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石灰岩山区主要灌木树种水土保持功能的研究

作　者: 李红云
导　师: 杨吉华
学　校: 山东农业大学
专　业: 水土保持与荒漠化防治
关键词: 石灰岩山区灌木持水能力蒸腾耗水量土壤抗侵蚀性
分类号: S714
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

论文在2004 年4 月～10 月采用野外试验与室内实验分析相结合的方法,对石灰岩山区四种主要灌木林(黄栌林、连翘林、绣线菊林和黄荆林)的林冠层、枯落物层、根系层和土壤层的水土保持功能进行了系统全面的研究,并综合分析比较了四种灌木林的水土保持功能。试验研究结果表明: 1. 在四种灌木林中,连翘林林冠层持水能力最强,为28.00t·hm-2,其次是绣线菊林,为7.70t·hm-2,黄荆林林冠层持水能力最弱,为6.41t·hm-2。在相同的外界环境条件下,连翘林单位面积林地内灌木日蒸腾耗水量最大,为185.17t·hm-2,其次是黄荆林,黄栌林的最小,仅为25.88t·hm-2。2. 连翘林地枯落物层的蓄积量最大,其次为黄栌林地,绣线菊林地枯落物层的蓄积量最小。在浸泡的前0.5h 内,各灌木林枯落物的吸水速率最大,随后枯落物的吸水速率明显降低,24h 后吸水速率接近零。在前0.5h 内,绣线菊林地枯落物吸水速率最大,其次为黄栌林,连翘林地的最小。黄栌林地枯落物层的最大持水量和对降雨的有效拦蓄量最高,其次是连翘林,黄荆林的最大持水量和对降雨的有效拦蓄量最低。3. 四种灌木林地根系分布特征存在极显著差异。各灌木林地不同土壤层内根系的生物量也存在一定的差异。0～10cm 土壤层是四种灌木林根系的集中分布层。四种灌木林地不同径级根系的生物量分布特征存在明显的差异。在黄栌林、绣线菊林和黄荆林内,直径<1mm 的根系的生物量最大,在连翘林内,直径≥5mm 的根系的生物量最大。4. 四种灌木林地土壤的物理性状明显优于荒坡地。林地0～20cm 层的土壤物理性状明显优于20～40cm 层。同一层次不同灌木林地土壤物理性状存在显著差异。在0～20cm 土壤层,黄栌林地的土壤物理性状最好,连翘林地的次之;在20～40cm 土壤层,连翘林地的土壤物理性状最好,黄栌林地的次之,黄荆林地和绣线菊林地整个土壤层的物理性状都较差。5. 四种灌木林地土壤的蓄水和渗透能力均明显高于荒坡地。灌木林地土壤的蓄水能力与地表枯落物蓄积量、土壤有机质含量、土壤内根系长

全文目录

中文摘要  7-9
英文摘要  9-13
符号及缩略词说明表  13-14
1 引言  14-26
  1.1 研究的目的意义  14-15
  1.2 国内外研究现状  15-25
    1.2.1 森林水土保持功能研究现状  15-24
      1.2.1.1 林冠层截持降水作用的研究  15-17
      1.2.1.2 森林枯枝落叶层蓄水功能的研究  17-19
      1.2.1.3 森林土壤层蓄水功能的研究  19-21
      1.2.1.4 森林对土壤侵蚀影响的研究  21-22
      1.2.1.5 森林植被对土壤肥力影响的研究  22-23
      1.2.1.6 森林蒸腾作用的研究  23-24
    1.2.2 石灰岩山区主要灌木树种的研究现状  24-25
  1.3 研究的主要内容与目标  25-26
2 试验材料与研究方法  26-31
  2.1 试验材料与研究地概况  26-27
  2.2 试验设计及研究方法  27-31
    2.2.1 标准地的设置  27
    2.2.2 地上部分生物量及持水性能的研究方法  27-28
      2.2.2.1 林冠层生物量及持水量的测定  27
      2.2.2.2 枯落物层蓄积量及持水性能的测定  27-28
    2.2.3 林冠蒸腾速率和蒸腾耗水量的测定  28
    2.2.4 根系生物量及其分布特征的测定  28
    2.2.5 土壤蓄水及渗透性能的研究方法  28-29
      2.2.5.1 土壤含水量及物理性状的测定  28-29
      2.2.5.2 土壤渗透性能的测定  29
    2.2.6 土壤肥力指标的测定  29
    2.2.7 土壤抗侵蚀性能的测定  29-30
      2.2.7.1 土壤水稳性团粒含量的测定  29
      2.2.7.2 土壤抗蚀性能的测定  29-30
      2.2.7.3 土壤侵蚀模数的测定  30
    2.2.8 水土保持功能综合评价方法  30
    2.2.9 数据处理方法  30-31
3 结果与分析  31-70
  3.1 林冠层生物量及持水性能的研究  31-34
    3.1.1 林冠层生物量分析  31-33
    3.1.2 林冠层持水性能分析  33-34
  3.2 灌木蒸腾耗水特性的研究  34-36
    3.2.1 不同灌木树种蒸腾速率日变化特征  34-35
    3.2.2 不同灌木树种蒸腾耗水特性分析  35-36
  3.3 灌木林地枯落物的蓄积量及持水性能的研究  36-46
    3.3.1 不同灌木林地枯落物层的蓄积量分析  37-39
    3.3.2 不同灌木林地枯落物层的持水特性分析  39-46
      3.3.2.1 枯落物层吸水速率的变化规律  39-40
      3.3.2.2 枯落物层浸泡时间与持水量的变化规律  40-42
      3.3.2.3 枯落物层最大持水量的变化规律  42-45
      3.3.2.4 枯落物层对降雨有效拦蓄量的变化规律  45-46
  3.4 不同灌木林地根系分布特征的研究  46-50
    3.4.1 不同灌木林地根系生物量研究  47-49
      3.4.1.1 不同灌木林地根系总生物量比较  47
      3.4.1.2 不同灌木林地不同土壤层次根系生物量比较  47-49
      3.4.1.3 不同灌木林地不同径级根系生物量比较  49
    3.4.2 不同灌木林地根系长度研究  49-50
  3.5 不同灌木林地土壤物理性状研究  50-54
    3.5.1 同一层次不同灌木林地土壤物理性状分析  51-53
    3.5.2 同一灌木林地不同层次土壤物理性状分析  53-54
  3.6 不同灌木林地土壤蓄水性能及渗透特性的研究  54-62
    3.6.1 不同灌木林地土壤蓄水特性分析  54-58
    3.6.2 同一灌木林地不同季节土壤含水量分析  58-59
    3.6.3 同一灌木林地不同层次土壤蓄水特性分析  59-60
    3.6.4 不同灌木林地土壤渗透性能分析  60-62
  3.7 不同灌木林地土壤肥力的研究  62-64
    3.7.1 不同灌木林地土壤养分含量分析  62-63
    3.7.2 同一灌木林地不同层次土壤养分含量分析  63-64
  3.8 不同灌木林地土壤抗侵蚀性能的研究  64-67
    3.8.1 不同灌木林地土壤抗蚀性能分析  64-66
    3.8.2 不同灌木林地土壤侵蚀模数比较  66-67
  3.9 四种灌木林蓄水保土功能综合分析  67-70
    3.9.1 各项指标的影响因子  67-69
    3.9.2 四种灌木林蓄水保土功能综合评价  69-70
4 讨论  70-73
  4.1 林冠层的持水性能  70
  4.2 不同灌木林林冠层的蒸腾耗水性能  70
  4.3 不同灌木林地枯落物层的蓄水特性  70-71
  4.4 不同灌木林地土壤蓄水及渗透特性  71
  4.5 不同灌木林地土壤有机质含量  71-72
  4.6 不同灌木林地土壤抗侵蚀性能  72-73
5 结论  73-77
  5.1 不同灌木林冠层蓄水能力  73
  5.2 不同灌木林灌木蒸腾耗水特性  73
  5.3 不同灌木林地枯落物层蓄水保土能力  73
  5.4 不同灌木林根系分布特征  73-74
  5.5 不同灌木林地土壤物理性状  74
  5.6 不同灌木林地土壤蓄水及渗透能力  74-75
  5.7 不同灌木林地土壤肥力状况  75-76
  5.8 不同灌木林地土壤抗侵蚀性能  76
  5.9 四种灌木林水土保持功能综合评价  76-77
6 参考文献  77-86
致谢  86-87
发表的论文  87

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