本文關鍵詞：縉云山典型水源林生態(tài)水文功能評價研究

  更多相關文章： 水源涵養(yǎng)林 林分結構特征 光合特征 生態(tài)水文功能 評價指標體系 林分結構調(diào)整

【摘要】：縉云山由于所處的地理位置重要,其森林對維持當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性以及對保持水土、涵養(yǎng)水源都具有極其重要的意義,同時還能為三峽庫區(qū)典型區(qū)段長防林的建設提供指導。為探索研究區(qū)水源涵養(yǎng)林生態(tài)水文功能及其結構與功能間的關聯(lián),本文針對縉云山典型水源涵養(yǎng)林林分結構特征、群落結構生理特征以及水源涵養(yǎng)功能開展調(diào)查研究,將結果進行整合以評價當?shù)厮春B(yǎng)林生態(tài)水文功能,并為縉云山及亞熱帶地區(qū)水源涵養(yǎng)林以發(fā)揮森林功能為基礎的林分結構調(diào)整提供科學依據(jù)。本研究主要結論為：(1)研究區(qū)的人工次生水源涵養(yǎng)林典型林分主要為四川大頭茶闊葉混交林、苦櫧闊葉混交林、馬尾松闊葉混交林、杉木闊葉混交林、馬尾松杉木闊葉混交林、毛竹馬尾松混交林、毛竹杉木混交林、毛竹闊葉混交林以及毛竹純林。林分整體混交度達到55%以上,平均大小比數(shù)在0.36-0.67之間,角尺度為0.5的部分占比例最大。林分中最大和最小比例的林齡組分分別是中齡林和過熟林,胸徑結構分布規(guī)律為中小徑級(胸徑11 cm)樹木所占比例最高。各林分生物量積累情況差異較大,最大的為四川大頭茶闊葉混交林,最小的為毛竹純林。(2)林下最接近地表的1m土壤平均容重為1.37 g cm-3,且隨土壤深度增加土壤容重呈遞增趨勢。雖然土壤田間持水量等土壤物理性質指標在各林分之間存在較大差異,但均隨土壤由淺入深呈遞減趨勢。林下土壤化學性質指標反映出土壤中各化學元素總體屬稀缺程度,且同樣隨土壤由淺入深而遞減,但土壤pH隨著土層深入而遞增。自然條件下,研究區(qū)9種優(yōu)勢樹種凈光合速率最大的為四川大頭茶,最小的為馬尾松。降水和PM2.5對各樹種光合作用總體上是抑制的。(3)各林分穿透雨率、林冠截留率及樹干莖流率變化范圍分別為73.73%-85.33%、13.36%-26.10%及0.09%-1.31%�？萋湮镒畲蠼爻炙亢陀行Ы爻炙孔兓秶鷦t為1.24mm-2.74 mm和0.95 mm-2.45 mm.各層次土壤含水量存在差異,最大蓄水量在515.90 mm-662.11 mm之間變化,滲透速率隨時間變化差異較大,但趨勢相似,均呈指數(shù)降低。(4)采用綜合分析法對縉云山水源林生態(tài)和水文功能進行綜合評價,進而整合構建了包含有26個指標的縉云山水源林生態(tài)水文功能評價體系。各林分的評分高低順序大致為：針闊混交林群落常綠闊葉林群落毛竹林群落。(5)將影響水源林生態(tài)水文功能的關鍵指標與其結構因子進行耦合分析,得到3種對林分生態(tài)水文功能影響較大的結構參數(shù),影響能力依次為：林齡標準差混交度角尺度。利用林分結構參數(shù)實測值計算所得生態(tài)水文功能評分與生態(tài)水文功能評價模型所得各林分評分的高低情況一致�？芍�,縉云山地區(qū)水源涵養(yǎng)林的理想化結構模式應以現(xiàn)有的馬尾松闊葉混交林為模板,其結構能促進林分內(nèi)樹木自身長勢,維持群落穩(wěn)定性,并充分發(fā)揮林分各生態(tài)功能。同時,在縉云山地區(qū)對林分結構調(diào)整時應首先從林齡、混角度和角尺度入手。
【關鍵詞】：水源涵養(yǎng)林 林分結構特征 光合特征 生態(tài)水文功能 評價指標體系 林分結構調(diào)整
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S715
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-12
• 引言12-14
• 1 國內(nèi)外研究進展14-22
• 1.1 水源涵養(yǎng)林研究進展14-19
• 1.1.1 水源涵養(yǎng)林整體研究14
• 1.1.2 水源涵養(yǎng)林群落穩(wěn)定性研究14-17
• 1.1.3 水源涵養(yǎng)林水文效應研究17-19
• 1.2 水源涵養(yǎng)林質量評價體系研究19-20
• 1.3 水源涵養(yǎng)林結構調(diào)整技術研究20-21
• 1.4 現(xiàn)存的主要問題及展望21-22
• 2 研究區(qū)概況22-26
• 2.1 重慶地理位置及自然條件22-24
• 2.2 縉云山地理環(huán)境24-26
• 2.2.1 地理位置24-25
• 2.2.2 地質地貌25
• 2.2.3 氣候特征25
• 2.2.4 土壤類型25
• 2.2.5 森林植被25-26
• 3 研究內(nèi)容、方法與技術路線26-46
• 3.1 研究內(nèi)容26
• 3.2 研究方法26-45
• 3.2.1 樣地設置26-27
• 3.2.2 野外數(shù)據(jù)獲取27-31
• 3.2.3 盆栽樹種的光合作用測定31-38
• 3.2.4 林分數(shù)據(jù)處理38-42
• 3.2.5 評價指標體系建立方法42-44
• 3.2.6 灰度關聯(lián)分析44-45
• 3.2.7 數(shù)據(jù)分析45
• 3.3 技術路線45-46
• 4 水源涵養(yǎng)林林分結構配置研究46-64
• 4.1 林分主要樹種組成46-50
• 4.1.1 樹種區(qū)系分布46-47
• 4.1.2 林分密度及樹種組成47-50
• 4.2 林分空間結構配置50-56
• 4.2.1 林分樹種混交度50-52
• 4.2.2 林分樹種大小比數(shù)52-54
• 4.2.3 林分樹種角尺度54-56
• 4.3 林分非空間結構配置56-62
• 4.3.1 林分樹種林齡結構56-58
• 4.3.2 林分樹種胸徑結構58-59
• 4.3.3 林分生物量特征59-62
• 4.4 小結62-64
• 5 水源涵養(yǎng)林群落基本特征研究64-100
• 5.1 林地土壤特征64-73
• 5.1.1 土壤物理性質64-68
• 5.1.2 土壤化學性質68-73
• 5.2 林分優(yōu)勢樹種光合特征73-89
• 5.2.1 自然條件下優(yōu)勢樹種光合特征73-79
• 5.2.2 優(yōu)勢樹種光合作用對不同條件降水的響應79-82
• 5.2.3 細顆粒物(PM_(2.5))對各優(yōu)勢樹種凈光合速率的影響82-88
• 5.2.4 林分最大凈光合速率88-89
• 5.3 林分物種多樣性特征89-92
• 5.3.1 喬木層物種多樣性89-90
• 5.3.2 灌木層物種多樣性90
• 5.3.3 草本層物種多樣性90-91
• 5.3.4 物種多樣性指標間的關聯(lián)91-92
• 5.4 林分結構生理功能評價指標體系92-96
• 5.4.1 評價初選指標體系92
• 5.4.2 評價指標體系降維92-95
• 5.4.3 評價指標體系的合成權重95
• 5.4.4 林分結構生理功能評價結果95-96
• 5.5 小結96-100
• 6 水源涵養(yǎng)林水文功能研究100-122
• 6.1 林冠層水文特性與水源涵養(yǎng)功能100-103
• 6.1.1 林冠層截留能力100-102
• 6.1.2 林冠層持水與蒸散特征102-103
• 6.2 灌草層水文特性與水源涵養(yǎng)功能103-104
• 6.3 枯落物層水文特性與水源涵養(yǎng)功能104-106
• 6.3.1 枯落物層持水能力104-105
• 6.3.2 枯落物層蒸散特征105-106
• 6.4 土壤層水文特性與水源涵養(yǎng)功能106-112
• 6.4.1 土壤水文動態(tài)特征107-108
• 6.4.2 土壤蓄水特征108-110
• 6.4.3 土壤水分入滲特征110-112
• 6.5 強降水條件下林地坡面產(chǎn)流特征112-115
• 6.5.1 林地產(chǎn)流深對強降水的響應112-114
• 6.5.2 林地產(chǎn)流時間對強降水的響應114
• 6.5.3 林地產(chǎn)流峰值對強降水的響應114-115
• 6.6 林分水文功能評價指標體系115-118
• 6.6.1 評價初選指標體系115
• 6.6.2 評價指標體系降維115-116
• 6.6.3 評價指標體系的合成權重116-117
• 6.6.4 林分水文功能評價結果117-118
• 6.7 小結118-122
• 7 水源涵養(yǎng)林群落生態(tài)水文功能與林分結構影響因子耦合關系分析122-132
• 7.1 水源涵養(yǎng)林生態(tài)水文功能關鍵影響因子分析122-127
• 7.1.1 水源涵養(yǎng)林生態(tài)水文功能與單個關鍵影響因子相關性分析123
• 7.1.2 水源涵養(yǎng)林生態(tài)水文功能各關鍵影響因子灰度關聯(lián)分析123-127
• 7.2 水源涵養(yǎng)林生態(tài)水文功能關鍵影響因子影響機制分析127-128
• 7.3 水源涵養(yǎng)林生態(tài)水文功能與林分結構影響因子耦合關系分析模型128-130
• 7.4 重慶縉云山地區(qū)水源涵養(yǎng)林理想化結構130
• 7.5 小結130-132
• 8 結論與討論132-136
• 8.1 結論132-135
• 8.1.1 水源涵養(yǎng)林典型林分結構配置132
• 8.1.2 水源涵養(yǎng)林群落基本特征132-133
• 8.1.3 水源涵養(yǎng)林水文功能133-134
• 8.1.4 水源涵養(yǎng)林典型林分群落生態(tài)水文功能綜合評價134
• 8.1.5 水源涵養(yǎng)林林分結構與生態(tài)水文功能耦合模型134-135
• 8.2 討論135-136
• 8.2.1 創(chuàng)新點135
• 8.2.2 展望135-136
• 參考文獻136-150
• 個人簡介150-151
• 導師簡介151-152
• 成果目錄清單152-153
• 致謝153-154

【參考文獻】

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