黃土高原不同植被群落特征及其水土保持效應(yīng)研究.pdf

1、本研究為了掌握在封育條件下不同植被群落特征變化以及人工林和天然林的生態(tài)功能差異，采用“以空代時”方法選擇晉西離石區(qū)信義鎮(zhèn)不同棄耕年限的群落樣地，對封育條件下的植被群落結(jié)構(gòu)、物種多樣性、土壤理化性質(zhì)及其土壤侵蝕規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。具體內(nèi)容及結(jié)論主要包括以下幾個方面：
　　(1)對棄耕地植被群落研究發(fā)現(xiàn)：在棄耕30年的自然狀態(tài)下，根據(jù)棄耕年限進(jìn)行排序，結(jié)果為棄耕1～3a的狗尾草+小葉鬼針草群落(B1)、棄耕地5～11a的蒿類草叢階段

2、(C2)、棄耕10～15a的鐵桿蒿+長芒草群落(D3)、棄耕地13～22a的披堿草+烏里胡枝子+蒿類群落(E4)、棄耕地24～30a的沙棘群落(F5)。共出現(xiàn)草本43種，灌木4種，其中55.81％的種屬于禾本科、豆科和菊科，表明該區(qū)植被群落優(yōu)勢科很明顯。Shannon-Wiener指數(shù)和Pielou指數(shù)隨著棄耕年限的增加都有不同程度的增加，而Simpson指數(shù)卻在減少。
　　(2)在整個棄耕序列中，土壤容重變化范圍在1.26～1.

3、38 g/cm3之間，土壤總孔隙度有棄耕初期的51.76%增大到棄耕后期的52.43%，土壤毛管孔隙度和土壤含水量表現(xiàn)均一性，受棄耕時間影響較小。各植被群落土壤容重、總空隙度和含水量都隨著土壤深度的增加而增大，土壤毛管孔隙度與深度無明顯的關(guān)系。土壤PH變化幅度小，有機(jī)質(zhì)含量由棄耕初期B1的7.52g/kg逐漸增大到棄耕后期的F5的12.23g/kg；土壤全氮和堿解氮含量逐漸減少；土壤速效磷含量增加，土壤全磷、全鉀和速效鉀含量變化隨棄耕年

4、限的增加變化不明顯；各植被群落下的土壤全氮和堿解氮有明顯的表聚效應(yīng)。
　　(3)通過野外人工降雨對不同植被群落的侵蝕規(guī)律研究發(fā)現(xiàn)，各植被群落產(chǎn)沙過程線波動較大。棄耕初期，產(chǎn)沙強(qiáng)度和產(chǎn)沙量較大，棄耕后期產(chǎn)沙強(qiáng)度和產(chǎn)沙量明顯減少。相同雨強(qiáng)下，平均徑流強(qiáng)度大小排序?yàn)椋篈0(農(nóng)耕地)>D3>E4>C2>B1>F5，比值為：3.72:2.98:1.53:1.425:1.36:1.05；平均產(chǎn)沙強(qiáng)度大小排序?yàn)?A0>D3>C2>F5>E4>B

5、1，比值為：17.69:8.38:2.94:1.57:1.06:1。相對于A0，B1、C2、D3、E4、F5減沙效應(yīng)分別為94.35％，83.41％，45.51％，91.02％，88.41％。其中，沙棘群落水土保持功能較好。累積產(chǎn)沙量與降雨歷時成y=ax+b的線性關(guān)系,與降雨強(qiáng)度成y=aIb的冪函數(shù)關(guān)系.
　　(4)對天然林與人工林生態(tài)功能比較發(fā)現(xiàn)，天然林的灌木層較人工林發(fā)達(dá)，但人工林的草本層要優(yōu)于天然林。山楊天然林下的各項(xiàng)土壤物