【摘要】：太行山区水资源短缺,降水较少且分配不均,水源涵养功能对该地区旱涝灾害起着重要的调控作用。因此,本文选择太行山低山区生态经济型防护林苹果林(Malus pumila forest)、板栗林(Castanea mollissima forest)和生态防护林栓皮栎林(Quercus variabilis forest)、刺槐林(Robinia pseudoacacia forest)、油松林(Pinus tabuliformis Carrière forest)、灌丛林6种林分作为研究对象,对其林下植物多样性、枯落物层水文效应、土壤层水文效应以及土壤层所产生的地表径流量等指标通过主成分分析法进行水源涵养功能评价。该评价结果可为太行山区植被类型构建提供技术支撑。主要研究结果如下:(1)从林下植物多样性角度分析发现,林下植物共有40种,隶属23科27属,其中灌木12种9科12属,草本28种14科25属。灌木层中,胡枝子(Lespedeza bicolo)和牡荆(Vitex negundo)为优势种群,除苹果林和板栗林外的其他林分中均有出现。在草本层中,中华卷柏(Selaginella sinensis)、丛生隐子草(Cleistogenes caespitosa)和细叶苔草(Carex rigescens)等优势地位较为明显。各林分灌木层多样性指数表现为刺槐林油松林栓皮栎林灌丛林,草本层多样性指数为苹果林灌丛林板栗林栓皮栎林油松林刺槐林。(2)各林分枯落物总储蓄量在5.35t/hm2~24.64t/hm2范围内变动,表现为油松林(24.64t/hm2)栓皮栎林(16.62t/hm2)板栗林(10.52t/hm2)刺槐林(7.29t/hm2)灌丛林(6.28t/hm2)苹果林(5.35t/hm2)。除苹果林外,各林分枯落物的半分解层的储蓄量均大于未分解层的储蓄量。各林分枯落物层最大持水量在9.56t/hm2~38.94t/hm2范围内变动,各林分枯落物拦蓄能力范围表现为7.46t/hm2~19.14t/hm2,其中油松林枯落物的最大持水量和有效拦蓄量均为最大,灌丛林持水能力最弱。通过回归分析,分析了各林分枯落物的不同层持水量与浸泡时间的关系,得出关系式为:Q=aln(t)+b。对各林分枯落物的吸水速率与浸泡时间进行拟合分析,关系式为:V=kt~n。(3)各林分土壤容重均值表现为灌丛林(1.41g/cm~3)油松林(1.39g/cm~3)苹果林(1.38g/cm~3)板栗林(1.36g/cm~3)刺槐林(1.34g/cm~3)栓皮栎林(1.31g/cm~3)。各林分土壤总孔隙度的均值范围在38.49%~47.26%变动,为苹果林总孔隙度最大,灌丛林最小。各林分土壤层最大持水量表现为苹果林持水能力最强,为472.60t/hm2,灌丛林最弱,为384.90t/hm2。不同林分类型的有效持水量均值表现为苹果林持水能力最强,为137.27t/hm2,灌丛林最小,为105.83t/hm2,非毛管孔隙度的大小与土壤有效持水量成正相关关系。(4)各林分随降雨量的增加,径流量以灌丛林的变化最大,出现在降雨量较大的7月,其他林分径流量波动较为平缓。各林分径流量排序为灌丛林(10.6mm)刺槐林(3.56mm)栓皮栎林(3.00mm)油松林(2.98mm)苹果林(2.54mm)板栗林(2.35mm),径流系数表现为灌丛林最大,为8.45%,板栗林最小,为2.03%。在苹果林和板栗林地表进行了不同覆盖处理,覆盖材料提高土壤含水量,减缓了地表径流。在整个调查期内,草帘覆盖下土壤含水保水效果最为显著,不同覆盖下土壤含水量表现为草帘生草清耕地布。(5)通过对各林分类型的主要水源涵养指标进行主成分分析法综合评价,太行山低山区6种林分综合得分进行排序为:板栗林(1.922)苹果林(1.121)油松林(0.899)栓皮栎林(0.329)刺槐林(-1.946)灌丛林(-2.128)。
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S718.5
【参考文献】
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