三峡库区典型退耕还林模式水土保持功能研究

为评估退耕还林工程对流域水土流失的控制效应,选择三峡库区典型退耕还林模式(茶园、柑橘园、板栗林),以坡耕地为对照,观测和分析不同退耕模式下土壤物理性质及径流泥沙输出情况,结果表明:茶园、板栗林、柑橘园与坡耕地比较,年径流输出量平均减少了17.92%,大小关系为板栗林(110.71 m~3/hm~2)柑橘园(164.16 m3/hm~2)茶园(171.74 m3/hm~2)坡耕地(181.38 m3/hm~2),板栗林径流量显著小于其他三种模式;年泥沙输出量大小关系同样为板栗林(141.92 kg/hm~2)柑橘园(343.78 kg/hm~2)茶园(394.79 kg/hm~2)坡耕地(1 210.77 kg/hm~2),退耕模式相对于坡耕地泥沙输出量显著减少,平均减少了75.76%;退耕后土壤水分物理性质得到很大改善,退耕还林模式土壤容重降低,毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度增加,有利于水土保持功能的发挥。说明退耕还林后新形成的林地和园地具有较好的蓄水保土效益,对小流域的水土流失控制和土壤改良作用明显。     

黄豆坡耕地改植板栗林后对水土流失的影响

为了探明实施退耕还林的生态效益,在广西东兰县境内选择黄豆坡耕地改植的板栗林进行了连续4年的水土流失定位监测。结果表明:1退耕后板栗林地的年均地表径流量、土壤侵蚀量及养分流失量依次为117.1 mm、314.9kg/hm2和0.348 kg/hm2,比坡度相当的黄豆坡耕地减少6.7%、34.2%和37.9%;2水土流失量与降雨量的季节变化相匹配,夏季(58.6%～76.4%)>春季(13.1%～24.1%)>秋季(10.7%～17.1%)>冬季(0),一次产流过程的地表径流量与同期降雨量呈紧密的多项式相关关系(R2=0.892 7～0.898 6);3坡度较大的板栗林比坡度较小的板栗林水土流失量增大21.3%～35.8%。     

滇东北不同退耕还林类型生物生产量及水土保持效益分析

通过对滇东北河谷区退耕还林地5种5a生林分的典型配置模式进行调查和水土流失监测分析,认为不同配置模式其生物生产量及水土流失状况各不相同,其结果为:不同配置模式生物量排序依次为竹林>刺楸林>杉木林>紫茎女贞林>车桑子林。不同配置模式总生产力比较的结果与生物量的结果基本一致,且枯枝落叶层现存量与总生产力呈显著正相关。地表径流总量及泥沙量依次为竹林<刺楸林<紫茎女贞林<杉木林<车桑子林。     

普洱市不同退耕还林模式改良土壤效应研究

退耕还林是退化生态系统重建的重要途径。为了探讨不同退耕还林模式下土壤理化性质的演变规律,以云南普洱市退耕还林地为研究对象,对6种不同退耕还林模式样地的土壤理化性质进行了对比分析。结果表明：退耕还林后,土壤理化性质有很大改善,土壤团聚体含量、孔隙度、持水量、有机质含量、氮素含量、磷素含量和阳离子交换量均表现为退耕地〉坡耕地,钾含量表现为坡耕地〉退耕地;不同模式退耕林地土壤质量的恢复具有明显差异,按改良土壤的效果排序为：思茅松＋西南桦〉西南桦〉思茅松〉核桃〉桉树〉茶;以思茅松＋西南桦、西南桦、思茅松或核桃为主要树种的乔灌草模式是当地退耕还林的理想模式。     

喀斯特地区不同退耕林地的生物量及其评价——以广西平果县为例

为了揭示喀斯特地区退耕还林后生境的演变和特征,以广西壮族自治区平果县自然封育7年的天然草地为对照,调查当地板栗纯林、桉树纯林、马尾松纯林、任豆纯林、早熟桃纯林和八角纯林6种纯林的退耕林地生物量,计算不同退耕林地的群落生产力,并用统计模型对不同退耕林地进行生物量评分.结果表明：1）广西平果县各退耕林地的生物总量按从大到小的顺序排列表现为板栗＞桉树＞八角＞马尾松＞早熟桃＞任豆;2）各树种生物量均表现为地上部分大于地下部分,其中八角、桉树、板栗的地下部分比例较大,更有利于保持水土;3）各退耕林地林下草本层的生长状况明显优于灌木层,但林下草本层的生物量仍低于天然草地;4）枯落物干质量平均值表现为板栗＞桉树＞早熟桃＞任豆树＞八角＞马尾松;5）生物量综合评分值表现为八角＞板栗＞桉树＞马尾松＞早熟桃＞任豆.通过研究得出：退耕还林工程有助于对当地脆弱环境的修复,因此需要长期建设和维护;林地生物量的调查统计对于客观、全面分析退耕还林工程的生态效益具有重要意义.     

三峡库区秭归县退耕还林工程水土保持效益研究

 为揭示退耕还林工程实施后对环境的改善程度,促进我国退耕还林工程的可持续发展,以三峡库区秭归县退耕还林工程为例,在野外调查和定位观测的基础上,对秭归县8种主要退耕还林模式的水土保持效益进行定量分析,并在不考虑土壤类型和坡度变化的前提下,对全县2000年退耕还林地的水土保持效益进行评估。结果表明:1)退耕还林对遏制水土流失有明显的作用,与坡耕地相比,退耕还林后地表径流量平均减少75.25%～85.21%,土壤侵蚀量减少1676.08～1876.66t/（km2.a）,减少幅度为85.4%～95.6%;2)退耕还林工程每年防止土壤流失量为5.49万t,减少河流泥沙淤积量为1.27万t,减少土壤中有机质和全N、全P、全K流失量分别为652、32、82和871t。     

不同土地利用类型土壤侵蚀量的坡度效应

 研究不同土地利用类型土壤侵蚀量的坡度效应,以便为退耕还林及坡耕地水保措施提供依据。根据上舍河小流域2000年55场有效降雨资料,对不同土地利用类型(坡耕地、杉木林地)次降雨地表径流量、径流侵蚀模数与坡度、降雨量、降雨强度、植被盖度等影响因子进行相关分析。结果表明:坡耕地、杉木林地的次降雨地表径流量、地表径流侵蚀模数与坡度、降雨量、降雨强度、植被盖度等相关显著。在一定坡度范围内,坡耕地的次降雨地表径流量和径流侵蚀模数,随着坡度的增大而增加,而杉木林分的次降雨地表径流量和径流侵蚀模数,随着坡度的增加而降低。     

三峡库区土地单元间农林复合结构对土壤水分分布的影响

 通过对三峡库区迎江坡面8种连续经营8年以上的代表性土地单元间农林复合结构模式的土壤水分状况监测,研究土壤水分分布规律。结果表明:由相同土地单元组成的农林复合结构模式,因土地单元的配置结构不同,土壤水分的动态变化存在着显著差异,土壤涵养水源的能力相异。林地-经济林-坡耕地、坡耕地-林地-经济林土壤水分状况优于其他结构类型。对三峡库区经济林生产而言,坡耕地-林地-经济林结构模式最优,林地-经济林-坡耕地次之。林地-经济林-坡耕地模式土壤贮水容量最大,林地-坡耕地-经济林模式次之,坡耕地-经济林-林地模式最小。林地中配置坡耕地会显著降低土壤涵养水源能力,在暴雨后,48h内1m3表层土壤贮水容量减小2.496t;坡耕地中配置林地能显著增加土壤持水能力,48h内1m3表层土壤持水量增加2.02t;林地开垦比坡耕地上造林对土壤水分特性的影响更显著。     

喀斯特山区退耕还林地土壤养分效应及评价

土壤养分是植被恢复生长的物质基础,文章以六盘水钟山区老鹰山镇不同年限退耕地为研究对象,以中度石漠化地为对照,采用空间代替时间的方法对其土壤养分演变动态进行测定分析,并运用均方差决策法对不同年限退耕还林地的土壤养分恢复状况进行了定量评价。结果表明：该区退耕还林地土壤养分与退耕时间之间呈现正相关关系。坡耕地退耕还林后,退耕坡耕地土壤养分指数较对照中度石漠化参照地高出6～14倍,土壤养分与中度石漠化对照地相比均有一定程度的提高,且随退耕还林年限的递增总体呈增大趋势。     

鲁中山区小流域不同土地利用类型的土壤分形及水分入渗特征

为探讨坡耕地土壤入渗性能退化特征与分形机制,对鲁中山区选择典型小流域,运用土壤分形和水文学原理与方法,通过测定坡耕地、弃耕地、生态林地和经济林地4种土地利用类型的土壤分形特征与入渗性能,探讨土壤人渗速率与土壤颗粒分维及孔隙分维的定量关系。结果表明：1）不同土地利用类型土壤稳渗速率表现为坡耕地〉弃耕地〉生态林地〉经济林地,土壤颗粒分维数与孔隙分维数表现为生态林地〉经济林地〉弃耕地〉坡耕地;2）研究区土壤颗粒分维与孔隙分维数之间显著正相关,二者与土壤黏粒及粉粒体积分数显著正相关、与土壤入渗速率显著负相关;3）霍顿入渗模型和幂函数模型比较适用于拟合研究区土壤入渗过程与入渗速率,而菲利浦模型的适用性较差。因此,研究区土壤具有粗骨性砂土的物理特性,坡耕地耕作会加剧土壤中粉粒和黏粒等细粒物质流失,降低土壤颗粒分布与孔隙分布的均匀性及其分维数,导致土壤入渗性能增强但水肥保蓄性能降低。     

板栗树种在中国水土流失区的分布及其环境因子

[目的] 在当前气候背景下预测板栗树种在中国的空间分布和生态特征,为板栗树种的合理引种、产业持续发展以及在水土流失地区的应用提供理论支撑。[方法] 基于261个分布点和40个环境变量,利用MaxEnt模型预测板栗树种的潜在地理分布并确定影响其分布的主要环境因子。通过对比国家级水土流失区和板栗树种的潜在分布确定其应用范围。[结果] 年均降水量、年平均温度、表层土壤酸碱度、平均日温差和温度季节变化方差5个环境变量对板栗树种适生区的分布贡献较大,累积贡献率在83%以上。同时板栗树种喜水怕涝,适合在酸性土壤中生长。潜在适生区面积总计为2.92×10⁶ km²,约占国土总面积的30.46%,其中高度适生区主要分布在四川省和云南省的东北部,湖北省、湖南省和江西省的大部分地区,陕西省、河南省、安徽省、浙江省和山东省的部分地区。中度适生区分布以高度适生区为中心向外扩展。[结论] 对比中国水土流失重点预防和重点治理区,除青藏地区、西北地区和东北地区不太适宜板栗树种的引种外,在其他水土流失区都可以考虑选择板栗树种作为水土保持的经济树种。基于MaxEnt模型的板栗树种潜在分布预测拓展了人们对板栗树种分布和生态特征的认识,同时为水土保持功能区的树种选择提供了科学依据。     

适宜于泾川县退耕还林(草)植被恢复的优化模式

西部地区在实施退耕还林（草）后,生态环境明显改善,社会效益显著,但在部分地区也面临退耕还林（草）后,因为条件制约,没有更宽经济渠道的情况下,农户出现家庭生活缺乏经济来源保障的困境。因此,研究如何培育退耕还林（草）后续产业,在既有条件下,挖掘潜在优势,培植新的经济增长点,成为退耕还林（草）区迫切解决的问题,在分析甘肃省泾川县退耕还林（草）后的现状及其模式的基础上,提出了适应当地条件的退耕还林（草）模式植被恢复优化,以更好发挥现有退耕还林（草）生态效益、经济效益和社会效益的思路探索。     

宝鸡市退耕还林生态效益评价

[目的]对陕西省宝鸡市退耕还林工程产生的生态效益进行评价和分析,为相关生态研究提供参考依据。[方法]以1999—2015年宝鸡市退耕还林面积等数据为依据,参照《退耕还林工程生态效益监测评估技术与管理规范》附录中《退耕还林工程生态效益实物量评估公式及参照设置》对宝鸡市退耕还林工程在保护水源、保育土壤、固碳制氧、净化环境、改善小气候和保护生物多样性方面产生的生态效益进行计算,并采用影子工程法、影子价格法等方法计算宝鸡市退耕还林工程的生态价值。[结果]1999—2015年宝鸡市退耕还林生态效益总价值为1.06×106万元,其中保护水资源和固碳制氧贡献最大,分别所占比例为36.8%和27%,保护生物多样性次之,贡献率为22.8%,改善小气候、保育土壤和净化环境价值贡献率分别为12.2%,0.8%和0.4%。[结论]退耕还林工程在宝鸡市水源涵养和改善环境作用明显,对于该区的水资源保护和空气质量的改善具有重要的促进作用。     

滇中不同植被恢复模式下土壤肥力变化趋势研究

采用定点监测方法,对滇中不同植被恢复模式下的土壤理化性质进行定期观测和土壤肥力变化趋势分析,结果表明:退耕还林期间,随着植被生长量的提高,土壤容重逐渐降低,土壤孔隙度则随之增加,土壤肥力逐渐提高,说明植被恢复能有效改良土壤并提高土壤肥力,且随着林木生长量的增加,土壤肥力的增加趋势更加显著.退耕还林9 a后,不同植被恢复模式下的土壤肥力依次为:云南松+旱冬瓜林>银荆林>川滇桤木林>旱冬瓜林>墨西哥柏林>云南松林,说明由于树种不同导致土壤改良作用差异,针阔混交林的土壤改良作用最好,其次是阔叶林,建议在退耕还林和中低产林等工程中多营建针阔混交林和阔叶林.     

广西壮族自治区平果县退耕还林植被碳储量特征

[目的]明确广西壮族自治区平果县6种不同林种的乔木层、地被层、枯枝落叶层碳储量差异,为南方退耕还林工程区森林生态效益的评估提供数据支撑。[方法]以野外样地调查和数理为基础,结合基本统计方法进行分析。[结果]平果县不同退耕还林地乔木含碳率相差不大,除早熟桃之外,其他树种地上平均含碳率均在0.49到0.52之间。不同林分之间和相同林分的各器官之间均存在较大差异。6类退耕还林地的林地植被层总储碳密度由大到小依次为:八角26.864t/hm2,板栗23.120t/hm2,桉树22.863t/hm2,马尾松16.686t/hm2,早熟桃15.393t/hm2,任豆9.956t/hm2,退耕还林地植被层总碳储量为1.4374×105 t。[结论]平果县乔木层的平均储碳密度值远低于中国及世界各地森林平均储碳密度估计值。     

黄土丘陵区不同退耕还林地土壤有机碳库差异分析

为揭示不同人工还林地影响土壤碳库储量、质量的效应及差异特征,探讨了黄土丘陵区不同退耕还林地土壤有机碳及其组分质量分数、密度及碳库管理指数(CMI)的变化情况。结果表明:退耕12a后,与坡耕地相比,不同还林地主要提高了0～40cm土层总有机碳质量分数,增幅总体为沙棘>刺槐>山杏>杨树>撂荒,且在0～10cm土层增幅最高(71.1%～156.9%),20～40cm土层增幅最低(23.5%～68.9%)。这也使不同还林地0～100cm土壤总有机碳密度均显著增加。0～100cm土层活性有机碳密度增幅为山杏、杨树(平均106.8%)>刺槐、沙棘(平均55.4%)>撂荒(9.9%),而非活性有机体碳密度增幅则为沙棘(43.0%)>刺槐、山杏、杨树(平均22.1%)>撂荒(14.2%),这与不同还林地影响各土层活性与非活性有机碳质量分数和分布差异大有关。与坡耕地相比,山杏、沙棘及刺槐使0～20cm土层CMI平均增加1.28倍,杨树和山杏则使20～100cm土层CMI增加1.20～2.49倍。综上所述,退耕还林具备提升土壤碳库及其质量的潜力,且短期内总体以沙棘提升碳库效果较佳,山杏改良碳库质量较好。     

板栗复合经营模式的土壤流失规律

 为探讨红壤低山丘陵区不同板栗复合经营模式内水土流失的时空变化规律,采用径流小区定位观测,对7 个模式内的土壤流失量进行连续8年的研究。结果表明:在幼林下间种、停止间种和林冠迅速生长、林分充分郁闭 3个阶段,土壤流失量出现缓慢减少、急剧减少和基本稳定的变化过程;幼林下间种的当年,各模式内土壤流失量变化22．5-31．1t/(hm2·a)之间,但小于对照32．91％-51．45％;模式经营进入第3阶段后,林地土壤流失量均在 0．05t/(hm2·a)以下;在日降雨量10—70 mm间,日降雨引起的土壤流失量差异较大,间种作物覆盖地表,对于10～ 70mm日降雨强度的土壤侵蚀力且有重要的抗蚀意义。     

青海大通退耕还林生态功能综合评价

根据生态经济学原理,采用层次分析法(AHP),建立了黄河上游退耕还林还草综合生态效益评价指标体系和数学模型。以青海大通县为例,对天然云杉林、退耕林地、天然荒草地、天然灌丛等植被类型进行综合生态效益评价,与农田生态系统进行对比研究。评价结果表明:天然云杉林、退耕林地、天然灌丛等类型的生态效益指数均大于农田生态系统,其综合生态效益指数排列顺序为,天然云杉林>退耕林地>天然灌丛>农地>天然荒草地。这一研究结果可为黄河上游退耕还林生态工程建设提供参考。