衡东砂页岩红壤区不同林分水土保持效应研究

发布时间：2017-08-05 12:01

  本文关键词：衡东砂页岩红壤区不同林分水土保持效应研究

  更多相关文章： 水土保持效应 主成分分析 持水性能 抗侵蚀性能 砂页岩红壤

【摘要】：湖南在水土保持发展战略决策中,大力发展水土保持林的建设。但由于对不同植物的生长规律、遗传特性及其生长的土壤与气候环境缺乏认识,导致一些水土保持林未能做到适地适树而失去水土保持功能。研究衡东砂页岩红壤地区的不同林分水土保持效应,可以了解不同林分的生长特性、树种之间种植与配置模式,为治理研究区域的水土流失问题,提供数据支撑。据此,结合湖南省水利厅一般科技项目“典型红壤丘陵区水土保持生物调控机制研究”,以衡东砂页岩红壤地区中具有代表性的3种不同林分类型为研究对象,结合调查区内林分类型与环境特点,采用野外定点调查与室内实验分析,对研究的3种林分进行水土保持效应分析,并构建指标体系,采用主成分分析法对3种林分的水土保持效应进行综合评价,主要结论如下：(1)林冠层与林下植被层的持水能力以湿地松+栾树混交林表现最优。3种林分类型植物层的最大持水量在80.79t/hm2～88.39t/hm2之间,且是对照荒坡地的7.25～7.93倍。(2)枯落物层的持水能力以樟树+枫香混交林表现最优,其次是马尾松+樟树混交林,最少的为湿地松+栾树。3种林分类型枯落物的储量在3.84t/hm2～5.42t/hm2之间,总最大持水量在3.15t/hm2～6.39t/hm2之间,吸水量与浸泡时间均呈现对数关系,从吸水速率来看,樟树+枫香表现较好。(3)土壤层的持水能力的排序为：马尾松+樟树樟树+枫香湿地松+栾树。土壤层的最大持水量在1063.31t/hm2～1106.89t/hm2之间,毛管持水量在883.74t/hm2～967.21t/hm2之间,最小持水量在844.96t/hm2～920.38t/hm2之间,分别比同种母岩上的荒坡地土壤大15.99%、14.26%和21.62%。(4)在0～20cm层土壤抗侵蚀指标来看,樟树+枫香表现最优,其次是马尾松+樟树,湿地松+栾树表现最差。土壤团聚体占土样百分比在94.46%～97.58%之间；抗冲指数在-0.3263～-0.2945之间；水稳性指数在0.7503～0.8353之间；渗透系数在3.973～4.358之间。(6)年地表径流量按照从大到小的顺序排列为马尾松+樟树混交林湿地松+栾树樟树+枫香。地表流失泥沙量呈现为马尾松+樟树混交林湿地松+栾树混交林樟树+枫香混交林的结果。综合数据,在相同的降雨条件下,樟树+枫香混交林产生的年泥沙产量和年地表径流量少,所以在保持水土的角度看效果最优。(7)提取3种不同类型林分的各项指标进行主成分分析,得到的水土保持综合效应评价的结果是：樟树+枫香混交林(0.5234)水土保持效应最强,其次是马尾松+樟树(0.3206),湿地松+栾树最弱(-0.844)；可知3种不同林分水土保持综合效应从大到小依次为樟树+枫香混交林马尾松+樟树混交林湿地松+栾树混交林。
【关键词】：水土保持效应 主成分分析 持水性能 抗侵蚀性能 砂页岩红壤
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S714.7
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 绪言11-21
• 1.1 研究背景和意义11-13
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 课题来源12
• 1.1.3 研究目的和意义12-13
• 1.2 水土保持效应研究进展13-20
• 1.2.1 水土保持效应研究的发展过程13-17
• 1.2.2 水土保持效应评价研究17-18
• 1.2.3 水土保持效应研究现状18-20
• 1.3 研究的主要内容20-21
• 2 研究内容与方法21-29
• 2.1 研究区自然概况21-22
• 2.1.1 地理位置概况21
• 2.1.2 气候水文概况21
• 2.1.3 地形地貌概况21-22
• 2.1.4 植被概况22
• 2.1.5 试验地概况22
• 2.2 研究方法22-28
• 2.2.1 样地选择与设置22-23
• 2.2.2 样地植物的调查23-24
• 2.2.3 不同林分持水效应的测定24
• 2.2.4 不同林分土壤保持效应的测定24-28
• 2.2.5 数据整理和分析28
• 2.3 研究的技术路线28-29
• 3 结果与分析29-51
• 3.1 样地植被特征29-31
• 3.1.1 林分结构特征29-30
• 3.1.2 林地内生物现存量30-31
• 3.2 不同林分持水效应31-37
• 3.2.1 林冠与林下植被层的持水效应31-32
• 3.2.2 枯枝落叶层的持水效应32-37
• 3.3 不同林分土壤保持效应37-46
• 3.3.1 林地内土壤物理特征37-41
• 3.3.2 林地土壤的持水能力41-42
• 3.3.3 不同林地土壤层抗侵蚀性能42-45
• 3.3.4 不同水土保持林年地表径流量和年产沙量45-46
• 3.4 水土保持效应评价46-51
• 3.4.1 水土保持功能评价指标分析46-48
• 3.4.2 不同林分水土保持效应综合评价48-51
• 4 结论和讨论51-55
• 4.1 结论51-53
• 4.2 讨论53-54
• 4.3 创新点54-55
• 5 不足与展望55-57
• 参考文献57-63
• 附录 攻读学位期间主要学术成果63-65
• 致谢65

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