰?guī)r退化山地山坡下部6種不同林分類型經(jīng)濟(jì)林的

8、土壤物理性狀、土壤水文效應(yīng)、土壤滲透速率、土壤侵蝕量、蓄水保土效益的研究表明：土壤總孔隙度和土壤非毛管孔隙度順序從大到小均為：山楂林>花椒林>柿樹林>香椿林>桃樹林>核桃林。密度為833株·hm-2的山楂林土壤入滲速率最快，密度為1667株·hm-2的花椒、833株·hm-2的柿樹次之；香椿、桃樹、核桃林地的土壤滲透速率較慢。不同林分類型與對照相比減少的土壤侵蝕量存在顯著性差異，其中以核桃林比對照地減少的土壤侵蝕量最小為36.842t·

9、hm-2·a-1，山楂林減少的土壤侵蝕量最大為40.98t·hm-2·a-1。不同林分類型經(jīng)濟(jì)林的蓄水保土效益大小排序依次為山楂林>花椒林>柿樹林>香椿林>桃樹林>核桃林，且不同林分類型的蓄水保土效益存在顯著性差異。
　　 (4)對石灰?guī)r退化山地山坡下部2種經(jīng)濟(jì)林3個(gè)造林密度林分的土壤物理性狀、土壤水文效應(yīng)、土壤滲透速率、土壤侵蝕量、蓄水保土效益的研究表明：山楂林和柿樹林833株·hm-2和500株·hm-2的林地相比，其土壤總

10、孔隙度表現(xiàn)為差異性顯著，密度為625株·hm-2的林地與密度為500株·hm-2的林地相比，土壤總孔隙度也表現(xiàn)出顯著性差異，800株·hm-2的山楂林和柿樹林的土壤物理性狀均比500株·hm-2的要好；且對于同一密度的山楂林和柿樹林而言，山楂林更好。經(jīng)濟(jì)林3種不同密度的土壤初始入滲速率、土壤穩(wěn)定入滲速率均隨著密度的減小而逐漸減小。經(jīng)濟(jì)林不同密度與對照相比減少的土壤侵蝕量存在顯著性差異，其中以500株·hm-2的柿樹林比對照地減少的土壤侵