张晓明[1]2004年在《黄土丘陵沟壑区坡面稳定林分结构设计研究》文中研究表明本文利用GPS和GIS技术并辅以外业，调查分析了流域植被景观格局。选择坡面典型植被为研究对象，针对影响坡面稳定的土壤水分状况、林分生产力和林分防治土壤侵蚀功能等指标，分别探讨了坡面各林分的稳定性。其中，在对林地土壤水分动态变化长期监测的基础上，测定土壤水分特征曲线来分析林地土壤水分利用的有效性，并通过盆栽试验探讨了主要造林树种林地的土壤水分供耗特点；通过林分生物产量调查分析和林地产流产沙的长期野外观测，分别探讨了不同水分条件下林分生产力和坡面林分的水土保持效益，并运用灰色关联分析法分析了各因子对坡面产流产沙影响的显着程度。在此基础上，提出了黄土丘陵沟壑区坡面稳定林分结构的设计，为黄土区退耕还林和生态重建提供理论依据和实践指导。 研究结果表明，天然次生林地土壤水分状况最好，人工林中刺槐和侧柏混交林最接近于天然次生林，侧柏和油松针叶林好于刺槐林，刺槐林中密度为2000株／hm~2的好于其他密度的林分，乔、乔混交林好于乔、草混交林；刺槐和侧柏林在4～6月、杏树和梨树林在4～6月和8月土壤水分供耗失衡。通过林分生物产量分析，天然次生林最高，油松和沙棘混交林与刺槐和侧柏混交林次之。根据影响坡面林分产流产沙的林分因子和地形因子灰色关联度分析，林分草本生物量、枯落物生物量和灌草层盖度影响显着，而坡位影响较小；而林分中，天然次生林和虎榛子灌木林水土保持效益最高，刺槐林、侧柏和刺槐混交林、刺槐和油松混交林、油松林等次之，高质量大工程整地的果农复合水保效益也较高，其中油松和沙棘混交林、刺槐和油松混交林、虎榛子灌木林年均土壤流失量分别约为4.29、12.91、5.89t／hm~2，远小于土壤允许流失量(200t／hm~2·a)。 依据研究结果，分别提出黄土丘陵沟壑区梁峁坡和沟坡不同部位林分结构设计。
赵维军[2]2014年在《陕北黄土区坡面微地形生境与林分结构关系研究》文中研究指明20世纪80年代以来,黄土高原人工造林根据立地类型划分尺度,沿等高线按照一定的等株距等行距布置栽植点,部分栽植点布设在了土壤水分等生境条件较差的位置上,导致坡面人工植被成活率和保存率均较低,甚至形成了“小老树林”,即忽略了坡面微地形及其带来的生境差异。因此,本研究以陕北黄土区坡面微地形及林分为研究对象,选择陕西省延安市吴起县为试验研究区,通过采用叁维激光测量、高分辨率遥感影像解译等高技术手段,结合野外实地调查林分数据以及土壤水分、养分数据,利用ArcGIS、标准化降水指数、Mann-Kendall趋势检验以及Ripley's K函数等空间分析方法,揭示坡面微地形的分布规律,微地形土壤水分养分特征及对近56年来该区域干旱演变特征的响应,最后探讨了微地形对林分生长特征及空间分布格局的影响。结果表明：(1)浅沟、切沟、塌陷、缓台以及陡坎等微地形面积分布差异显着,从大到小依次为：切沟>缓台>浅沟>陡坎>塌陷,其分布规律受坡度、坡向以及土地利用类型的影响较大。(2)雨季,切沟、缓台、塌陷等微地形土壤的集水能力约为陡坎和原状坡土壤的2倍；生长季,陡坎、原状坡的土壤水分对大气降水的依赖性最大,切沟、缓台、浅沟的依赖性居中,塌陷的依赖性最小。(3)切沟、塌陷及缓台等林地的土壤含水量在0-120cm土层变化范围为15%-18%,陡坎林地的土壤含水量在0-80cm土层变化范围为13%-16%；缓台、切沟及塌陷等林地土壤含水量比陡坎微地形出现土壤干层深约40cm。(4)人工林地土壤的速效氮、速效磷、速效钾、全效氮以及有机质等养分含量在不同微地形的变化差异较大,且缓台、切沟、塌陷以及浅沟的土壤养分表聚现象比陡坎的弱。(5)阴坡树种的生长指标与坡位指数呈显着正相关,与坡度指数呈显着负相关；阳坡树种的树高、枯落物厚度与坡度指数呈显着负相关。同一树种在不同微地形上的生长差异显着,林分树种树高随胸径生长速度由大到小依次为：切沟内的刺槐、柳树以及小叶杨>塌陷内的山杏>陡坎上的榆树。(6)微地形内林分单种空间格局的最大聚集半径介于20-30m。均匀坡面在0-l00m空间尺度内,种间空间关联性为显着负相关；在含有微地形的坡面上,刺槐-杜梨、刺槐-山杏、刺槐-小叶杨、刺槐-榆树,以及河北杨-榆树等种间在0-30m空间尺度内为显着负相关变化到60-100m空间尺度内的显着正相关关系,而杜梨-河北杨、杜梨-山杏、杜梨-小叶杨、杜梨-榆树、河北杨-山杏、河北杨-小叶杨以及山杏-榆树等种间则表现为无空间关联性。(7)阴坡造林陡坎以榆树、缓台以山杏、切沟以刺槐为宜,缓台可混交小叶杨、杜梨等树种,切沟可混交河北杨,阳坡造林缓台以刺槐、切沟以榆树为宜。
曹斌挺[3]2016年在《黄土丘陵沟壑区退耕坡面不同植物群落的土壤侵蚀特征》文中研究说明黄土丘陵沟壑区由于地形地貌的复杂性和人类活动等因素,是中国水土流失最严重的地区。植被恢复具有较好的生态环境效应,是黄土高原水土保持积极有效的措施。本研究以安塞县典型小流域退耕坡面不同植物群落为研究对象,在2012-2015年采用侵蚀针法连续监测土壤侵蚀强度,结合对研究期间降雨与植物群落特征的分析,研究了现阶段退耕坡面不同植物群落及其土壤侵蚀特征。主要研究结果如下:(1)安塞县2012年降雨量480.2mm,属于平水年,2013年和2014年降雨量分别为880.2mm和672.5mm,属于丰水年,均大于多年(1971-2015)平均年降雨量457.3mm,2015年降雨量310.2mm,属于枯水年,小于多年平均值,其中2013年是安塞县历史上年降雨量最大的年份。月降雨量与多年平均规律一致,为7月>8月>9月>6月>5月>10月;而降雨日数呈现9月>8月>7月>6月>5月>10月,与多年平均规律8月>7月>9月>6月>10月>5月不一致,变异系数分别为43.7%-118.7%、32.3%-37.7%,7月的降雨量和降雨日数变化最大。不同等级降雨对总降雨量的贡献率呈现中雨>大雨>小雨>暴雨,与多年平均规律中雨>小雨>大雨>暴雨不一致;降雨次数与多年平均状况一致,呈现出小雨>中雨>大雨>暴雨的规律。(2)调查共记录植物32科71属91种,菊科、禾本科和豆科3科物种数占调查总物种数的57.14%,草本群落物种数略多于乔灌林下草本植物,科属数略小于乔灌林下草本植物。不同植被类型丰富度指数、多样性指数和均匀度指数之间差异不显着。不同植物群落的盖度在20.1%-70.0%之间,总体表现为灌木群落>乔木群落>草本群落。草本群落地上生物量在26.4-126.7g/m2之间,灌木群落地上生物量在182.6-257.3g/m2之间,乔木群落林下草本层地上生物量在35.5-72.0g/m2之间。(3)不同植物群落2012-2015年土壤侵蚀强度在878.1-5099.7t/(km2·a)之间,总体表现为人工刺槐林>草本群落>灌木群落。草本群落年土壤侵蚀强度随着退耕年限的增加和演替阶段的发展而逐渐减小;灌木群落和人工杨树林的年平均土壤侵蚀强度在1228.1-2521.8t/(km2·a)之间;人工刺槐林的年平均土壤侵蚀强度高达3874.99t/(km2·a),属于中度侵蚀。(4)铁杆蒿群落、沙棘群落、刺槐群落的年土壤侵蚀强度与年降雨量呈显着正相关关系;猪毛蒿群落、长芒草群落、白羊草群落、柠条群落的年土壤侵蚀强度与年大雨雨量呈显着正相关关系;茭蒿群落年土壤侵蚀强度与年暴雨雨量呈显着正相关关系;大雨和暴雨是影响刺槐和沙棘群落土壤侵蚀的重要降雨等级。草本群落、灌木群落和乔木群落年土壤侵蚀强度在不同水文年与坡度之间均具有显着的幂函数关系;除2014年灌木和乔木群落、2015年灌木群落外,与盖度之间具有显着负指数函数关系,不同植被类型在不同水文年的临界有效盖度在27.0%-87.9%之间,临界有效盖度随着年降雨的增大而增加。
李萍[4]2012年在《陕北黄土区两种整地植被恢复效果研究》文中研究表明陕北黄土区水土流失严重,生态环境脆弱,是植被恢复的重点区域之一。随着生态建设工程的实施,该区在植被恢复方面取得了显着成效,但缺乏理论和技术上的系统研究和总结。本文通过对生态恢复的影响因素分析,提出了植被生态恢复物质能量平衡假说,并深入分析了鱼鳞坑和水平阶两种整地模式的人工油松林植被恢复效果状况。7-8月份的鱼鳞坑内0-60cm土层土壤水分状况低于鱼鳞坑外部坡面,同时处于不同微地形条件下的鱼鳞坑的集雨效果存在差异性。半阳向陡坡和极陡坡采用80规格鱼鳞坑较适宜；缓坡采用80规格或者60规格等较小规格鱼鳞坑。雨季末水平阶整地人工油松林地各样地0—160 cm土层的平均土壤含水量为5.43%,雨季对各样地的土壤水分补给量很小。旱季末各样地土壤水分继续减小,0—160 cm土层的平均土壤含水量为3.87%。各样地碱解氮、速效磷、速效钾、有机质和全氮具有表聚性,尤其是0—10 cm土层表聚性显着；各样地pH值表现为碱性；0—100 cm土层的全磷、速效磷、全钾和速效钾平均含量为中等水平,有机质、全氮、碱解氮为低或很低水平。油松林地整体最佳邻体竞争范围为2.8m,基株受到的总体竞争强度随距离的增加而逐渐增大,得出邻体范围与基株的竞争强度的关系模型为：Cl=a+bL-1。油松的邻体竞争强度随着对象木胸径的增大而减小,呈现出幂函数关系Cl=aD-b。标准木解析的氮含量表现为：叶>果>枯落物>腐殖质>枝>皮>根>根头>干；磷含量表现为：腐殖质>果>枯落物>枝>叶>干>根>皮>根头；钾含量表现为：腐殖质>叶>根>枝>枯落物>皮>果>根头>干；碳含量表现为：叶>皮>枝>根头>果>根>干>枯落物>腐殖质。碳储量表现为沟坡上的油松林地碳储量最大,其次是水平阶整地的低密度林地,鱼鳞坑整地和未整地的相同密度林地碳储量小于水平阶整地的林地,水平阶整地的高密度林地碳储量也小于低密度水平阶整地的林地。标准木树高、胸径和材积的生长量均低于当地油松林生长平均值。胸径、树高较早进入成熟期,各样地的材积生长均处于加速生长期。在该区降水量不足、人工植被密度过大的情况下,水平阶整地方式通过使植物个体间的竞争力均一化,加剧了个体间的竞争,对低效林的产生起到了一定的促进作用。鱼鳞坑整地则是人为形成和扩大凹状微地形,使降水资源呈块状分布,建议该区造林采用鱼鳞坑整地模式。
齐实[5]1999年在《水土保持可持续发展研究》文中进行了进一步梳理本论文以可持续发展理论为指导,结合国家科技攻关项目,以黄土丘陵沟壑区小流域为研究对象,从水土保持可持续发展理论,小流域水土保持可持续发展的理论分析,小流域水土保持环境系统的基础研究,小流域系统调控,土地生产力开发,小流域系统监测和评价以及流域管理信息系统等方面进行了全面系统的研究。其成果对于我国的水土保持可持续发展具有重要的理论和实践意义。 1.在对国内外可持续发展研究现状深入了解和认识的基础上,首次提出了水土保持可持续发展的概念,系统论述了水土保持可持续发展的概念、水土保持可持续发展研究的内容和方法,水土保持可持续发展评价及指标,并提出了我国水土保持可持续发展的基本思路。 2.应用自行研制的大型人工降雨装置,所获取的大量资料,从运动波理论的基本方程入手分析坡面产流机制。用数学模拟手段研究坡面泥沙的时空变化规律,最终建立了坡面土壤侵蚀随时空变化的动态模型和参数预测模型,其研究结果对进一步了解小流域水沙动态过程和指导水土流失综合治理实践提供了重要的理论依据。在此基础上,采用了侵蚀专业模型与地理信息系统松散耦合的研究方案,建立电算模型,对流域土壤侵蚀进行模拟。在对流域水文的DEM模型分析基础之上,进行流域径流水文分析,土壤侵蚀量的计算,使其可以模拟流域空间范围内的每一个单元格、地块、全流域的土壤侵蚀在场降雨侵蚀和全年侵蚀,做到了土壤侵蚀模拟的时间、空间分布。有利于更加明确流域内的重点侵蚀与产沙区和污染物的来源。对水土保持、泥沙治理、污染防治等方面都有重要的实际意义。 3.在SPAC理论的指导下,系统观测降水、渗透、蒸腾、蒸发、水分等因子,综合应用时间序列分析、霍顿下渗模型、谐波分析、灰色关联分析、水量平衡原理等方法和手段,对小流域的降水变化规律、土壤入渗性能、植物蒸腾、土壤蒸发、土壤水分时空变化规律、流域综合治理措施对水资源合理利用的影响进行了全面深入系统的研究,并且建立了小流域土壤水分预测评价模型;研究表明:①该地区年际降水变化具有周期性,变化周期为132月,约11年;②综合治理措施可使土壤入渗性能得到改善,林草地平均增加入渗量30%,梯田62%;③土壤的降水输入最不能满足乔木林地和草地的蒸腾消耗;④林草地水分利用率较农作物高;⑤本地区土壤水分变化可划为四个时期,四月初至六月中旬为春季土壤水分缓慢蒸发期,六月中至七月中旬为旱季土壤水分严重亏缺期,七月中旬至十月中旬是土壤水分补偿期,十月中至次年叁月底为土壤水分相对稳定期;⑥流域土壤储水能力林草地大于农地,治理后不同降水年份流域土壤储水量均大于治理前;⑦应用水量平衡原理,建立的土壤水分预测模型,均具有较高的精度。⑧⑨
魏天兴, 朱金兆, 张建军, 毕华兴, 朱清科[6]2007年在《水分平衡基础上的小流域水土保持林配置模式探讨》文中指出就山西西南部黄土残塬沟壑与丘陵沟壑区小流域水土保持林体系配置问题进行探讨。在遵循以小流域为设计对象单元,针对水土流失影响因子因害设防,层层设防的防护林体系配置的理论基础上,提出从林地和流域的水分平衡出发,小流域防护林体系应采取合理的配置模式、促进天然植被恢复与人工造林促进植被恢复形成合理的林分结构,防护林体系应基于小流域的水分生态环境合理分布,在不同地貌部位的合理配置应遵循不同立地可承载生物量的极限值,适度造林,作到林水平衡,达到合理的植物配置模式和稳定林分结构,形成良性的水文生态环境,保证水土保持功能持续稳定。研究地区试验流域在森林覆盖率达到34%时,分布合理,侵蚀沟在封育状况好时,均可达到产流量小于允许侵蚀量。疏林地、林草间作林地、带状绿篱、未破坏的天然灌木和天然草地,稀疏林地就能够使产沙量小于允许值,并且林地具有较好的水分状况。
邓健[7]2017年在《陕北黄土丘陵区典型退耕流域农林景观配置模式综合评价及优化》文中提出黄土高原是我国生态环境建设的重点区域,区域小流域属典型的生态经济单元。退耕还林工程结合小流域综合治理措施有效改善了黄土高原生态环境状况和社会经济发展水平,但在治理过程出现了人工林草退化、土壤深层水分过度消耗、经济效益低下等诸多问题。为提高生态恢复工程效果和小流域治理的可持续性,研究采用系统分析、试验研究、社会调查和文献分析等方法,利用Arcgis软件和SWAT模型对陕北黄土丘陵区小流域特征和5个典型小流域景观配置模式现状进行分析和研究;开展试验和社会调查研究流域退耕还林工程的生态、社会和经济效应及农业系统可持续性;依据研究结果和文献资料构建评价模型并评价典型流域配置模式,找出存在的问题;依据评价结果提出针对性优化措施并对典型流域配置模式进行优化调整,比较分析优化前后的评价结果和景观特征;依据评价过程和分析设计和开发小流域退耕还林评价软件。主要的研究结果如下:(1)陕北黄土丘陵区典型小流域平均面积为357.45 hm2-375.80 hm2,多为狭长型;研究流域内>15°的陡坡面积比例较大,土地利用以生态服务型景观为主(71.71%-97.23%),景观斑块破碎化严重;根据不同景观比例将小流域配置模式分为“林草模式”、“林草+耕地模式”、“林草+果园模式”、“林草+耕果兼作模式”和“林草+其他模式”5类;小流域农林景观配置模式变化由多种因子共同驱动。(2)人工植被恢复显着增加了地表植被覆盖、枯落物归还和物种多样性恢复;且显着促进了土壤有机碳、全氮和全磷等养分积累,土壤酶活性增加,微生物量增加和土壤物理状况改善;此外,与耕地相比植被恢复地显着减少了地表径流量(21.79%-69.65%)和土壤侵蚀量(31.28%-70.93%);植被恢复的生态效益总体均表现为乔木>灌木>草地。(3)退耕还林工程的实施显着减少了区域农户耕地面积(39.59%);也导致粮食生产能力下降(主要粮食作物产量下降19.09%-41.36%),蔬果产量增加,农业生产结构发生变化;劳动力向非农化转移,外出务工的劳动力户均增加0.80人;同时退耕还林使得区域居住环境变好、生活条件改善,94.24%的农户支持退耕还林政策,但46.63%的农户仍选择补贴停止后采取复耕行为;农户态度、社会规范和行为感知能力等多种因素会通过农户复耕意愿而影响农户复耕行为。退耕还林工程实施显着增加了农户经济收入和支出,增加比例分别为190%和359%,收入和支出均向非农化转变;农村恩格尔系数和基尼系数均下降,农户劳动力生产效率有较大幅度的提高。(4)利用能值分析方法对研究区域内3种典型配置模式农业系统能值投入产出和可持续性进行分析,结果表明3种模式的农业生产均强烈依赖外部资源投入,对本地资源的利用程度有限,尤其是果树生产为主的模式本地资源贡献最低,仅12.18%;能值产出均以水果和蔬菜为主,占总产出能值的59.70%-98.62%,粮食产出比例次之;大量的外部能值投入对本地环境造成巨大压力,以果树种植为主的系统可持续发展能力最低;粮食生产为主的模式虽然资源投入较少,但是产出效率也最低;相对来说粮果兼作型农业发展模式可持续性优于其他两种模式,更适宜于陕北黄土丘陵区小流域发展。(5)利用频度分析、专家咨询等方法结合试验和调查数据分析,构建了包含植被恢复、水土保持、固碳释氧、经济收入、生产效率、粮食安全、产业结构和社会影响8个指标因素共19个指标的陕北黄土丘陵区退耕流域农林景观配置模式综合效益评价指标体系;利用专家打分法和层次分析法从生态恢复为主和社会发展为主两个方向确定了指标权重,最终建立了综合指数评价模型和等级划分表。对研究的5个典型小流域配置模式进行了评价和分析;发现研究流域配置现状存在的问题主要是流域发展生态效益和社会经济效益不协调,片面发展严重、高水平农田比例小、部分流域资源压力大、低效传统农业影响流域整体发展、树种管护不到位导致生态效益较低、劳动力转移对流域社会经济发展的带动不足。(6)结合资料分析、实地调研、试验研究和专家咨询等方法,在典型小流域综合评价和分析的基础上,提出了构建多层水土流失防控工程体系、合理规划和调整农业产业结构等5个方面的陕北黄土丘陵区小流域景观配置模式整体优化途径;并针对4种主要的景观布局要素提出低效林地改造、陡坡低产经济林地退耕、荒山荒地改造、高产农田建设等10个方面的具体措施;依据提出的优化途径和措施对5个典型流域的农林景观配置模式进行了优化和评价,优化后从生态和社会经济角度均显着提升了流域农林景观配置模式的评价指数,改善了流域整体系统服务功能。(7)设计开发了包括系统管理、数据管理、流域评价、资料查询、决策建议等5个模块的“小流域退耕还林综合效益评价软件V1.0”,能够用于快速输入流域基础指标得到各类要素和综合效益评价结果,并可以根据评价结果查询流域优化的技术措施。总之,本研究从配置模式现状的分析到优化模式的提出,综合多个学科理论和多种方法,为陕北黄土丘陵区小流域农林景观配置模式的评价和优化提供了系统的思路和途径。研究结果能够为黄土丘陵区小流域综合治理提供理论指导,为黄土高原小流域景观配置模式的评价和优化提供科学依据。
陈新军[8]2005年在《半干旱黄土丘陵区主要林分的水分生态研究》文中提出在干旱半干旱地区,水分是限制当地植被恢复与重建的主要生态因子。本研究针对该区退耕还林生态建设中植被生长耗水与水资源短缺的矛盾问题,在半干旱黄土丘陵沟壑区,以山西中阳县圪针耳流域退耕还林示范区的几种主要退耕林分为对象,在2003～2004 年生长季节,利用先进仪器设备和多种方法手段,对林地土壤水分物理性质、土壤水分时空动态规律、林木蒸腾耗水、林地水分有效利用和树木水分生理生态特性进行了研究,提出了不同树种合理的立地配置方案。研究结果对半干旱黄土丘陵沟壑区人工林植被建设的适宜植物选择及其合理立地配置具有科学指导作用。主要研究结果如下:(1) 不同立地土壤水文物理性质⊙林地土壤孔隙及持水状况受到坡向、坡位、整地方式、林分和土层深度的影响。不同坡向的土壤容重,以阳坡>半阳坡>半阴坡>阴坡,总孔隙度阴坡>半阴坡>阳坡>半阳坡。从峁坡上部到峁坡下部毛管孔隙度逐渐增大,上、中、下坡的毛管孔隙度分别为46.6%、47.5%、49.7%,即随着坡位的降低,土壤的持水能力增加。不同林地类型的毛管孔隙度,核桃林为50%,刺槐林54%,撂荒地46%,荒草坡48%,非毛管孔隙度核桃林13%,刺槐林9%,撂荒地7%,荒草坡6%。土壤容重刺槐林1.13g/cm~3、核桃林1.15 g/cm~3,小于荒草坡1.27g/cm~3、撂荒地1.21g/cm~3。即土壤孔隙及持水能力有林地要好于撂荒地和荒草坡。随着土层深度的增加,土壤容重增加,土壤的孔隙状况和持水能力下降。⊙林地土壤渗透受到坡向、坡位、整地方式、林分和土层深度的影响。不同坡向的稳渗速率,以阳坡0.83mm/min>阴坡0.50mm/min。稳渗速率峁坡上部(1.16mm/min),大于下部(0.79mm/min)。不同林地,相邻同坡向的柠条林地和刺槐林地稳渗速率基本相同,大约在0.56mm/min 左右。不同的整地方式的稳渗速率,以穴状整地(1.37mm/min)>鱼鳞坑
夏静芳[9]2012年在《沙棘人工林水土保持功能与植被配置模式研究》文中指出晋陕蒙砒砂岩区地处黄土高原,水土流失严重,生态环境恶劣,被称作是“地球环境的癌症”。沙棘(Hippophae)属于胡颓子科(Elaeagnaceae)沙棘属,是该地区水土流失治理的先锋树种之一。该文结合国家生态建设重点项目“晋陕蒙砒砂岩沙棘生态工程”,在内蒙古准旗项目区,进行了沙棘林人工林的(以下简称“沙棘林”)水土保持功能分析；同时,基于沙棘单一植物种类的植被配置模式,构建更加合理的乔灌草合理配置的准旗水土保持植被配置模式,不仅能够有效改善当地生态环境,还可获得经济效益,带动当地农民增收,以期为砒砂岩区乃至整个黄土高原地区水土保持植被建设提供科学依据。该文的试验采用了“标准地法”等方法,对实验区域沙棘林的水土保持功能进行多年观测和研究,采用GPS作为重要更新手段对调查样地进行定点,运用统计学相关性分析、回归分析、计算机统计分析软件SPSS辅助等方法,分别进行沙棘在不同林龄(2-8a)和不同立地类型(沟坡、梁峁顶、沟底)的水土保持功能对比,取沙棘林木的林下草本、枯落物层、地表土壤层的生态特征作为对比参照,进行了沙棘林的林下草本层生物多样性分析,涵养水源功能分析、改良土壤功能分析以及保水减沙功能分析。还进行了经济效益和社会效益分析。同时,根据对样地调查的成果,根据地貌、土壤侵蚀特性和分布特点,将准旗划分为四个类型区域,分别提出了不同的水土植被配置模式。主要的研究结果如下：1.沙棘林下草本层的物种丰富度及Gleason丰富度指数、物种多样性随着林龄的增加呈现高—低—高的趋势,均匀度则相反,都遵循植物群落演替规律,体现了沙棘在砒砂岩区的适生性；丰富度、Gleason指数、多样性指数、均匀度指数均按梁峁顶>沟坡>沟底顺序排列,而优势度指数则相反,按沟底>沟坡>梁峁顶顺序排列。这一结果既说明了土层厚度是影响生物多样性的关键因素,也说明立地类型对生物多样性特征具有重要影响,这为如何优化配置沙棘人工林提供了一定的依据。2.对比4年生的沙棘林在不同坡位的截留量,总体呈梁峁顶,阳沟坡,阴沟坡,沟谷底递增趋势。在不同林冠层上的截留量,沙棘层明显高于下木及草本层,同时,在相同的立地条件下,植被的截留量随林龄增加呈递增趋势。其中4年生的草本层截留量为沙棘层的40%,7年生的草本层截留量为沙棘层的60%。这说明随着时间的延续,沙棘和其下木草本之间取得了更好的互补性,其生态作用也都发挥得更有效。沙棘林在不同土壤类型的截留量,呈现由黄土—砒砂岩—冲积土递增的趋势。3.当立地条件相同时,枯落物持水率和持水量随林龄增加而增大。同一林龄的沙棘林,不同的立地条件下,2002年种植的沙棘,在沟底种植,枯落物干重蓄积量是7.25t,持水量是12.62t；在阳坡上,枯落物的干重蓄积量是1.43t,持水量是3.25t；在阴坡上,枯落物的干重蓄积量是4.5t,持水量是5.2t。枯落物为沟底>阴坡>阳坡。土壤渗透率为砒砂岩>砂壤>冲积土,呈递增趋势。4.3年生及以上的沙棘,每年根可向周围扩展1-2cm,根蘖苗可达20株以上,平均每年水平扩展速度为0.5-2.5m。沙棘根系对土壤抗冲性有极明显的增强作用,其增强土壤抗冲能力的大小与≤1mm须根的密度密切相关。当8-12年生沙棘林的有效根密度为60个/100cm2以上时,对于坡度≤20°条件下的任何暴雨强度的径流冲刷均有明显的抑制作用。5.在准格尔旗西南部砒砂岩沟壑区、东南部黄土丘陵沟壑区、北部库布齐沙漠区及黄河南岸平原区的四个区域,分别提出不同以沙棘为主、为辅和相关的水土保持植被配置模式配置,在选取沙棘为主要树种基础上,有针对性地选择乔、灌、草种类,与油松、杨树等乔木,柠条、山杏等灌木,苜蓿、草木樨等牧草构成复合水土保持植被建设的系统,建立了14种砒砂岩地区水土保持植物治理模式,为今后在晋陕蒙甘地区的应用与推广提供了依据。
马定渭[10]2008年在《湖南紫色土荒坡地植被恢复林草复合种植模式研究》文中进行了进一步梳理本研究选择湖南省衡邵盆地和湘西自治州沅水河谷丘陵这一水土流失和季节性干旱同步发生的重灾区,以紫色土荒坡地植被恢复中的林草复合种植模式为对象,在客观评价林草复合种植模式综合效益的基础上,重点开展林草复合种植模式蓄水保土效应机理和林草复合种植模式设计研究,并配套探讨林草复合种植模式技术集成,为确立林草复合种植模式在紫色土荒坡地植被恢复技术体系中的主导地位提供理论支撑和应用引导,同时以丰富紫色土荒坡地植被恢复理论与技术路线。主要结论如下:1、在林草复合种植模式综合效益评价中,集成出了科学实用的新型植被恢复“复合种植”模式评价指标体系,并利用这套指标体系优选出了适宜紫色土荒山坡地植被恢复运用的林草复合种植模式。2、在林草复合种植模式蓄水保土效应机理研究中,明确了林草复合种植模式蓄水保土效应状态和效应状态产生的机理,并在此基础上提出了“生态集水”概念;进而从生态集水概念内涵和外延探讨中,论证出了适合我国南方季节性干旱区域防治干旱灾害的新技术。3、在林草复合种植模式工程设计研究中,凝炼出了林草复合种植模式工程设计应遵循的原理和原则,明确了工程设计中空间设计(包括平面设计、立体设计)和时间设计方法,并以此实证了可供紫色荒山坡地植被恢复应用的几种林草复合种植模式。4、林草复合种植模式技术集成探讨中,明确了新的林草复合种植模式类型划分依据、率先理顺了林草复合种植模式技术集成思路,并规范了龙须草与林木复合种植等模式的配套栽培技术。同时,初步研制出了林木与龙须草复合种植模式产业化开发中的核心技术—龙须草生物制浆技术。
参考文献：
[1]. 黄土丘陵沟壑区坡面稳定林分结构设计研究[D]. 张晓明. 北京林业大学. 2004
[2]. 陕北黄土区坡面微地形生境与林分结构关系研究[D]. 赵维军. 北京林业大学. 2014
[3]. 黄土丘陵沟壑区退耕坡面不同植物群落的土壤侵蚀特征[D]. 曹斌挺. 西北农林科技大学. 2016
[4]. 陕北黄土区两种整地植被恢复效果研究[D]. 李萍. 北京林业大学. 2012
[5]. 水土保持可持续发展研究[D]. 齐实. 北京林业大学. 1999
[6]. 水分平衡基础上的小流域水土保持林配置模式探讨[J]. 魏天兴, 朱金兆, 张建军, 毕华兴, 朱清科. 水土保持研究. 2007
[7]. 陕北黄土丘陵区典型退耕流域农林景观配置模式综合评价及优化[D]. 邓健. 西北农林科技大学. 2017
[8]. 半干旱黄土丘陵区主要林分的水分生态研究[D]. 陈新军. 山东农业大学. 2005
[9]. 沙棘人工林水土保持功能与植被配置模式研究[D]. 夏静芳. 北京林业大学. 2012
[10]. 湖南紫色土荒坡地植被恢复林草复合种植模式研究[D]. 马定渭. 湖南农业大学. 2008
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