桉树造林对林地土壤水文功能和养分淋失的影响

摘要

植被变化与营林活动是影响森林土壤水分调蓄功能和养分平衡的主要因素,当前的广西桉树造林地主要来自轮伐周期较长(15年以上)的其他树种人工林。由于桉树林的造林和抚育管理措施比其他类型人工林地频繁,其对林地土壤和林下植被的影响相对更为强烈,而土壤是降雨在森林内进行再分配的重要界面,对径流的产生具有重要的影响,因此当其他类型的人工林改造为桉树人工林后,可能会引起林地土壤水分的调蓄功能发生显著变化,导致林地产流发生变化,进而引起林地土壤水土流失和地力退化等问题。在极端天气条件下(如连续暴雨),上述植被变化对地表径流的影响可能被扩大。
　　为探讨广西主要长周期人工林改为短周期桉树用材林(一般轮伐周期小于7年)后林地土壤水文功能变化和养分淋失规律,采用人工模拟降雨试验与室内测试分析相结合的方法,研究了马尾松、杉木和米老排改为桉树人工林后土壤基本物理性质与水分调蓄功能、坡面径流、土壤侵蚀以及主要养分淋失特征等,取得以下主要进展:
　　(1)轮伐周期较长的人工林改造为桉树林后,土壤蓄水能力的变化主要表现为20-40cm土层土壤水库容量和剩余蓄水空间增加。
　　(2)在一定雨强范围内,轮伐周期较长的人工林改造成桉树林后导致坡面径流减少,径流产生时间延后,不同林分调节径流的差异主要发生在强降雨(雨强达1.0mm.min-1以上)的情况下,影响坡面径流的最主要因子为降雨强度和土壤入渗速率,其次是植被类型,不同林分坡面径流与降雨量存在着二次抛物线的回归关系。
　　(3)轮伐周期较长的人工林改造为桉树人工林后,在低雨强(雨强小于1.0mm.min-1)下,林地土壤侵蚀的变化不大,但当雨强达到1.0 mm.min-1以上,桉树林地土壤侵蚀情况与造林前林地差异较大。影响侵蚀的主要因子为降雨强度、径流深和枯枯枝落叶现存量,相关系数分别为0.355、0.578和-0.330。
　　(4)短时降雨对不同林分的土壤主要养分流失量的影响规律表现为N>K>P。轮伐周期较长的人工林改造成桉树林后土壤中的主要养分(N、P和K)的流失总量下降。土壤中N、P、K的流失总量与林地坡面径流、降雨强度、土壤侵蚀和林分类型存在极显著的正相关(p<0.01),其相关系数分别为0.807、0.532、0.530和0.354。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 文献综述

1.1 森林坡面产流过程

1.2 影响坡面产流量的因素

1.3 森林土壤侵蚀与养分淋失过程

1.4 土壤侵蚀与养分淋失的影响因素

1.5 数学模型的应用

1.6 研究发展趋势及不足之处

1.7 本研究的目的与意义

1.8研究内容和技术路线

第二章 材料和方法

2.1研究区域概况

2.2 研究方法

2.3测试项目与方法

2.4 计算方法

2.5 统计方法

第三章 桉树造林对土壤水文功能的影响

3.1 不同林分土壤水文物理性质

3.2不同林分土壤水库容特征

3.3讨论

3.4小结

第四章 桉树造林对降雨入渗和产流的影响

4.1模拟降雨特征

4.2模拟降雨前土壤含水量

4.3不同林分坡面入渗特征

4.4不同林分坡面产流特征

4.5讨论

4.6 小结

第五章 桉树造林对土壤侵蚀的影响

5.1不同林分土壤侵蚀特征

5.2不同林分土壤侵蚀过程

5.3土壤侵蚀的影响因子

5.4讨论

5.5 小结

第六章 桉树造林对土壤养分流失的影响

6.1不同林分土壤养分流失的总体特征

6.2不同林分林地养分流失过程

6.3影响养分流失的因素

6.4 讨论

6.5小结

第七章 结论与展望

7.1 本文结论

7.2 本研究的不足与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况