豫南山区不同植物群落近地表层固土保水能力分析

摘要

各种植物都有固持土壤的作用,该文以豫南山区驻马店市不同植物群落的50个典型样地作为研究对象,探讨了近地表层的水土保持能力等。在防止土壤侵蚀、阻延地表径流等方面,地上草本生物量、地表枯落物、地下根系及土壤渗透能力这些方面对其影响较大。所以该试验主要研究地上草本植物、地表枯落物、地下根系以及土壤渗透性等方面。结果表明:
　　 (1)地上草本生物量均表现出随着林龄的增大,郁闭度增大,地上草本生物量减少的趋势。地上草本生物量与林地郁闭度、林分密度等有关。该试验区地表草可拦蓄0.04mm～0.83mm的降水。地表草的拦蓄能力的综合趋势为:草丛>灌丛>针叶林>针阔混交林>阔叶林；地表草在不同群落、不同阶段的拦蓄能力大小顺序为:草丛>灌丛>针叶林(45a)>针叶林(20a)>混交林(50a)>混交林(30a)>阔叶林(30a)>混交林(20a)阔叶林(10a)>阔叶林(20a)。地上草本生物量与其持水量之间呈正相关关系,且相关性达极显著水平。
　　 (2)枯落物可拦蓄0.45～1.30mm的水深,其持水能力可以达到自身重量的2倍左右。枯落物的最大持水量综合变化趋势为:灌丛>阔叶林>针阔混交林>针叶林；该试验区不同阶段、不同群落枯落物的最大持水量的顺序为:草丛>阔叶林(20a)>阔叶林(30a)>混交林(30a)>混交林(20a)>混交林(50a)>针叶林(20a)>阔叶林(10a)>针叶林(45a)。枯落物的持水能力与枯落物现存量、林龄、郁闭度等因素有关。
　　 (3)各根系指标之间一般都表现出随着土层深度的增加而减小的趋势。各根系参数之间均表现出很强的相关性。其中根生物量与根平均直径、根长密度与根表面积密度、根生物量与根体积密度、根长密度与根体积密度以及根表面积密度与根体积密度之间相关性都达极显著水平,其中,根长密度与根表面积密度之间的相关性最大(r=0.958)；根平均直径与根长密度之间相关性达显著水平(r=0.358)。
　　 (4)根系的累计长度和累计表面积是根系吸收范围的重要决定因素,细根(d<1mm)占的比例越大,根系的累计长度和累计表面积越大,细根的根系长度和根系表面积占据其根系总长度和总表面积的主体,而直径d>1mm的根系体积占其总体积的主体,大径级根系体积占根系总体积的比重较大,尤其是乔木林。
　　 (5)该试验区内各林分表层土壤渗透率中,土壤稳渗率均表现出随着土层深度的增加而递减的趋势。综合变化趋势为草丛>阔叶林>灌丛>针阔混交林>针叶林。土壤稳渗率随着土层深度的增加其变化趋势是相近的。土壤的渗透率受林内枯落物的现存量、腐殖质层厚度及土壤硬度的影响。土壤稳渗率与腐殖质厚度之间相关性达极显著水平,相关系数r=0.924。稳渗率与枯落物蓄积量之间的相关性达显著水平,其相关系数t=-0.686。
　　 (6)不同群落间的土壤硬度差异较明显,不同群落间土壤硬度的综合变化趋势为:针叶林>灌丛>阔叶林>针阔混交林>草丛。土壤硬度均表现出随着土层深度的增加而增大的趋势。土壤硬度与根表面积密度呈负相关,土壤硬度越大,根表面积越小,渗透率越小。
　　 (7)当地近地表层在保持水土、防表层冲刷、延缓径流产生等方面有很大的潜力。在豫南山区,适宜推广种植灌丛和阔叶树种,也须兼顾发展一些针阔混交林,以达到森林和水源的可持续发展。