三峡库区退耕还林土壤侵蚀及养分流失控制——以兰陵溪小流域为例

以秭归县兰陵溪小流域为研究对象,基于2016年5—9月自然降雨条件下,对三峡库区内典型退耕还林模式(茶园、板栗林、柑橘园)及原有农耕地(对照)径流小区的土壤侵蚀及养分流失情况进行了监测和分析,评估退耕还林工程实施后对小流域土壤侵蚀及氮磷养分流失的影响。结果表明:(1)退耕还林后土壤侵蚀量和总氮、总磷流失量明显减少,与农耕地相比,板栗林、柑橘园和茶园地表径流流失减少幅度分别为41.95%,22.78%,6.11%,土壤侵蚀减少幅度分别为87.91%,75.26%,58.94%,总氮流失量减少幅度分别为52.42%,44.08%,31.26%,总磷流失量减少幅度为72.87%,70.45%,43.24%。(2)相较农耕地,退耕还林模式速效氮流失量明显减少,硝态氮流失量顺序为农耕地332.09g/hm~2茶园243.42g/hm~2板栗林124.76g/hm~2柑橘园123.18g/hm~2,铵态氮流失量顺序为农耕地184.22g/hm~2茶园132.18g/hm~2柑橘园117.62g/hm~2板栗林91.42g/hm~2,且硝态氮流失量占总氮流失量比率高于铵态氮。(3)总氮、总磷主要通过侵蚀泥沙途径流失,速效氮流失的主要途径是地表径流。流域内主要污染物为随侵蚀泥沙流失的总氮。     

三峡库区防护林林分结构特征与径流、泥沙输出的关系

为揭示三峡库区防护林林分结构与径流、泥沙输出之关系,基于森林资源二类调查数据,把三峡库区秭归县茅坪镇中西部林区马尾松、杉木和针阔混交林等3个优势树种以郁闭度的差异而划分为15个林分类型,调查各林分类型灌木、草本盖度等结构特征以及径流和泥沙的输出量。结果表明:1)马尾松、杉木和混交林分,灌木盖度与郁闭度均呈负指数关系,郁闭度对杉木林灌木盖度的影响最为敏感;草本盖度与郁闭度呈明显的抛物线关系。郁闭度相同的林分,混交林更适合草本植物的生长;马尾松、杉木和混交林林分郁闭度为0.65、0.60、0.61时,具有最大枯落物生物量。2)在4次降雨事件中,马尾松、杉木、混交林分产生的径流量分别为29.9、30.4、32.7mm,混交林径流量最大,与马尾松和杉木差异显著(P0.05),马尾松和杉木差异并不显著。3)4次产沙事件中,马尾松、杉木和混交林泥沙输出量分别为289.0、299.6kg·hm~(-2)和277.3kg·hm~(-2),混交林泥沙输出量最小,杉木输出量最大。马尾松与杉木泥沙输出量差异并不显著,混交林与马尾松和杉木差异均显著。研究结果说明本区域马尾松郁闭度为0.55~0.65、杉木为0.52~0.60、混交林为0.61~0.77时,才能形成较好的灌草结构,发挥良好的水源涵养和水土保持效益。     

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。     

人工干扰对三峡库区柏木人工林下植物物种多样性的影响

为研究不同干扰模式（间伐,间伐＋补植）对三峡库区云阳县长江防护林带植物多样性的影响,根据云阳县柏木人工林区高等维管植物调查数据,采用Simpson指数、Shannon指数和Pielou均匀度指数等进行α多样性测度分析。结果表明：不同间伐和补植等干扰模式均改变了柏木林生境,对柏木林林下高等维管植物多样性产生了较大影响,植物种类和数量均发生了变化,植物种类平均高出对照2～3倍;与对照相比,随着干扰模式的变化,灌木层多样性指数发生了不规则变化,草木层多样性指数呈明显增加趋势。     

翼式鱼鳞坑整地方法研究

本文针对太行山石灰岩低山区的主要限制因子提出了以集水，蓄水为目的的整地方式－翼式鱼鳞坑，经过３ａ观测，翼式鱼鳞坑与常规鱼鳞坑比较，土壤含水率平均增加３．４％，蓄水量平均增加１２４．４ｍ＾３／ｈｍ＾２，幼树新梢生长量平均提高１５．８％。     

三峡库区主要森林植被类型土壤渗透性能研究

对三峡库区11种主要森林植被类型114块临时样地土壤渗透指标及物理性质进行测定和比较。结果表明:(1)各森林植被类型林地A层土壤渗透速率和孔隙度均高于B层,土壤渗透速率与土壤孔隙度之间存在显著相关关系。(2)不同森林植被类型林地各层次土壤稳渗速率存在差异。常绿阔叶林地各层土壤的稳渗速率最高,A、B层分别达到8.72 mm/min,8.52 mm/min,其后依次为杉木林、针叶混交林等,马尾松林最低,A、B层分别仅为2.22 mm/min和1.13 mm/min。(3)不同土壤种类的相同层次土壤稳渗速率存在显著差异,紫色土稳渗速率最高,A,B层分别为6.48 mm/min,3.25 mm/min,其后为山地棕壤、山地黄棕壤,最低为山地黄壤,其A、B层稳渗速率分别为1.98 mm/min,1.65 mm/min。(4)砂土A、B层均具有最高的非毛管孔隙,分别达到10.54%,8.28%,其稳渗速率均为最高,A、B层稳渗速率分别为7.16 mm/min,5.66 mm/min,显著高于其他质地土壤。(5)森林土壤的渗透特性和孔隙度受植被、土壤种类及质地等多种因素的影响,建立了利用多指标进行林地土壤渗透速度和孔隙度预测的多元线性模型。研究结果可为探讨森林对流域水文过程的调节机制及科学评价三峡库区森林植被水源涵养功能奠定基础。     

黄土丘陵区不同降雨格局下土地利用的水土流失效应

研究不同类型降雨事件下土地利用／覆被对水土流失过程的影响，对于科学指导植被建设和控制水土流失具有重要意义。基于14a径流小区观测数据，依据降雨量．降雨历时和最大30min雨强3个指标。利用快速聚类的方法将定西市安家沟内产流性降雨事件划分为3种格局。总体而言，降雨格局2为雨量集中、雨强很高而历时较短的降雨事件的集合；降雨格局3为雨量分散、雨强小而历时很长的一类降雨事件的集合；而降雨格局1则为雨强、历时等特征值都介于格局3和格局2之间的降雨事件的集合体。在此基础上，着重研究了5种土地利用类型在不同降雨格局下的径流侵蚀规律。（1）从静态观点来看，5种土地利用类型抵抗径流侵蚀的能力依次为沙棘〉荒草〉油松〉苜蓿〉小麦。苜蓿地的土壤侵蚀严重。可能跟人为干扰破坏和苜蓿自身生长习性有关。（2）3种降雨格局中，以降雨格局2下各土地利用类型的径流侵蚀最为严重，降雨格局1次之，降雨格局3最弱。即雨量集中、雨强很高而历时较短的降雨类型是影响该地区水土流失的主导因素。（3）多年生植被（如沙棘，油松等）的径流侵蚀有随生长年数增长而减弱的趋势，以生长初期最为严重，随后逐渐减弱并稳定在一个较低的水平上。因而认为，不同土地利用类型下的径流侵蚀不仅取决于该植被类型，更重要的是决定于该植被所处的生长发育阶段。     

试论平原农区庭院复合经营的结构模式

本文探讨了平原农区庭院复合经营的概念和范围。并就其特点与作用、结构与模式，进行了深入探讨，最后为持续发展庭院复合经营提出了建议。     

三峡库区上游马尾松生长及其与气候变化的关系

运用相关函数及单年分析等树木年轮气候学方法,研究三峡库区上游马尾松径向生长与气候变化的关系,结果表明,马尾松的生长对环境变化比较敏感,不同海拔的马尾松对降雨和温度的响应明显不同,海拔600 m处马尾松生长与5、6月份的降雨和湿润指数呈显著相关,而海拔900 m处的马尾松与环境的关系相对复杂,除受当年5、6月份温度影响外...     

森林经营管理对土壤碳固定的影响研究进展

森林土壤有机碳(SOC)对全球碳循环有着重要的作用,森林SOC积累和分解直接影响陆地生态系统碳存储和全球碳平衡。碳汇的基本策略是把CO2固定于植被体,削减温室气体的排放量。森林经营管理对土壤碳库固定与存储影响明显且持续时期较长。鉴于此,综合分析了森林收获、轮伐期、氮肥施入、树种等营林措施对土壤碳库变化的影响及其不确定性,指出了当前森林土壤有机碳研究面临的一些问题和今后的研究方向。