南方紅壤區(qū)馬尾松林下土壤侵蝕規(guī)律及調(diào)控措施研究.pdf

1、南方紅壤丘陵區(qū)水土流失嚴(yán)重，嚴(yán)重制約該區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的發(fā)展。增加植被覆蓋能夠有效減緩降雨對(duì)坡面土壤侵蝕的影響，從而起到較好的水土保持效果。馬尾松（Pinus massoniana）是南方紅壤區(qū)主要的水土保持植被恢復(fù)樹種，但大面積飛播造林后，林下土壤侵蝕模數(shù)仍然維持在2500t/(km2·a)以上，即林下仍然存在著中度甚至強(qiáng)度以上的水土流失。為了改善和促進(jìn)該區(qū)退化馬尾松林的生態(tài)恢復(fù)以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，本文在典型南方紅壤區(qū)-福

2、建長汀縣設(shè)置了5個(gè)徑流小區(qū)，其中包括1個(gè)裸露小區(qū)，4個(gè)林草調(diào)控措施（喬木純林措施，喬草混交措施，喬灌混交措施和喬灌草混交措施）小區(qū)，采用徑流小區(qū)法對(duì)2014年5-6月份天然降雨條件下馬尾松林內(nèi)外的降雨雨滴特性、林下水土流失過程以及林下土壤侵蝕的最優(yōu)調(diào)控措施進(jìn)行了研究。研究結(jié)果如下:
　　(1)降雨經(jīng)過林冠層后，雨滴數(shù)量增多，雨滴大小分布范圍變大。林內(nèi)雨滴數(shù)量比林外多19.5％，林內(nèi)雨滴大小分布范圍為0.35-6.08mm，林外天然

3、降雨雨滴分布范圍為0.59-5.71mm。同時(shí)，林內(nèi)外雨滴大小分布滿足Best提出的雨滴大小分布函數(shù)，林內(nèi)不同大小的雨滴體積比例分布呈雙峰型曲線，林外不同大小的雨滴體積比例分布呈單峰型曲線，林內(nèi)外雨滴累積體積比例呈類似“S”型分布。
　　(2)降雨強(qiáng)度是影響雨滴特性的重要因素，林內(nèi)外雨滴中數(shù)直徑、雨滴動(dòng)能與降雨強(qiáng)度均呈冪函數(shù)關(guān)系。小雨強(qiáng)條件下(≤0.20mm/min)，林內(nèi)降雨動(dòng)能大于林外，當(dāng)雨強(qiáng)＞0.20mm/min時(shí)，林外降雨

4、動(dòng)能大于林內(nèi)，林內(nèi)外土壤侵蝕量均隨降雨侵蝕動(dòng)能的增加而增加。
　　(3)降雨進(jìn)入馬尾松林后重新分配，林下降雨量、莖流量、林冠截留量占總降雨量的比例分別是69.07％，1.53％和29.40％。林下降雨量與林外降雨量之間呈顯著線性正相關(guān)，與降雨強(qiáng)度、降雨歷時(shí)之間的相關(guān)性較差。莖流量與林外降雨量之間的關(guān)系為二次方程。降雨量和降雨強(qiáng)度均對(duì)林冠截留量有顯著的影響，但降雨歷時(shí)對(duì)林冠截留量影響甚微。
　　(4)自然降雨條件下，坡面產(chǎn)流產(chǎn)

5、沙過程的波動(dòng)性很大，但坡面產(chǎn)流量和產(chǎn)沙量均隨降雨量的增減而呈現(xiàn)出相似的增減趨勢(shì)。坡面產(chǎn)沙過程可以分為發(fā)育期、活躍期和穩(wěn)定期三個(gè)階段。發(fā)育期內(nèi)，產(chǎn)流量小，產(chǎn)沙量和產(chǎn)沙速率相對(duì)緩慢?；钴S期內(nèi)，產(chǎn)流量較大，產(chǎn)沙量和產(chǎn)沙速率明顯增大。穩(wěn)定期內(nèi)，隨著降雨過程的結(jié)束，產(chǎn)沙量和產(chǎn)沙速率逐漸減少并趨于穩(wěn)定。
　　(5)自然降雨條件下，不同小區(qū)的坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙量的大小順序依次是裸露小區(qū)＞馬尾松純林小區(qū)＞喬灌小區(qū)＞喬草小區(qū)＞喬灌草小區(qū)，且坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙量

6、隨降雨強(qiáng)度的增加而增加。高強(qiáng)度降雨條件下，裸露小區(qū)、純林小區(qū)、喬灌小區(qū)、喬草小區(qū)、喬灌草小區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)分別為174.780 t/(km2·h)，80.346 t/(km2·h)，27.411 t/(km2·h)，19.761t/(km2·h)，12.816t/(km2·h)。與裸露小區(qū)相比，喬灌草措施截流減沙率分別為77.6％，93.3％，截流效益分別比馬尾松純林措施、喬草措施、喬灌措施高29.9％，5.9％，12.6％，減沙效益分