大通縣水源涵養(yǎng)林類型及其功能評價研究
本文關(guān)鍵詞:大通縣水源涵養(yǎng)林類型及其功能評價研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:大通縣境內(nèi)的北川河及黑泉水庫是西寧市和周邊區(qū)域的主要水源。目前,在縣域內(nèi)大量營造的水源涵養(yǎng)林以青海云杉(Picea crassifolia)作為主要樹種,但該樹種及大通縣其它主要植被類型的水源涵養(yǎng)能力尚不明確,本研究針對上述問題在大通縣立地條件劃分的基礎(chǔ)上,對各立地條件下具有水源涵養(yǎng)作用的主要森林植被類型垂直結(jié)構(gòu)中的林冠層、枯落物層和土壤層的水源涵養(yǎng)作用進(jìn)行了研究,確定了一套在缺乏徑流數(shù)據(jù)時對各植被類型水源涵養(yǎng)能力進(jìn)行評價的指標(biāo)體系,利用層次分析法和綜合評分法對各植被類型在各個立地類型下的水源涵養(yǎng)能力進(jìn)行了分析、比較,找出了各立地類型下的水源涵養(yǎng)能力較好的植被類型,以此為依據(jù)對大通縣水源涵養(yǎng)林進(jìn)行了水平分布上的優(yōu)化配置,并對優(yōu)化后的效果進(jìn)行了分析,研究成果旨在為大通縣水源涵養(yǎng)林的營造與管理提供參考依據(jù),主要研究結(jié)果如下:(1)本研究在以往對大通縣立地條件劃分的結(jié)果上,以海拔、坡向、坡度及土壤厚度等自然環(huán)境因子作為主要依據(jù),結(jié)合本研究植被調(diào)查的結(jié)果,將大通縣劃分為21種立地類型。大通縣具有水源涵養(yǎng)作用的主要森林植被類型共有8種,分別為白樺(Betula platyphylla)林、華北落葉松(Larix principis-rupprechi)林、青楊(Populus cathayana)林、青海云杉(Picea crassifolia)林、沙棘(Hippophae rhamnoides subsp. sinensis)林、青海云杉+白樺混交林、青海云杉+華北落葉松混交林和灌木林。這些植被類型主要分在川水河漫灘、川水臺地、淺山陰緩斜坡中厚土、淺山陽緩斜坡中厚土、低位腦山陰緩斜坡、低位腦山陰急險坡、低位腦山陽緩斜坡、低位腦山陽急險坡、中位腦山陰緩斜坡、中位腦山陰急險坡、中位腦山陽緩斜坡和中位腦山陽急險坡立地類型上。(2)根據(jù)對林冠層、枯落物層和土壤層水源涵養(yǎng)作用的分析,建立了一套對大通縣各植被類型水源涵養(yǎng)能力進(jìn)行評價的指標(biāo)體系,該指標(biāo)體系包括:冠層高度、郁閉度和冠層持水量、枯落物層的厚度、儲量、截留能力(未分解層飽和持水量+半分解層吸附水量)、總吸附能力(未分解層和半分解層的吸附水量)、土壤層0~60 cm和0~20 cm的土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度和飽和導(dǎo)水率。(3)針對評價體系中的各因子采用層析分析法和綜合評分法確定的各立地類型上對應(yīng)的水源涵養(yǎng)能力最佳的植被類型分別為:川水河漫灘——青楊林、川水臺地——青楊林、淺山陰緩斜坡中厚土——青海云杉林、淺山陽緩斜坡中厚土——青海云杉林、低位腦山陰緩斜坡——白樺林、低位腦山陰急險坡——白樺林、低位腦山陽緩斜坡——灌木林、低位腦山陽急險坡——灌木林、中位腦山陰緩斜坡——白樺林、中位腦山陰急險坡——白樺林、中位腦山陽緩斜坡——灌木林、中位腦山陽急險坡——灌木林?紤]淺山陽緩斜坡中厚土立地上青海云杉的生長受到抑制,將其對應(yīng)的青海云杉林替換為灌木林。(4)按照各立地上水源涵養(yǎng)能力最佳的植被類型對現(xiàn)有植被進(jìn)行改造后,全縣白樺林、青楊林和青海云杉林的面積分別增加到206.93 km2、10.63 km2和69.91 km2。灌木林和稀疏植被中分別有170.19 km2和27.47 km2被改造為喬木林,兩植被類型剩余面積分別為508.76 km2和697.53 km2。改造后的林地充分發(fā)揮其水源涵養(yǎng)作用后,全縣土壤的毛管貯水能力將增加1.62×107m3,有效貯水能力將增加1.30×106 m3,總貯水能力將增加1.75×107m3。按照總貯水能力和有效貯水能力的增加量計算,新造林地增加的水源涵養(yǎng)價值分別為7492萬元和553萬元。
【關(guān)鍵詞】:林冠截留 枯落物截留 土壤貯水能力 土壤飽和導(dǎo)水率 水源涵養(yǎng)林
【學(xué)位授予單位】:北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:S715
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-14
- 1 引言14-24
- 1.1 國內(nèi)外相關(guān)研究發(fā)展歷程15-16
- 1.2 森林水文效應(yīng)的研究現(xiàn)狀16-22
- 1.2.1 林冠層的水文作用16-18
- 1.2.2 枯落物層的水文作用18-19
- 1.2.3 森林土壤層的水文作用19-20
- 1.2.4 森林植被對流域總徑流量的影響20-21
- 1.2.5 森林對水質(zhì)的影響21
- 1.2.6 森林水源涵養(yǎng)作用的綜合評價21-22
- 1.3 水源涵養(yǎng)林建設(shè)存在的問題22
- 1.4 本研究的目的與意義22-24
- 2 研究區(qū)概況24-34
- 2.1 地理位置24
- 2.2 自然條件24-31
- 2.2.1 地形地貌24-25
- 2.2.2 氣候概況25-26
- 2.2.3 水文概況26-27
- 2.2.4 壤概況27
- 2.2.5 植被概況27-31
- 2.3 社會經(jīng)濟(jì)概況31
- 2.4 黑泉水庫31-34
- 3 研究內(nèi)容與方法34-58
- 3.1 大通縣現(xiàn)有水源涵養(yǎng)林調(diào)查34-47
- 3.1.1 現(xiàn)有水源涵養(yǎng)林確認(rèn)及調(diào)查點布設(shè)34-46
- 3.1.2 植被調(diào)查46
- 3.1.3 各植被類型的分布現(xiàn)狀46-47
- 3.2 各植被型冠層的水源涵養(yǎng)作用47-51
- 3.2.1 冠層結(jié)構(gòu)的觀測47-48
- 3.2.2 穿透雨、樹干流及林外氣象參數(shù)的觀測48
- 3.2.3 林冠截留量及組成的分析48-50
- 3.2.4 冠層持水量的確定50-51
- 3.3 枯落物層的水源涵養(yǎng)作用51-52
- 3.3.1 枯落物累積量的調(diào)查51
- 3.3.2 枯落物持水能力的調(diào)查51-52
- 3.4 森林土壤層的水源涵養(yǎng)作用52-55
- 3.4.1 土壤厚度的觀測和制圖52-54
- 3.4.2 土壤物理性質(zhì)的觀測54-55
- 3.5 各植被類型的綜合水源涵養(yǎng)能力55-56
- 3.6 大通縣水源涵養(yǎng)林空間優(yōu)化配置56
- 3.7 技術(shù)路線56-58
- 4 大通縣主要水源涵養(yǎng)林調(diào)查58-64
- 4.1 大通縣立地類型劃分58-59
- 4.2 大通縣現(xiàn)有植被類型及分布59-64
- 4.2.1 數(shù)據(jù)選擇與處理59-60
- 4.2.2 分類結(jié)果60-64
- 5 影響各植被類型水源涵養(yǎng)能力的主要因子64-102
- 5.1 冠層水源涵養(yǎng)功能研究64-79
- 5.1.1 各植被類型冠層結(jié)構(gòu)研究64-66
- 5.1.2 各植被類型穿透雨研究66-68
- 5.1.3 各林種樹干流研究68-71
- 5.1.4 林冠截留量71-79
- 5.1.5 林冠層水源涵養(yǎng)作用主要影響因子79
- 5.2 枯落物層水源涵養(yǎng)功能研究79-91
- 5.2.1 不同植被類型枯落物現(xiàn)存量及組成79-80
- 5.2.2 枯落物的持水特性80-87
- 5.2.3 不同植被類型枯落物的持水量87-91
- 5.2.4 枯落物層水源涵養(yǎng)作用主要影響因子91
- 5.3 土壤層水源涵養(yǎng)功能研究91-102
- 5.3.1 各植被類型土壤的持水性能91-96
- 5.3.2 各植被類型土壤的入滲性能96-100
- 5.3.3 土壤層水源涵養(yǎng)作用主要影響因子100-102
- 6 水源涵養(yǎng)功能綜合評價102-116
- 6.1 層次結(jié)構(gòu)模型102-106
- 6.1.1 評價指標(biāo)體系的構(gòu)建102-103
- 6.1.2 構(gòu)造判斷矩陣103-106
- 6.1.3 數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化方法106
- 6.2 同一植被類型在不同立地條件下的水源涵養(yǎng)能力比較106-110
- 6.3 各植被類型最佳水源涵養(yǎng)能力的比較110-112
- 6.4 相同立地條件下不同植被類型的水源涵養(yǎng)能力比較112-116
- 7 大通縣水源涵養(yǎng)植被空間優(yōu)化配置116-134
- 7.1 大通縣各造林地的確定與劃分116
- 7.2 大通縣各植被類型水源涵養(yǎng)能力分級圖116-125
- 7.2.1 土壤厚度的確定116-121
- 7.2.2 大通縣各植被類型水源涵養(yǎng)能力分級圖121-125
- 7.3 各立地類型內(nèi)水源涵養(yǎng)能力最佳的植被類型125-126
- 7.4 各植被類型造林地的確定126-128
- 7.5 水源涵養(yǎng)林空間優(yōu)化配置結(jié)果128-130
- 7.5.1 大通縣水源涵養(yǎng)林空間優(yōu)化配置128-129
- 7.5.2 改造后水源涵養(yǎng)能力的變化及價值129-130
- 7.6 水源涵養(yǎng)林改造模式130-134
- 7.6.1 不同植被的改造模式130-132
- 7.6.2 改造時需要注意的問題132-134
- 8 討論與結(jié)論134-138
- 8.1 討論134-136
- 8.2 結(jié)論136-138
- 附表各調(diào)查點枯落物與土壤調(diào)查數(shù)據(jù)匯總138-148
- 參考文獻(xiàn)148-160
- 個人簡介160-162
- 導(dǎo)師簡介162-164
- 獲得成果目錄清單164-166
- 致謝166
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:268768
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