淄博市水土保持生態(tài)修復(fù)區(qū)植被變化與土壤貯水特征研究.pdf

1、對研究區(qū)內(nèi)水土保持生態(tài)修復(fù)過程中植物群落、林草生長量、土壤物理性質(zhì)、蓄水保水效益等方面進(jìn)行監(jiān)測研究，結(jié)果表明生態(tài)修復(fù)工程取得了明顯的生態(tài)效益。主要結(jié)論如下： ①研究區(qū)林草覆蓋度明顯提高，植物群落蓋度(郁閉度)增加。林草覆蓋度由修復(fù)前的42.7％增長到修復(fù)后的51.5％，增長幅度為8.8％。有林地(天然林或人工林)各植物群落喬灌草平均蓋度為0.86，明顯高于其它類型：從疏林補(bǔ)植、荒坡造林和荒坡封禁三種封山育林措施看，以荒坡造林和疏

2、林補(bǔ)植后植物群落蓋度的提高幅度較大(喬灌草平均提高0.20和0.18)，從退耕還林各措施類型群落植被蓋度看，以林果梯田封禁后植被蓋度的提高幅度較大(喬灌草平均提高0.35)。 ②生態(tài)修復(fù)區(qū)植被生長狀況明顯改善，生物(生長)量顯著提高。生態(tài)修復(fù)后各植物群落地下根系生物量和地上林木生物量均比修復(fù)前有顯著提高。疏林補(bǔ)植、荒坡造林和荒坡封禁后植物群落的根重密度分別比修復(fù)前提高了2.0 kg/m3、2.4kg/m3和1.8 kg/m3。

3、 ③生態(tài)修復(fù)后研究區(qū)植物群落類型明顯增加，植物種類越加豐富。植被類型在原有的基礎(chǔ)上新增加3種，植物群落增加6種，生態(tài)修復(fù)后，種子植物增加24種，其中人工引進(jìn)喬木植物3種(仁用杏、大扁桃和冬棗)，灌木植物增加5種，草本植物增加16種。 ④生態(tài)修復(fù)后研究區(qū)各植物群落物種多樣性和豐富度顯著提高。有林地封禁型植物群落的物種豐富度和多樣性指數(shù)高于其它修復(fù)類型。疏林補(bǔ)植、荒坡封禁和荒坡造林的生物多樣性指數(shù)均比修復(fù)前提高(5和0.17)

4、、(12和0.08)、(16和0.27)。退耕還林后封育型林果梯田的豐富度和多樣性指數(shù)比封育前提高了6和0.6，封禁型林果梯田比封育前提高了20和0.72。 ⑤生態(tài)修復(fù)工程促進(jìn)了植被的自然演替。生態(tài)修復(fù)后，不同植物群落都趨向于提高群落生態(tài)效益的方向演替，但演替過程與群落結(jié)構(gòu)有所不同。A：封禁型天然次生林群落：該修復(fù)措施類型的植物群落已經(jīng)過了多年的封禁和自然演替，趨向于頂級群落演替或接近頂級群落，進(jìn)一步加強(qiáng)封育后，現(xiàn)在的單純林可能

5、會過渡為混交林，形成復(fù)層混交林群落結(jié)構(gòu)，整個群落趨向于提高林分生態(tài)效益的方向演替。B：人工林封禁、疏林補(bǔ)植和荒坡造林措施類型群落：這三種修復(fù)措施類型的植物群落都為人工植物群落，修復(fù)前喬木樹種較為單一，封禁后主要樹種仍然以人工引入的側(cè)柏和刺槐為主。但隨著封禁年限的增長，在立地較好的群落中，黃櫨、榔榆、櫟類等適生的天然林樹種將會不斷遷入，其喬灌草層物種豐富度、多樣性和均勻度也將會呈現(xiàn)增加趨勢。C：荒坡封禁灌草群落：該群落類型封禁后，近期內(nèi)仍

6、以灌木和草本為主，其物種豐富度和多樣性將會有明顯提高。隨著封禁時間的延長，一些適生的天然(林)喬木樹種(黃櫨、榔榆、櫟類等)將會不斷入侵，最終會形成喬灌草復(fù)層、異齡林分結(jié)構(gòu)，生態(tài)效益將明顯提高。D：退耕還林型植物群落：該修復(fù)類型植物群落主要分布于人工梯田，經(jīng)多年封禁后，無論是緩坡、陡坡梯田還是林果、作物梯田，首先增加的是灌草植被。隨自然演替的發(fā)展，灌草層物種豐富度、多樣性和均勻度指數(shù)均呈現(xiàn)增長趨勢，喬木植物種類將會增加，黃櫨、山榆、櫟類

7、等適生樹種將會不斷遷入。最終形成梯田喬灌草復(fù)層異齡林群落，群落演替趨向于提高植物群落生態(tài)效益的方向。 ⑥生態(tài)修復(fù)區(qū)土壤密度和土壤孔隙度改善。從土壤密度看，有林地封禁類型中，天然林土壤密度稍小于人工林，其中混交林土壤密度(1.156g/cm3)均小于單純林(1.180g/cm3)。疏林補(bǔ)植、荒坡造林、荒坡封禁和退耕還林型植物群落修復(fù)后土壤密度分別比修復(fù)前減小了0.008 g/cm3、0.009 g/cm3、0.005 g/cm3和

8、0.019g/cm3從土壤孔隙度看，有林地封禁類型中，天然林土壤孔隙狀況優(yōu)于人工林，其中混交林土壤總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度都優(yōu)于單純林。疏林補(bǔ)植、荒坡造林、荒坡封禁和退耕還林型植物群落修復(fù)前土壤總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度分別比修復(fù)后提高了(2.6％、0.25％、2.91％)、(11.04％、2.89％、17.05％)、(8.44％、2.04％、6.40％)和(2.7％、1.66％、1.05％)。 ⑦生態(tài)修復(fù)區(qū)植

9、被的蓄水保水效益明顯增加。生態(tài)修復(fù)后各修復(fù)措施類型植物群落的冠層水容量、枯落物儲存量、枯落物水容量和土壤飽和貯水量均比修復(fù)前有明顯提高。A：有林地封禁型植物群落中，天然林修復(fù)后總蓄水量為3264.9t/hm2，較修復(fù)前提高了2582.6t/hm2。人工林修復(fù)后總蓄水量為2966.5t/hm2，比修復(fù)前增長了2284.2t/hm2。天然林總蓄水量提高幅度大于人工林。B：疏林補(bǔ)植、荒坡造林、荒坡封禁和退耕還林型植物群落修復(fù)后總蓄水量分別比修