遼西大黑山流域典型植被生態(tài)修復(fù)效益灰色關(guān)聯(lián)度分析.pdf

1、本論文以遼西大黑山流域生態(tài)修復(fù)區(qū)為研究對(duì)象，在對(duì)研究區(qū)全面踏勘的基礎(chǔ)上，選取典型植被群落的多樣性、土壤物理性狀、土壤蓄水能力和林草植被的空氣負(fù)離子濃度的變化等指標(biāo)，對(duì)其生態(tài)修復(fù)效益進(jìn)行了灰色關(guān)聯(lián)度分析和評(píng)價(jià)，研究結(jié)果表明:
　　 (1)生態(tài)修復(fù)后植被群落的物種豐富度、物種多樣性、均勻度顯著提高，植被群落結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。其中次生林植被群落的物種多樣性要大于其他植被群落;無(wú)論次生林或人工林，混交林群落的物種多樣性均優(yōu)于單純林;補(bǔ)植造林

2、后與荒坡造林后的物種多樣性均有所提高。因此，在生態(tài)修復(fù)中應(yīng)對(duì)已有的次生林加強(qiáng)封禁管護(hù);對(duì)荒坡地依據(jù)宜喬則喬、宜灌則灌的原則，在單純林中引入適宜的樹(shù)種進(jìn)行混交，人工促進(jìn)形成混交林，以促進(jìn)生物多樣性的恢復(fù)與提高。
　　 (2)生態(tài)修復(fù)區(qū)土壤結(jié)構(gòu)與水分狀況明顯改善、孔隙度提高。從土壤粒徑分布特征看，次生林地的土壤粒徑不均勻系數(shù)比人工林高20.41％;混交林土壤粒徑不均系數(shù)比單純林高13.91％。從土壤分形特征看，次生林的土壤顆粒分形維

3、數(shù)與人工林相比，高2.48％，混交林的土壤顆粒分形維數(shù)與單純林比，高2.20％。補(bǔ)植后油松+山杏混交林的土壤顆粒分形維數(shù)較補(bǔ)植前油松疏林提高4.77％，造林后油松+沙棘混交林的土壤顆粒分形維數(shù)較造林前荒坡提高2.55％。從土壤容重看，次生林土壤容重(1.19g/cm3)小于人工林(1.27g/cm3)。無(wú)論是次生林或人工林，混交林土壤容重均稍小于單純林。補(bǔ)植后油松+山杏混交林、造林后油松+沙棘混交林的土壤容重均比修復(fù)前有所降低，分別降低

4、了22.49％、24.36％。從土壤孔隙度看，次生林的土壤總孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度比人工林分別高10.87％、5.62％、4.37％，次生林土壤孔隙狀況優(yōu)于人工林。無(wú)論是次生林或人工林，混交林土壤總孔隙度、毛管孔隙度(平均值分別為51.16％、42.38％)都優(yōu)于單純林(平均值分別為47.19％、41.35％);補(bǔ)植后油松+山杏混交林、造林后油松+沙棘混交林的土壤總孔隙度、毛管孔隙度均高于修復(fù)前，分別提高了(11.66％、18

5、.83％)、(8.07％、6.58％)。表明生態(tài)修復(fù)后各植被群落的土壤粒徑分布特征、土壤分形維數(shù)、土壤容重與土壤孔隙狀況等土壤結(jié)構(gòu)參數(shù)均優(yōu)于修復(fù)前，即修復(fù)后土壤粒徑不均勻性、土壤容度和土壤通透性均比修復(fù)前好。因此，在植被恢復(fù)時(shí)應(yīng)注意多樹(shù)種相結(jié)合，更有利于林分土壤結(jié)構(gòu)的改良。
　　 (3)生態(tài)修復(fù)區(qū)土壤蓄水能力明顯提高。由土壤貯水量看，次生林中的飽和貯水量明顯較人工林地平均提高10.87％。混交林飽和貯水量較單純林地平均提高8.4

6、2％。補(bǔ)植后油松+山杏混交林、造林后油松+沙棘混交林的飽和貯水量均比修復(fù)前有所提高，分別提高了11.66％、18.83％。由土壤入滲率看出，次生林群落土壤穩(wěn)滲速率(平均值10.34mm/min)要高于人工林群落(平均值8.03mm/min)，且無(wú)論次生林或人工林，混交林分結(jié)構(gòu)入滲能力優(yōu)于單純林，混交林地土壤平均穩(wěn)滲速率為9.93mm/min，單純林地土壤平均穩(wěn)滲速率8.161mm/min;補(bǔ)植后油松+山杏混交林的土壤平均穩(wěn)滲速率比補(bǔ)植前

7、油松疏林提高了2.78mm/min;造林后油松+沙棘混交林的土壤平均穩(wěn)滲速率比造林前荒坡提高了2.97mm/min。說(shuō)明混交林改良土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤通透性的效果較好，因此，應(yīng)該在對(duì)次生林封禁的基礎(chǔ)上加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有林分的管護(hù)，防止人畜破壞，以增加林地土壤蓄水能力。對(duì)立地條件較好的荒坡地，應(yīng)盡量實(shí)施人工造林，形成喬灌草相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，以提高林地總貯水量。
　　 (4)生態(tài)修復(fù)促使空氣負(fù)離子濃度增加。次生林的空氣負(fù)離子評(píng)價(jià)指數(shù)FCI值依次是

8、蒙古櫟純林(1.57)＞黑樺+山楊混交林混交林(1.15)＞蒙古櫟+椴樹(shù)混交林(1.06)＞次生雜木灌木林(0.90)。人工林的空氣負(fù)離子評(píng)價(jià)指數(shù)FCI值依次是油松純林(1.19)＞山杏+黃榆混交林(1.10)，次生林的空氣負(fù)離子評(píng)價(jià)指數(shù)FCI值比人工林的高2.0％。補(bǔ)植后油松+山杏混交林的空氣負(fù)離子評(píng)價(jià)指數(shù)FCI值(0.85)大于造林后油松+沙棘混交林(0.78)的，補(bǔ)植前油松疏林的空氣負(fù)離子評(píng)價(jià)指數(shù)FCI值(0.54)大于造林前荒坡

9、(0.50)，分別比修復(fù)前提高了56.51％、57.26％。
　　 (5)灰色關(guān)聯(lián)度分析表明，各典型植被類(lèi)型中，蒙古櫟+椴樹(shù)混交林的關(guān)聯(lián)度值與綜合評(píng)價(jià)值最大，分別為0.8569、0.8810，油松純林最小，分別為0.6005、0.6230，可見(jiàn)次生林的修復(fù)效果優(yōu)于人工林的，混交林的效果要優(yōu)于純林的;補(bǔ)植后油松+山杏混交林與造林后油松+沙棘混交林的關(guān)聯(lián)度值與綜合評(píng)價(jià)值均比修復(fù)前有所提高，而且效果較為明顯。因此，在水土保持生態(tài)修復(fù)中