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蒙阴县毛坪小流域生态修复示范工程生态效益监测与评价

杨慧玲

   通过大面积宏观调查与典型标准样地微观测试相结合的方法,对蒙阴县毛坪小流域生态修复示范工程的植物多样性、土壤物理性质、蓄水保水效益和空气负离子等生态效益进行了监测与评价研究,结果表明该流域生态修复工程取得了明显的生态效益。主要结论如下: 1、生态修复后研究区内植物群落物种多样性和丰富度显著提高。其中有林地封禁型植物群落的物种丰富度和多样性指数高于其它修复类型。无论天然次生林或人工林混交林群落的生物多样性均优于单纯林。在农地保育修复措施中,以梯田封禁后物种多样性提高效果较大,梯田封育型次之。因此,从增加生物多样性、提高生态效应的角度出发,对修复区内的林果梯田应尽量全面封禁,禁止农事活动或尽量减少对林地的耕作抚育。对陡坡作物梯田封禁后,依据宜乔则乔、宜灌则灌的原则,应尽量引入适当的树种进行造林,以促进生物多样性的恢复与提高。 2、生态修复工程区土壤结构与水分状况明显改善、孔隙度提高。从土壤粒径不均匀系数来看,生态林封禁类型中,天然次生林地的高于人工林的,平均比人工林高59.2%;混交林土壤粒径不均系数大于单纯林的,比单纯林高52.63%。从分形维数来看,生态林封禁类型中,天然次生林土壤分形维数平均值高于人工林。无论是天然次生林或人工林,混交林土壤分形维数(平均值为2.666)都高于单纯林(平均值为2.444)。从土壤容重来看,生态林封禁类型中,天然次生林土壤容重小于人工林。无论是天然次生林或人工林,混交林土壤容重(平均值为1.176g/cm~3)均小于单纯林(平均值为1.287g/cm~3)。疏林补植、荒坡造林植物群落修复后土壤容重分别比修复前减小了0.116g/cm~3、0.238g/cm~3。从土壤孔隙度来看,有林地封禁类型中,天然次生林土壤孔隙状况优于人工林。无论是天然次生林或人工林,混交林土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度都优于单纯林。可见各修复措施能均较好的改良土壤孔隙状况,增加土壤的通透性。生态修复后各植物群落的土壤粒径不均匀系数、土壤分形维数和土壤容重和土壤孔隙状况等土壤结构参数均优于修复前,即修复后土壤粒径不均匀性、土壤团粒结构、土壤容重和土壤通透性均比修复前好。无论是天然次生林还是人工林,混交林的土壤结构特性和孔隙度各参数均优于单纯林,因此植被恢复时应注意多树种相结合,更利于林分土壤结构的改良。 3、生态修复工程区土壤蓄水保水效益明显增加。从土壤贮水量来看,生态林封禁类型中,天然次生林饱和贮水量和滞留贮水量(平均值分别为1262.4t/hm~2和323.4t/hm~2)明显高于人工林(平均值为1103.6t/hm~2和244.3t/hm~2)。疏林补植、荒坡造林林地土壤饱和贮水量,较修复前分别提高10.5%和6.6%。在农地保育修复措施中,坡改梯高效经济林与水保耕作技术、坡改梯农林复合与水保耕作技术的土壤饱和贮水量、吸持贮水量或滞留贮水量都有明显增加。从土壤入渗速率来看,无论天然次生林或人工林封禁类型,其混交林封禁型土壤的入渗能力优于单纯林,混交林地土壤平均稳渗速率为6.89mm/min,比单纯林地要高2.36mm/min。实施残疏林补植更新、荒坡人工造林技术措施后,其土壤入渗速率分别提高了2.01mm/min和3.30mm/min。在农地保育修复措施中,坡改梯高效经济林与水保耕作技术、坡改梯农林复合与水保耕作技术的土壤入渗能力明显提高,缓坡梯田苹果修复型的土壤入渗能力提高了1.44mm/min。 4、生态修复工程区空气负离子浓度有所提高。生态林封禁的土壤空气负离子浓度的FCI值平均为0.785,生态林林分郁闭度比较大,林中空气流通比较小,空气负离子浓度比较小,所以FCI值比较小。疏林补植侧柏空气负离子浓度的FCI比修复前的0.26增加到0.84,提高了0.62,提高了238%。荒坡造林类型中黑松、板栗林的空气负离子浓度的FCI值均提高(1.10和1.96),比修复前(0.48)提高了(129%和308%)。农田保育修复类型中,坡改梯高效经济林与水保耕作技术、坡改梯农林复合与水保耕作技术的空气负子浓度FCI均比修复前有所提高。 5、不同生态修复措施中,残疏林补植更新技术的关联度为0.9228,其次是坡改梯高效经济林与水保耕作技术关联度为0.9023,最小的是天然次生林封禁保护技术关联度为0.5423。因此,在做好原有天然次生林封禁的同时,应加大对研究区内疏林补植措施和坡改梯高效经济林与水保耕作技术措施的实施力度。……   
[关键词]:生态修复;水土保持;分形维数;生物多样性;蓄水保水效应
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:山东农业大学2010年