侵蝕退化紅壤生態(tài)恢復(fù)效益研究.pdf

1、我國(guó)亞熱帶山地丘陵紅壤區(qū)土壤侵蝕嚴(yán)重，雖然進(jìn)行了大量的水土保持生態(tài)恢復(fù)與重建工作，但對(duì)生態(tài)恢復(fù)和重建工作產(chǎn)生的生態(tài)效益，以及采取哪種恢復(fù)措施可以取得力省效宏的效果，長(zhǎng)期以來沒有得到相應(yīng)重視。本文以未治理的侵蝕地作為對(duì)照，以在侵蝕地上營(yíng)造馬尾松并封禁管理(措施Ⅰ)以及通過工程措施后種植杉木-馬尾松混交林(措施Ⅱ)為研究對(duì)象，通過野外觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)室分析，研究了不同恢復(fù)措施對(duì)土壤結(jié)構(gòu)、土壤化學(xué)性質(zhì)、群落生物量、植物養(yǎng)分、生物多樣性的影響。探討不

2、同恢復(fù)措施生態(tài)效益差異，為合理恢復(fù)措施的選擇提供依據(jù)，對(duì)指導(dǎo)水土流失治理實(shí)踐具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文主要得出以下結(jié)論：(1)不同恢復(fù)措施的土壤物理結(jié)構(gòu)、土壤化學(xué)性質(zhì)均獲得明顯的改善。采用措施Ⅱ后，其表層土壤(0～20cm)＜0.002mm粘粒含量是對(duì)照的2.01倍；措施Ⅱ、措施Ⅰ的土壤有機(jī)質(zhì)含量分別是對(duì)照的2.70倍、1.44倍。措施Ⅱ、措施Ⅰ的全N、全P、全K均高于對(duì)照，且措施Ⅱ＞措施Ⅰ＞對(duì)照，因此措施Ⅱ和措施Ⅰ的土壤肥力均

3、較對(duì)照有所提高。 (2)措施Ⅱ林分生物量達(dá)到107.61t·hm-2，約是措施Ⅰ(47.88t·hm-2)的2.25倍，約是對(duì)照(11.75t·hm-2)的9.16倍；措施Ⅱ喬木層生物量達(dá)到83.86t·hm-2，措施Ⅰ喬木層生物量達(dá)到15.53t·hm-2，對(duì)照喬木層生物量只有7.79t·hm-2，措施Ⅱ、措施Ⅰ分別是對(duì)照的10.77倍和1.99倍。措施Ⅱ、措施Ⅰ、對(duì)照灌木層生物量分別為6.90t·hm-2、8.00t·hm-

4、2、0.69t·hm-2；措施Ⅱ、措施Ⅰ、對(duì)照草本層生物量分別為1.60t·hm-2、12.52t·hm-2、1.68t·hm-2；措施Ⅱ、措施Ⅰ、對(duì)照枯枝落葉層生物量分別為15.25t·hm-2、11.83t·hm-2、1.59t·hm-2，措施Ⅱ、措施Ⅰ枯枝落葉層生物量分別是對(duì)照的9.59倍和7.44倍。 (3)對(duì)照、措施Ⅰ、措施Ⅱ群落喬木層地上各器官的N、P、K含量大小順序基本上為葉＞皮＞枝＞干，而Ca、Mg則以皮或葉最高

5、，樹干最低；措施Ⅰ、措施Ⅱ喬木層養(yǎng)分積累分別是69.97kg·hm-2和275.21kg·hm，遠(yuǎn)高于對(duì)照喬木層養(yǎng)分積累總量40.71kg·hm-2；對(duì)照、措施Ⅰ、措施Ⅱ群落喬木層養(yǎng)分元素貯量，其大小順序基本為K＞Mg＞Ca＞P(措施Ⅱ除外，其N的積累量大于K的積累量)；對(duì)照、措施Ⅰ群落養(yǎng)分積累量大小順序基本為K＞N＞Mg＞Ca＞P，措施Ⅱ生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分積累量大小順序則為N＞K＞Mg＞Ca＞P；措施Ⅱ群落總養(yǎng)分積累量達(dá)356.70kg·h

6、m-2，分別是對(duì)照和措施Ⅰ的5.8倍和1.2倍。 (4)措施Ⅱ植物種類有29科46屬56種，措施Ⅰ植物種類有23科33屬36種，對(duì)照植物種類只有8科11屬13種。種子植物屬15個(gè)分布類型中有10個(gè)類型有分布，其中，對(duì)照有6個(gè)類型有分布，措施Ⅰ和措施Ⅱ都有10個(gè)分布類型，熱帶成分累計(jì)達(dá)62.96％。三個(gè)群落林下植物的葉級(jí)均以小葉型為主，對(duì)照占53.85％，措施Ⅰ占61.11％，措施Ⅱ占60.71％；其次為中型葉，分別占38.46％

7、、33.33％、30.36％。從物種豐富度(S)來看，措施Ⅱ最高，有56個(gè)種，其次是措施Ⅰ，有36種，對(duì)照最小為13種。DGI、PIE、H’的變化規(guī)律與豐富度指數(shù)一致，都遵循：措施Ⅱ＞措施Ⅰ＞對(duì)照。Shannon-Wiener均勻度指數(shù)、Gini均勻度指數(shù)與McIntosh均勻度指數(shù)群落排序?yàn)椋捍胧颍緦?duì)照＞措施Ⅰ。對(duì)不同群落間的β多樣性豐富程度排序如下：措施Ⅱ-對(duì)照＞對(duì)照-措施Ⅰ＞措施Ⅱ-措施Ⅰ。 綜合分析表明，不同恢復(fù)措施治