【摘要】：在甘肅涇川縣官山林場中溝小流域,以林齡25年以上的人工刺槐林為研究對象,采用林分結(jié)構(gòu)調(diào)查法、室內(nèi)浸泡法、土壤剖面調(diào)查法、及土壤水分-物理性質(zhì)測定等方法,按不同林分密度劃分為6個密度(750株/hm2、1227株/hm2、1600株/hm2、2196株/hm2、3780株/hm2、4563株/hm2),研究不同林分密度條件下林地枯落物層與土壤層的生態(tài)水文特征,揭示不同密度人工刺槐林枯落物層的持水性特征、土壤物理特性、持水能力及滲透性特征,深入了解人工林植被與土壤及枯落物生態(tài)水文功能相互關(guān)系,為該地區(qū)合理經(jīng)營人工林利用有限的水資源,科學(xué)建設(shè)森林植被提供理論參考,主要研究結(jié)論如下:(1)6種密度人工刺槐林枯落物的總蓄積量變動范圍在8.09~13.40t/hm2之間,隨著林分密度的增加,林下枯落物呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,林下未分解層蓄積量占總蓄積量的百分比大致呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢,其變化范圍為41.00%~62.83%,而半分解層所占比例逐漸減小,變化范圍為37.17%~59.00%。不同林分密度枯落物的未分解層和半分解層的持水過程基本相似,不同密度刺槐人工林枯落物持水速率與浸泡時(shí)間的冪函數(shù)關(guān)系較為顯著。各樣地枯落物總有效攔蓄量的變動范圍為:8.03~33.4 t/hm2,整體表現(xiàn)為隨著林分密度的增加,有效攔蓄量呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,且未分解層比半分解層有效攔蓄量高。(2)隨著林分密度變化,不同林分密度土壤平均容重總體表現(xiàn)為750株/hm21227株/hm21600株/hm22196株/hm24563株/hm23780株/hm2;土壤總孔隙度與非毛管孔隙度均值分別為3.96~12.00%、44.60~53.07%,其變化趨勢與容重均值相反。在0-40cm不同林分密度土壤容重、總孔隙度及非毛管孔隙度差異顯著(P0.05),40cm以下土層各樣地土壤容重、總孔隙度與非毛管孔隙度差異不顯著(P0.05)。各樣地最大持水量在20~40cm與40~60cm土層差異顯著(P0.05),分別表現(xiàn)為3780株/hm24563株/hm22196株/hm21227株/hm2750株/hm21600株/hm2和4563株/hm22196株/hm21227株/hm23780株/hm2750株/hm21600株/hm2。(3)不同密度人工刺槐林各時(shí)段內(nèi)平均滲透速率最高的是密度為4563株/hm2刺槐人工林,密度為750株/hm2刺槐人工林樣地最低。各個人工刺槐林樣地土壤初滲率由高到低依次排序?yàn)?563株/hm23780株/hm22196株/hm21227株/hm2750株/hm21600株/hm2,土壤穩(wěn)滲速率最高的是密度為4563株/hm2刺槐人工林(3.40 mm/min),密度為750株/hm2刺槐人工林(0.82 mm/min)最低。(4)各人工刺槐林樣地土壤水分在生長季前期(即展葉期)較為穩(wěn)定,且隨著林分密度的增大表現(xiàn)為先增大后減小的趨勢;進(jìn)入生長季之后,土壤含水率逐漸表現(xiàn)出虧損,且到生長季后期除密度為1600株/hm2樣地,其它幾個均表現(xiàn)出一定程度的虧損,密度為4563株/hm2樣地甚至出現(xiàn)中度土壤干化現(xiàn)象。(5)綜合分析枯落物與土壤層的最大持水量和有效持水量,得出土壤層所占林地總量比例的96%以上,因此土壤層是林地調(diào)節(jié)降水和滯留水分的主要場所。采用坐標(biāo)綜合評定法對不同林分密度刺槐人工林枯落物層與土壤層生態(tài)水文功能綜合評價(jià)的結(jié)果為4563株/hm23780株/hm22196株/hm21600株/hm21227株/hm2750株/hm2,其結(jié)果與土壤層的評價(jià)結(jié)果一致,表明土壤層是林地水文調(diào)節(jié)功能發(fā)揮的主要場所。
[Abstract]:In the small watershed of Guanshan Forest Farm, the Guanshan Forest Farm, Gansu Province, the artificial Robinia pseudoacacia forest with the forest age of over 25 years was used as the research object. The method of forest sub-structure investigation, indoor soaking method, soil profile survey and soil water-physical property determination were used. The ecological and hydrological characteristics of the litter layer and the soil layer under different forest sub-densities were studied according to the different forest sub-densities to 6 densities (750 plants/ hm2, 1227 plants/ hm2, 1600 plants/ hm2, 2196 plants/ hm2, 3780 plants/ hm2 and 4563 plants/ hm2). The physical characteristics of the soil, the water holding capacity and the permeability characteristics, in-depth understanding of the relationship between the vegetation of the plantation and the ecological and hydrological functions of the soil and the litter, provide the theoretical reference for the rational management of the artificial forest in the region, and provide the theoretical reference for the scientific construction of the forest vegetation. The main research conclusions are as follows: (1) The variation range of total accumulation of 6 kinds of density artificial Robinia pseudoacacia forest was in the range of 8.09-13.40t/ hm ~ 2, with the increase of the forest sub-density, the lower litter of the forest was first increased and then decreased, and the accumulated volume of the undecomposed layer in the forest accounted for a gradual increase in the percentage of total accumulated volume. The range of variation is 40.00% ~ 62.83%, while the proportion of semi-decomposed layer is gradually reduced, and the range of variation is 37. 17% ~ 59. 00%. The water-holding process of the undecomposed layer and the semi-decomposition layer of different forest sub-density litter is similar to that of the semi-decomposition layer, and the relationship between the water-holding rate and the power function of the soaking time is significant. The variation range of total effective retention of all dry and dry land is: 8.03 ~ 3.4t/ hm ~ 2, and the overall performance is that with the increase of the forest sub-density, the effective impoundment shows the tendency to decrease, and the undecomposed layer is more effective than the semi-decomposition layer. (2) With the change of the density of the forest, the average bulk density of the different forest sub-densities was 750/ hm21227/ hm21600/ hm24563/ hm23780/ hm ~ 2; the mean and non-gross porosity of the soil were 3.96-12.00%, 44. 60-53. 07%, respectively. The bulk density, total porosity and porosity of non-gross tube of different forest in 0-40cm were significant (P0.05), and the total soil bulk density, total porosity and non-gross tube porosity were not significant (P0.05). The maximum water holding capacity in all areas was between 20-40cm and 40-60cm (P0.05). It showed that it was 3780/ hm24563/ hm22196/ hm21227/ hm2750/ hm21600/ hm ~ 2 and 4563/ hm22196/ hm21227/ hm23780/ hm2750/ hm21600/ hm2. (3) The average penetration rate of Robinia pseudoacacia plantation with different density was 4563/ hm ~ 2 of Robinia pseudoacacia plantation, and the density was 750/ hm ~ 2 of Robinia pseudoacacia plantation. The soil initial infiltration rate of each artificial Robinia pseudoacacia stands from high to low in order of 4563/ hm23780/ hm22196/ hm21227/ hm2750/ hm21600/ hm2, with the highest soil stabilization rate of 4563/ hm2 of Robinia pseudoacacia (3.40 mm/ min) and the lowest density of 750/ hm2 of Robinia pseudoacacia (0.82 mm/ min). (4) The soil moisture of each artificial Robinia pseudoacacia is more stable in the early stage of growth season (that is, the leaf period), and with the increase of the forest sub-density, the trend of decreasing is first increased; after the growth season, the water content of the soil gradually shows a loss, In addition, at the later stage of the growth season, the density was 1600 plants/ hm2, and the other several showed a certain degree of loss, and the density was 4563 plants/ hm2, and even moderate soil drying was observed. (5) The maximum water holding capacity and the effective water holding capacity of the dry and soil layer and the soil layer are comprehensively analyzed, and the soil layer accounts for more than 96% of the total amount of the forest land, so the soil layer is the main place for regulating the precipitation and the retention of water in the forest land. The results of the comprehensive evaluation on the ecological and hydrological function of the litter layer and the soil layer in different forest sub-density of Robinia pseudoacacia were 4563/ hm23780/ hm22196/ hm21600/ hm21227/ hm2750/ hm2, and the results were consistent with the results of the evaluation of the soil layer. It is indicated that the soil layer is the main place to play in the function of the hydrological regulation of the forest land.
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S714

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本文編號：2379405