閩北不同類型毛竹林生態(tài)功能研究.pdf

1、毛竹（Phyllostachys edulis）是我國分布最廣、面積最大、經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高的竹種。毛竹林不僅具有較高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值，而且在涵養(yǎng)水源、保持水土等方面具有重要的生態(tài)功能。閩北山區(qū)是我國毛竹分布和種植的主要地區(qū)，也是南方典型的丘陵區(qū)。由于竹林集約經(jīng)營強(qiáng)度大，該地區(qū)的山坡度大，降雨量及強(qiáng)度大且集中，水土流失和地力維護(hù)等方面的生態(tài)問題突出。因此，如何在大規(guī)模高效培育和利用毛竹林資源的同時(shí)，提高毛竹林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能成為目前亟待解決的

2、重大科學(xué)問題。本文以閩北常綠闊葉林（CKK）和南方速生豐產(chǎn)的杉木林（CKS）為對照，以閩北山區(qū)主要毛竹林類型——毛竹純林（TZC）、8竹2闊林（TZK1）、6竹4闊林（TZK2）和杉竹混交林（TZS）為研究對象，分析評價(jià)6種林分結(jié)構(gòu)特征及主要生態(tài)功能—群落結(jié)構(gòu)、生物多樣性、土壤性質(zhì)維持、水源涵養(yǎng)和土壤抗侵蝕性，旨在比較不同毛竹林綜合生態(tài)功能差異，為南方丘陵區(qū)發(fā)展毛竹林培育、水土流失防治及竹林可持續(xù)經(jīng)營提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)，同時(shí)，為竹林

3、生態(tài)功能野外觀測積累經(jīng)驗(yàn)。主要研究結(jié)論如下：
　?。?）對不同類型毛竹林群落結(jié)構(gòu)研究表明：6種群落植物隸屬86科166屬231種，其中蕨類植物13科21屬30種，裸子植物2科2屬2種，被子植物71科143屬199種；科以單種科和寡種科為主，占總科數(shù)的80.40％；屬內(nèi)種數(shù)變化范圍為1~7，其中單種屬最多，占總屬數(shù)的78.31%。TZC、TZK1、TZK2、TZS、CKS和CKK的植物分別隸屬55科90屬118種、76科128屬15

4、6種、68科120屬148種、38科54屬60種、42科57屬64種和73科109屬129種。β分布對于擬合試驗(yàn)林分胸徑、樹高和年齡分布較好。
　?。?）不同類型林分物種多樣性研究表明：群落物種數(shù)呈現(xiàn)隨闊葉樹比例增加而增加的態(tài)勢，其中喬木層以CKK物種最豐富，多樣性指數(shù)最高，分布最均勻，均優(yōu)多度最高；灌木層以TZK1物種豐富度、多樣性和均優(yōu)多度最高，CKK均勻度最高，TZS和CKS生態(tài)優(yōu)勢度最高；草本層TZK2物種豐富度和均優(yōu)多度

5、最高，多樣性和均勻度以CKK最高，生態(tài)優(yōu)勢度TZS最高。群落總體物種豐富度TZK1最高，多樣性和均勻度CKK最高，均優(yōu)多度TZK2最高，生態(tài)優(yōu)勢度CKS最高。生物多樣性指數(shù)與生物量相關(guān)性不顯著。
　?。?）采用多指標(biāo)、多種分析方法研究林地土壤性質(zhì)，結(jié)果表明：土壤物理性質(zhì)狀況CKK最佳，TZK1次之，CKS最差；CKK土壤養(yǎng)分狀況最佳，其眾多土壤養(yǎng)分含量最高，TZS最低；土壤酶活性以TZK1最佳，6種酶中4種酶活性最高，CKS土壤酶

6、活性最差，其所有酶活性均最低。土壤細(xì)菌占土壤微生物總量比例最大，達(dá)96.20%以上，放線菌數(shù)量次之，真菌數(shù)量最少。聚類分析和土壤性質(zhì)綜合評價(jià)得出各林分土壤性質(zhì)綜合指數(shù)依次為：CKK＞TZK1＞TZC＞TZK2＞TZS＞CKS，說明TZK1在竹林中土壤性質(zhì)最佳。土壤微團(tuán)聚體與眾多土壤理化性質(zhì)、土壤生物活性因子間存在極顯著或顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)在作為土壤質(zhì)量診斷指標(biāo)方面具有較好的應(yīng)用潛力。整體上，各林分土壤分形維數(shù)大小

7、狀況如下：CKK＜TZK2＜TZK1＜TZC＜CKS＜TZS。
　?。?）不同林分水源涵養(yǎng)功能研究表明：林冠截留量和截留率均以CKK最高，分別為408mm和18.09%，CKS次之，分別為391.19mm和17.33%，竹林以TZS最高，分別為366.95mm和16.26%，TZK1最低，分別為325mm和14.41%。林冠截留量和林冠截留率與降雨量和林內(nèi)降雨的曲線關(guān)系顯著；不同林地不同類型枯落物儲(chǔ)量及總儲(chǔ)量差異較大，其中未分解層

8、、半分解層和已分解枯落物均以CKS最高，TZC最低，林地枯落物總儲(chǔ)量以CKK次之，TZC最低。林地枯落物持水量和吸水速率不僅與枯落物狀態(tài)相關(guān)，還與浸水時(shí)間相關(guān)，并建立了它們分別與浸水時(shí)間的曲線模型，土壤貯水量隨土層增加而減小。土壤最大貯水量以CKK最高，TZK1次之，CKS最低，其三層平均貯水量分別為：1125.67 t·hm-2、1100.60 t·hm-2和1008 t·hm-2。水源涵養(yǎng)總量以CKK最高，CKS次之，TZC最低，分

9、別為：747.20mm、696.53mm和641.17mm，毛竹林中以TZS最高，為683.26mm，TZK1次之，為656.73mm。
　　（5）土壤抗侵蝕性指標(biāo)研究表明：土壤有機(jī)質(zhì)、水穩(wěn)性指數(shù)、結(jié)構(gòu)系數(shù)、入滲速率（初滲速率、穩(wěn)滲速率、平均速率和滲透總量）、根重、根長和抗沖性指數(shù)隨土層增加而降低，而結(jié)構(gòu)體破壞率團(tuán)聚度、分散率和分散系數(shù)等隨土層增加而增加，表明林地土壤抗侵蝕性能隨土層增加而減弱。因子分析和主分量分析表明，土壤水穩(wěn)性

10、指數(shù)、抗沖性指數(shù)、土壤有機(jī)質(zhì)含量與眾多土壤理化性質(zhì)、生物活性、土壤抗侵蝕性指標(biāo)之間存在極顯著或顯著的相關(guān)關(guān)系，在土壤抗侵蝕性第一主分中具有較大的負(fù)荷，可作為表征林地土壤抗侵蝕性的綜合參數(shù)。各林分土壤抗侵蝕性綜合指數(shù)大小次序依次為：TZS＞TZK2＞TZK1＞CKK＞CKS＞TZC，說明竹林尤其毛竹混交林林地土壤具有較強(qiáng)的抗侵蝕性能。
　　（6）對各林分主要生態(tài)功能綜合定量評價(jià)表明，各林分生態(tài)功能綜合指數(shù)大小為：CKK＞TZK1＞T