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不同水源林林下植被-土壤水文特性的比较研究

作　者: 王旭
导　师: 余雪标；周光益
学　校: 华南热带农业大学
专　业: 生态学
关键词: 水源林林下植被—土壤水文特性比较研究
分类号: S714
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

林下植被—土壤作为水源林生态系统的重要组成部分，是发挥森林水文生态功能的主体之一。本研究采用森林生态定位研究方法，在广东省曲江县设立研究点，以天然次生阔叶林、马尾松林、杉木人工林、毛竹林等四种典型林分作为主要对象，并以荒草地为对照，通过对林下植被—土壤各个层面水文特性的研究，比较分析其水文涵养功能。结果表明：林下植被的最大持水量的顺序为：荒草地(0.362mm)＞马尾松林(0.181mm)＞阔叶林(0.162mm)＞毛竹林(0.067mm)＞杉木林(0.065mm)。马尾松林和阔叶林间差异不大，且都远远大于毛竹林和杉木林。枯落物的最大持水量的顺序为：马尾松人工林(2.56mm)＞天然阔叶林(1.77mm)＞毛竹林(1.72mm)＞杉木人工林(1.03mm)。 0～80cm土壤最大持水量的顺序为：阔叶林(480.78mm)＞马尾松林(475.68mm)＞毛竹林(413.55mm)＞荒草地(448.20mm)＞杉木林(441.31mm)。从林下植被到80cm深土层范围内总的最大持水量依次为：阔叶林(483.52mm)＞马尾松林(477.51mm)＞毛竹林(415.088mm)＞荒草地(449.18mm)＞杉木林(441.67mm)。土壤渗透性变化的规律是：马尾松林地的初渗系数最大，而稳渗系数为第二，可见马尾松林地具有良好的渗透性；毛竹林的稳渗系数最大；马尾松林与阔叶林地具有相似的变化规律。杉木林的渗透性仅略大于荒草地，无论是初渗透系数还是稳渗系数在所有林地中均是最小的，可见种植杉木人工林，对林地渗透性具有不利影响。杉木人工林的渗透性在所有林分中是最差的，而荒草地的渗透系数无论在何种条件下都最小。初渗系数、稳渗系数和最大持水率等土壤蓄水特性因子与容重、非毛管孔隙度、PH值、有机质含量等土壤理化性质之间显著相关，并建立多元线性回归方程和逐步回归方程。根系的生物量与土壤主要理化性质和蓄水特性因子均显著相关，而天然次生阔叶林中的独特层次“根毯”对森林的水文生态功能更是具有重要意义。由此，提出了在水源林树种选择时应该注意的问题。王旭：不同水源林林下植被一土壤水文特性的比较研究根据研究结果，对四种林分以及荒草地的水源涵养功能进行评价，认为天然次生阔叶林和马尾松林均具有良好的水源涵养功能；毛竹林也具有一定的水源涵养功能，可在中、小雨的降雨频率较大的地方种植；杉木人工林因为涵养水源的能力较弱，不宜作为水源林。

全文目录

中文摘要  6-8
1 前言  8-9
2 国内外研究现状  9-11
3 试验地概况及研究方法  11-15
  3．1 试验地概况  11-12
  3．2 试验设计  12-13
    3．2．1 荒草地  12
    3．2．2 马尾松林  12
    3．2．3 天然次生阔叶林  12
    3．2．4 杉木人工林  12
    3．2．5 毛竹林  12-13
  3．3 森林生态系统定位方法  13-15
    3．3．1 森林水文定位研究方法  13
    3．3．2 森林土壤定位研究方法  13-14
      3．3．2．1 森林土壤基本调查法  13
      3．3．2．2 土壤水分物理性质的研究方法  13-14
      3．3．2．3 土壤有机质含量的测定  14
    3．3．3 植物群落学定位研究方法  14
    3．3．4 森林生物量的测定及持水能力研究方法  14-15
  3．4 气象资料的准备和整理  15
  3．5 数据分析  15
4 结果与分析  15-51
  4．1 气候分析  15-18
    4．1．1 降雨量  15-17
    4．1．2 气温  17
    4．1．3 蒸发量和空气相对湿度  17-18
  4．2 林下植被的生物量及持水能力  18-20
    4．2．1 林下植被的生物量  19
    4．2．2 林下植被的持水能力  19-20
  4．3 枯落物的生物量及持水能力  20-22
    4．3．1 枯落物的生物量  20-21
    4．3．2 枯落物的持水能力  21
    4．3．3 枯落物自然含水率及其变化  21-22
  4．4 土壤的蓄水能力  22-36
    4．4．1 土壤的水文物理性质  22-29
      4．4．1．1 土壤容重的比较  22-25
        4．4．1．1．1 不同土壤层次容重的比较  22-24
        4．4．1．1．2 不同水源林土壤容重的方差分析  24-25
        4．4．1．1．3 不同层次土壤容重的方差分析  25
      4．4．1．2 土壤的最大持水量比较  25-29
        4．4．1．2．1 不同林分间土壤最大持水量的多重比较  27-28
        4．4．1．2．2 不同土壤层次间最大持水量的多重比较  28-29
    4．4．2 土壤渗透性比较  29-32
      4．4．2．1 土壤初渗系数的方差分析  31
      4．4．2．2 不同林分土壤稳渗系数的方差分析  31-32
      4．4．2．3 土壤初渗系数和稳渗系数的相关分析和回归分析  32
    4．4．3 土壤含水率变化  32-34
    4．4．4 林地有机质含量的比较  34-36
  4．5 林地根系的分布情况  36-44
    4．5．1 不同林地根系总量比较  36-39
      4．5．1．1 不同林分根系生物量的方差分析  37-38
      4．5．1．2 不同土壤层次根系生物量的方差分析  38-39
      4．5．1．3 不同根径生物量的方差分析  39
    4．5．2 马尾松林根系分布  39-40
    4．5．3 阔叶林根系分布  40-41
    4．5．4 杉木林根系分布  41-42
    4．5．5 毛竹林根系分布  42-43
    4．5．6 荒草地根系分布  43-44
  4．6 林地蓄水特性因子与理化性质的相关性分析  44-46
    4．6．1 初渗系数与理化性质的相关性  44
    4．6．2 稳渗系数与理化性质的相关性  44-45
    4．6．3 最大持水率与理化性质的相关性  45
    4．6．4 土壤容重与其它理化因子的相关性  45
    4．6．5 非毛管孔隙度与其它因在的相关性  45
    4．6．6 有机质含量与其它理化因子的相关性  45-46
    4．6．7 根系生物量与理化因子的相关性  46
    4．6．8 根系生物量与蓄水特性因子的相关性  46
    4．6．9 蓄水特性因子间的相关性  46
  4．7 对相关分析的讨论  46-47
    4．7．1 根系生物量与土壤蓄水特性因子的关系  46-47
    4．7．2 有机质含量与容重、非毛管孔隙度的关系  47
    4．7．3 有机质含量与土壤蓄水特性因子间的关系  47
  4．8 土壤蓄水特性因子与理化性质以及根系生物量的回归分析  47-48
    4．8．1 关于土壤初渗系数的回归分析  47
    4．8．2 关于土壤稳渗系数的回归分析  47-48
    4．8．3 关于土壤最大持水量的回归分析  48
  4．9 各林分林下植被—土壤连续体的蓄水能力  48-51
    4．9．1 林下植被—土壤连续体的最大持水量  48-49
    4．9．2 土壤的渗透性  49-51
5 结论与讨论  51-56
  5．1 林下植被的生物量和最大持水量  51
  5．2 枯落物层的生物量和最大持水量  51
  5．3 土壤最大持水率的变化  51
  5．4 不同林分林下植被—土壤的最大持水量  51-52
  5．5 根系生物量及其分布规律  52
  5．6 不同林地土壤的渗透性变化规律  52-53
  5．7 土壤渗透性的变化  53
  5．8 土壤理化性质的比较  53-54
    5．8．1 土壤容重的变化规律  53
    5．8．2 林地有机质含量的比较  53-54
  5．9 天然次生阔叶林“根毯”的水文生态功能  54
  5．10 根系生物量与土壤蓄水特性之间的关系  54
  5．11 对四种林分以及荒草地的水文生态功能的评价  54-56
参考文献  56-60
英文摘要  60-62
致谢  62

不同水源林林下植被-土壤水文特性的比较研究

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