瘠薄山地生態(tài)林蓄水保土功能及生態(tài)效益定量評價.pdf

1、為探索魯中南瘠薄山地不同林分類型的生態(tài)林蓄水保土功能，選擇適宜于魯中南瘠薄山地的樹種類型，為山東省乃至華北的荒山生態(tài)林營造及恢復(fù)具有借鑒意義。本研究選擇在具有魯中南山區(qū)典型代表土壤特點的山亭區(qū)2000年營造的8種林分為研究對象，對8種林分類型的土壤物理性狀、土壤水文效應(yīng)、生物量、徑流量、以及土壤侵蝕量進行研究，并對其進行量化，最后利用層次分析法對8種林分類型下的生態(tài)效益進行綜合評價，選擇出生態(tài)效益相對較好的林分類型，取得了以下研究成果和

2、結(jié)論：
　　 1、對8種林分類型土壤總孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度以及土壤容重等4種指標進行分析，結(jié)果表明4種指標除毛管孔隙度外均差異性顯著，結(jié)果分別為：F0.05=19.5418，Sig.=0.000；F0.05=5.808，Sig.=0.0005；F0.05=1.7956，Sig.=0.09；F0.05=158.0817 Sig.=0.000。經(jīng)過分析得出8種不同林分類型與對照相比對土壤物理性狀均有較好的改良效果，對土壤

3、物理性狀的改良效果可以分為三類：第一類側(cè)柏黑松混交林、刺槐純林對土壤物理性狀的改良效果相對較好，第二類五角楓純林、皂角純林、花椒純林、臭椿純林的改良效果次之，第三類側(cè)柏純林與黑松純林改良效果相對較差。
　　 經(jīng)分析8種林分類型下土壤顆粒分形維數(shù)存在差異，其變動范圍為1.994～2.297之間（平均值為2.128），且8種不同林分類型之間差異顯著（方差分析F0.05=5.119，Sig.=0.016）；且8種林分類型土壤顆粒分形維

4、數(shù)的大小順序為：刺槐純林>側(cè)柏黑松混交林>五角楓純林>花椒純林>皂角純林>臭椿純林>側(cè)柏純林>黑松純林>對照。
　　 2、對8種林分類型下土壤的土壤含水量、毛管最大持水量以及土壤飽和貯水量等3種指標進行分析，結(jié)果表明不同林分類型下的3種指標值存在差異，且3種指標均呈現(xiàn)差異性顯著，結(jié)果分別為：F0.05=7.31 Sig.=0.000；F=20.14 Sig.=0.000；F0.05=13.5 Sig.=0.000。經(jīng)過分析得出8

5、種不同林分類型與對照相比對土壤水文效應(yīng)均有較好的改良效果，對土壤水文效應(yīng)的改良效果可以分為三類：第一類側(cè)柏黑松混交林以及刺槐林為較好地的一類；第二類五角楓、皂角和花椒林為次之的一類；第三類臭椿、側(cè)柏和黑松林為較差的一類。
　　 3、對8種不同林分類型條件下，物種豐富度最高的為刺槐林為12；最低的是對照為7；總體平均值為9.3；Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H）和Simpson多樣性指數(shù)（D）均以刺槐林最大，分別為1.6

6、7和0.77；對照地最小，分別為1.23和0.49；Pielou的均勻度指數(shù)（J）和Alatalo均勻度指數(shù)（E）也均以刺槐林最大，分別為0.75和0.71；對照地最小，分別為0.47和0.44。對8種林分類型的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H）以及Alatalo均勻度指數(shù)（Ea）進行方差分析，結(jié)果為，F(xiàn)0.05=23.55，Sig.=0.000；F0.05=18.64，Sig.=0.000，均呈顯著性差異。8種林分可以劃歸為

7、好、中、差3類。第一類側(cè)柏黑松混交林、刺槐純林可以劃歸為一類且改良效果最好；第二類五角楓純林、皂角純林和花椒純林劃歸為一類且改良效果次之；第三類側(cè)柏純林、臭椿純林和黑松純林劃歸為一類且改良效果相對較差。
　　 4、對8種林分類型的地表徑流量分析，以對照地的地表徑流量最大為2820.3 m3/hm2·a，最小的刺槐純林為2101.8 m3/hm2·a，平均為2313.3 m3/hm2·a，不同林分類型的徑流系數(shù)存在差異，且以對照地

8、最大為0.42，刺槐純林最小為0.31，平均為0.35。且徑流系數(shù)與土壤容重呈正相關(guān) y=2.628x+0.3557，R2=0.7831；徑流系數(shù)與土壤總孔隙度呈顯著性負相關(guān) y=-79.15x+80.937，R2=0.909。
　　 5、對8種林分類型的土壤侵蝕量進行分析，以對照地的土壤侵蝕模數(shù)最大為52.1t/hm2，刺槐林地的最小為32.00 t/hm2。對其進行方差分析F0.05=617.7 Sig.=0.000，差異性

9、顯著。土壤侵蝕模數(shù)與土壤總孔隙度呈顯著性負相關(guān) y=-0.0039x+68.267，R2=0.8947；土壤侵蝕模數(shù)與植被蓋度呈顯著性負相關(guān) y=-0.017x+131.04，R2=0.9434。不同林分類型的保土效益存在明顯差異。保土效益大小排序依次為刺槐純林＞五角楓純林＞側(cè)柏黑松混交林＞花椒純林＞皂角純林＞臭椿純林＞黑松純林＞側(cè)柏純林。
　　 6、不同林分類型的土壤有機質(zhì)含量不同，最大為刺槐0.758％，最小為對照0.421

10、％，平均值為0.693％。全氮、全磷、全鉀的含量不同，平均值分別為0.067％、0.043％、0.084％，且都大于對照樣地，其中刺槐純林、五角楓純林、側(cè)柏黑松混交林的土壤養(yǎng)分含量相對較高，皂角、花椒、臭椿的土壤養(yǎng)分含量次之，側(cè)柏、黑松的的土壤養(yǎng)分含量相對較差。
　　 7、不同林分類型的喬木生物量在3.97～4.90t/hm2之間，以刺槐最大4.90 t/hm2，臭椿最小3.97 t/hm2，平均為4.39t/hm2；灌木生物量

11、在1.15～2.16t/hm2之間，以刺槐林內(nèi)的最大為2.16 t/hm2，對照最小為1.15 t/hm2，平均值為1.91 t/hm2；草本生物量1.82～3.42t/hm2之間，以刺槐林內(nèi)的最大為3.42 t/hm2，對照最小1.82 t/hm2，平均為3.02 t/hm2；枯落物積蓄量1.31～2.01t/hm2之間，以刺槐林內(nèi)的最大為2.01t/hm2，側(cè)柏林最小1.31 t/hm2，平均為1.75 t/hm2；結(jié)果為刺槐為一類

12、，生物量相對較大；花椒、皂角、五角楓、臭椿為一類，生物量次之；側(cè)黑、黑松、側(cè)柏為一類、生物量相對較小。
　　 8、對8種不同林分類型減少土地廢棄價值、減少土壤淤積的價值、減少土壤養(yǎng)分價值、增加涵養(yǎng)水源價值、增加的消洪補枯價值以及增加的凈化水質(zhì)價值等7種價值進行分析，以刺槐林最大為2733.6元/hm2·a hm2?a，黑松最小為947.97元/hm2·a，平均值為1741.18元/hm2·a。利用SPSS軟件對8種不同林分類型的