泰山抽水蓄能电站破坏山体植被恢复效应

摘要

为防止泰山抽水蓄能电站破坏山体的水土流失，维护电站正常运行、实现自然景观、人文景观和谐发展，并为破坏山体植被恢复提供决策依据和技术支撑，本文以泰山抽水蓄能电站破坏山体为研究对象，通过野外调查与室内分析测试相结合的方法，进行了破坏山体植被恢复效应的研究。采用主导因子法对36块样地进行了立地类型划分，分析了其立地特征及植被恢复的障碍因子；探讨了7个代表性样地3个年份(2005、2007、2008年)的土壤理化性质动态变化规律；分析了不同措施下植被生长状况及其动态变化规律，评价了研究区22种植物的适应性，为今后破坏山体植被恢复的植物种选择提供依据。主要研究结果如下： 1.通过调查结合植被恢复难易程度的分析，破坏山体立地类型主要受外貌形态、边坡坡度、高度、土层厚度和土壤中砾石含量等5个因子的影响。在分级量化的基础上，利用聚类分析法对5个立地因子的聚类分析表明，泰山抽水蓄能电站破坏山体立地类型可划分为开采边坡裸岩型、开采边坡薄土型、开采边坡中土型、坝体裸岩型、弃渣场中土型5大类11个亚类。 不同立地类型的特征有较大差异，不同立地类型植被恢复难易程度不同，植被恢复的途径也不同。其中以开采边坡裸岩型植被恢复难度最大，开采边坡中土型和厚土型相对容易。针对5类立地条件类型的不同，应因地制宜地采用不同的植被恢复措施。 2.泰山抽水蓄能电站破坏山体的植被恢复在短时间内恢复林分郁闭，达到重建景观、改善环境和减缓水土流失的效果，但是各样地对土壤理化性质的改良和植被生长状况差异性较大。 (1)不同的植被恢复措施对土壤理化性质和植被生长情况的影响差异性较大。坝体平台(BTPT)、坝体左侧垒砌鱼鳞坑(BT-Z)和立外平台(LWPT)样地土壤理化指标明显高于其它四个样地，其植被成活率、保存率、生长量以及覆盖度明显好于其它四个样地。各样地土壤理化性质及植被的成活率、保存率、生长量以石砌挡墙(SQDQ)和弃渣场(QZC)样地最差。 (2)7个样地土壤含水量的研究表明：坝体平台、坝体左侧垒砌鱼鳞坑和立外平台样地3年中的土壤含水量均明显高于其它各样地，并且呈逐年上升的趋势；石砌挡墙和弃渣场样地土壤含水量明显低于其它5个样地；石砌鱼鳞坑(YLK)和坝体右垒砌鱼鳞坑(BT-Y)样地土壤含水量相差不大。根据气象资料显示，2005、2007和2008三个年份5月降水量相差不大，因此，整地方式、植被状况和人为干扰因素对土壤含水量影响很大。 (3)在整体客土源一致的情况下，由于植被恢复措施和栽植植物种的差异，各样地对土壤理化性状的改良情况有所不同。表土层土壤改良效果明显，从表层到下层，各样地土壤含水量、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、粘粒含量逐渐减少，土壤容重、砂粒含量逐渐增加，粉粒含量的变化规律不明显；土壤pH值逐渐增大，土壤养分含量逐渐减小。 (4)各样地土壤表层土壤养分含量均高于下层含量。因枯落物的聚集较多，坝体平台、坝体左侧垒砌鱼鳞坑和立外平台样地表层养分含量明显高于下层，石砌挡墙和弃渣场样地相差不大。 (5)土壤物理性质与土壤化学性质相关性密切。土壤容重与各化学性质之间成负相关关系，但相关性不显著，土壤容重受土壤质地、结构、有机质含量以及各种自然因素和人为因素的影响。土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度与各化学性质之间有一定的正相关关系，但相关性不显著。 (6)对恢复植物种的适应性评价表明，在泰山抽水蓄能电站破坏山体植被恢复过程中，最适应的植物种为D类，包括紫荆(Cercis chinensis)、扶芳藤(Euonymus fortunei)、葛藤(Pueraria lobata)、爬山虎(Parthenocissustricuspidata)、五叶地锦(Parthenocissus quinquefolia)；其次为E类，包括黑松(Pinus thunbergii)、桧拍(Sabina chinesis)；再次为A类，包括连翘(Forsythia suspensa)、蔷薇(Rosa multiflora)、紫薇(Lagerstroemiaindica)、板栗(Castanea mollissima)、紫叶李(Prunus ceraifera cv。Pissardii)、大叶黄杨(Euonymus japonicus)、小叶黄杨(Buxus microphylla)、小叶女贞(Ligustrum quihoui)、小叶白蜡(Fraxinus bungeana)；C类包括火炬树(Rhus typhina)、侧柏(Platycladus orientalis)和F类包括石榴(Punica granatum)、木槿(Hibiscus syriacus)较为适应，不适应栽植的植物种为B类包括水杉(Metasequoia glyptostroboides)、大叶女贞(Ligustrun lucidum)。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号和缩略词说明

声明

1.引言

1.1研究的目的、意义

1.2受损生态系统的植被恢复方法

1.2.1自然恢复

1.2.2人工恢复与生态恢复

1.2.3“生态设计”方法

1.3植被恢复技术

1.3.1立地条件改善技术

1.3.2多种造林方式

1.3.3林分改造和抚育技术

1.4破坏山体植被恢复国内外研究现状

1.4.1破坏山体植被恢复技术研究

1.4.2立地类型研究

1.4.3土壤化学性质研究

2.材料与方法

2.1研究区概况

2.1.1地理位置

2.1.2地质地貌

2.1.3水文、气象

2.1.4土壤、植被

2.1.5水土流失及水土保持工程现状

2.2研究内容

2.3研究方法

2.3.1立地条件调查与分析

2.3.2土壤样品采集

2.3.3土壤理化性质的测定

2.3.4数据处理

3.结果与分析

3.1破坏山体立地条件类型划分

3.1.1立地类型划分标准与量化

3.1.2立地条件类型划分

3.1.3破坏山体立地类型特征及植被恢复措施

3.2典型样地植被恢复方式

3.3植被恢复过程中土壤物理性质及其动态

3.3.1土壤水分的动态变化

3.3.2土壤容重的动态变化

3.3.3土壤孔隙度的动态变化

3.3.4土壤机械组成

3.4植被恢复过程中土壤化学性质及其动态

3.4.1土壤活性酸(pH值)的动态变化

3.4.2土壤有机质含量的动态变化

3.4.3土壤氮元素含量的动态变化

3.4.4土壤磷元素的动态变化

3.4.5土壤速效钾的动态变化

3.4.6土壤理化性质指标间相关分析

3.5植被恢复过程中主要植被生长动态

3.6泰山破坏山体植被恢复选用植物种的适应性分析

4.讨论与结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文