赤水河流域陡坡退耕還竹的生態(tài)效益研究——以梁山慈為例.pdf

1、提高森林生產(chǎn)力，充分發(fā)揮森林多種效益，維護生態(tài)平衡，實現(xiàn)森林資源的可持續(xù)經(jīng)營，是當代和未來林業(yè)發(fā)展的基本趨勢。我國竹子資源豐富，由于竹子用途廣泛等顯著的優(yōu)越性，在我國的生態(tài)環(huán)境建設，尤其是實施退耕還林工程的過程中，成為人工林的重要樹種之一。叢生竹林是我國森林資源的重要組成部分，在維護區(qū)域生態(tài)安全及特色經(jīng)濟建設中發(fā)揮著十分重要的作用。迄今為止，有關(guān)叢生竹林生態(tài)效益的研究較少。近年來，在退耕還林工程建設中，許多地區(qū)均選擇叢生竹種作為主要的造

2、林樹種，規(guī)模化營造防護竹林。為深入了解叢生竹林生態(tài)系統(tǒng)服務功能特征，本項研究以貴州省赤水市赤水河流域梁山慈退耕還竹林地為研究對象，通過對竹林與坡耕地的地表徑流、稈徑流、穿透降水、林冠截留、凋落物層、土壤層蓄水性、小氣候等方面的比較研究，探索叢生竹林生態(tài)效益特點，揭示叢生竹林的水土保持與水源涵養(yǎng)功能，為規(guī)模化營造叢生竹防護林，實現(xiàn)退耕還林的主體目標，提供理論指導及實踐借鑒。利用坡面米級小區(qū)觀測、土壤理化性質(zhì)測定、林下植被調(diào)查、凋落物層調(diào)查

3、等方法進行研究，結(jié)果顯示： 1.退耕還竹林冠截留降水效果明顯。在郁閉度為0.82的梁山慈退耕還竹林中，當林外降水量達0.5mm時，林分開始產(chǎn)生莖流，莖流量為0.16mm，遠比其它樹種所需最小降水量要低。竹稈莖流率達到2.43％，林冠截留率在0.08％～49.28％之間變化。竹林具有較大的稈莖流量和莖流率，減小了雨滴對土壤直接擊濺的動能。竹稈的枝葉占地上部分生物量的25.4％35.2％。枝葉最大自然持水率為17.25％～43.25

4、％，吸水后是原枝葉鮮重的1.28～1.43倍。梁山慈的枝葉能夠有效截持、吸附降水，減少降水隨地表徑流直接流失。 2.退耕還竹林地凋落物層持水能力較強。竹林凋落物未分解層的蓄積量0.6～6.0t·hm-2，半分解層的蓄積量為6.0～10.0t·hm-2；凋落物的分解率為57.14％～90.91％，分解強度很高；未分解層的飽和持水率為233％～1933％，半分解層的飽和持水率為125％～233％，未分解層在截留和吸收降水方面發(fā)揮重要

5、作用。凋落物層的最大持水量為24t·hm-2～33t·hm-2，相當于水深2.4～3.3mm。凋落物的降水截留作用顯著。 3.退耕還竹林地地表徑流顯著減少。隨著產(chǎn)流量的變化，退耕還竹林產(chǎn)沙量發(fā)生變化的幅度相對坡耕地較小。竹林產(chǎn)流量與產(chǎn)沙量均低于坡耕地。竹林徑流小區(qū)一次降水的地表徑流量少于坡耕地20.97％～62.70％，次降水泥沙侵蝕量退耕還竹地少于坡耕地59.68％～91.86％。徑流土壤侵蝕率林地比坡耕地減少49.02％～9

6、3.31％，降水土壤侵蝕率比坡耕地減少60.98％～89.47％。因此結(jié)論是竹林能夠有效減少水土流失、涵養(yǎng)水源和凈化水質(zhì)。 4.退耕還竹的植被恢復效果較好。梁山慈平均高度為10.38m；分株平均胸徑為5.07cm；平均冠層厚8.07m；叢密度為472叢/hm2～1077叢/hm2。經(jīng)過3年的孕筍成竹和生長，林地上的分株數(shù)量不斷增加，竹林已郁閉成林，地上和地下空間得到有效的利用，竹林生態(tài)效益得以充分發(fā)揮。而林下的灌草不豐，主要以少

7、量的草本，如碎米莎草、云南裂稃草、小葉海金沙、亂子草構(gòu)成林下植被。因此，在植被的降水截留中竹林發(fā)揮著主導作用。 5.退耕還竹林地土壤物理性質(zhì)得到改善。退耕還竹地的各層土壤含水量大于坡耕地，越往土壤深層，退耕還竹地土壤含水量大于坡耕地的比率就越高。容重小于坡耕地。退耕還竹地的初滲率是坡耕地的3.5倍，穩(wěn)滲率是坡耕地的7.59倍，退耕還竹后土壤的入滲性能得到改良。退耕還竹地的滲透系數(shù)為0.382，遠大于坡耕地的0.084。退耕還竹后

8、的土壤將降水轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵滤哪芰μ岣?，土壤在減少地表徑流、涵養(yǎng)水源方面的作用增強。 6.退耕還竹林地的土壤養(yǎng)分含量有所提高。有機質(zhì)含量高于坡耕地34.89％；全N含量高于坡耕地10.81％；速效N含量高于坡耕地12.12％；全P含量高于坡耕地43.75％；速效P含量是坡耕地的176倍；速效K含量是坡耕地的3.7倍。退耕還竹后減小了水土流失量同時竹林積累養(yǎng)分的能力更強，從而增加了養(yǎng)分的積累量。 7.退耕還竹林地小氣候特色突出

9、。退耕還竹地最高溫較之坡耕地降低8℃；平均最高溫比坡耕地低4.6℃；平均最低溫比坡耕地低2.9℃。退耕還竹地最高氣溫日的到來總是遲于坡耕地。退耕還竹地氣溫日變幅低于坡耕地7.7℃。因此結(jié)論是竹林具有明顯的降溫作用，并能使氣溫的變化更為和緩。退耕還竹地最小濕度比坡耕地高6.6％；退耕還竹地濕度變幅較之坡耕地減小4.9％。退耕還竹地濕度最大值總是早來于坡耕地，最小值總是遲來于坡耕地，表明竹林“捕獲”和滯留空氣水分的能力。土壤溫度變幅小于坡耕