不同造林抚育措施对桉树林地水土流失及土壤水分的影响

摘要

由于桉树造林的收效快和效益好等特点，在我国华南地区广泛种植桉树，桉树也是广西最近二十多年来大面积推广造林的主要树种之一。然而，在桉树营林生产过程中，有些经营者追求经济效益，采用短周期经营和不科学造林抚育措施，从而引发一系列生态环境问题，从可持续发展的生态经济角度来讲，这种生产模式是得不偿失的。为此，开展对不同造林抚育措施干扰下桉树人工林的地表径流特征及其土壤水分含量变化的研究，探究桉树林地的水土流失规律，为更好的推广和发展桉树人工林的可持续经营方式提供参考依据是十分必要的。
　　本实验在总结国内外相关研究的基础上，在广西横县新福镇的公净水库周边建立5种试验（处理）林地，即A处理（留根萌芽、人工除草抚育、施基肥与追肥）、B处理（火烧炼山后植苗造林、化学除草抚育、施基肥及追肥）、C处理（桉树砍伐后荒置的灌草地）、D处理（人工除草抚育、植苗造林、只施基肥）以及E处理（桉树萌芽3年生成林），每种处理林地各设计2个径流试验小区。通过径流小区的定位监测，实地调查取样和室内化验分析，数理统计分析，运用土壤学、生态学、水文学的理论和方法，系统地研究了不同造林抚育措施干扰下桉树林地的水土流失问题及土壤水分含量变化规律。主要研究结果如下:
　　1、实验期间（2013年7月1日至2014年12月31日）实验地的大气降雨量达2175.8mm，年平均降雨量为1450.5mm。不同雨量级的地表径流量和泥沙流失量的差异均极显著(P＜0.01)，均呈现大暴雨＞暴雨＞大雨＞中雨＞小雨的规律。
　　2、不同造林抚育措施对桉树人工林的地表径流量和泥沙流失量均有显著的影响(P＜0.05)。其中，B处理的地表径流总量和泥沙流失总量均最大，分别为117.54mm和1366.7kg/hm2，而E处理的最小，分别为81.2mm和263.5kg/hm2。
　　3、不同造林抚育措施的径流水养分浓度变化差异明显，且以B处理的最大、E处理的最小。不同雨量级的地表径流水的养分浓度差异明显(P＜0.05)，以暴雨时的养分浓度最高，N、P、K的含量分别为4.69mg/L、0.24mg/L、20.43mg/L。不同造林抚育措施的地表水土养分(N、P、K)流失总量序列为B处理（45.01kg/hm2）＞D处理(28.05kg/hm2)＞A处理(27.69kg/hm2)＞C处理(26.96kg/hm2)＞E处理（16.91kg/hm2），其中通过泥沙流失的养分量占林地水土养分流失总量的百分比分别为22.8％，16.6％，17.2％，13.3％和8.6％。
　　4、不同造林抚育措施的林地土壤平均含水率序列为D处理(26.34％)＞B处理(23.62％)＞E处理(23.32％)＞A处理(23.09％)＞C处理(22.95％);各试验林地的土壤含水率季节变化明显，在春季达到最大，为21.1～25.7％;在冬季的最低为15.4～17.8％;其林地土壤含水率均随着土层由浅到深而逐渐升高，但60cm以下土层的土壤含水率的差异不明显(P＞0.05)。
　　5、综合以上研究结果，并考虑桉树人工林的种植效益、水土保持作用及其土壤水分含量的变化，建议在桉树人工林种植过程中不宜采用火烧炼山和化学除草措施，尽量采用留根萌芽更新和人工除草方式进行培育，适当延长轮伐周期，以保证桉树林地土壤的可持续利用，并发挥桉树人工林的生态效应。

目录

声明

摘要

前言

第一章 绪论

1．1 研究背景、目的与意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究目的、意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 桉树人工林的发展历史和现状

1．2．2 桉树人工林对地表径流的影响研究

1．2．4 桉树人工林土壤水分含量的研究

1．3 存在的问题与不足

1．4 技术路线

第二章 试验地概况与研究方法

2．1 试验地概况

2．2 试验林地及其地表径流小区的建立

2．2．1 试验林地

2．2．2 地表径流小区

2．3 大气降雨量的观测

2．4 地表径流量和泥沙流失量的观测

2．5 地表径流样品的采集与分析

2．5．1 水样采集和分析方法

2．5．2 泥沙样品采集和分析方法

2．6 林地土壤样品采集及其含水率测定

2．7 试验林地植物多样性调查

2．7 数据处理与分析方法

第三章 桉树人工林不同造林抚育措施的地表径流特征

3．1 试验区的大气降雨特征

3．2 不同造林抚育措施对桉树人工林地表径流量的影响

3．3 不同造林抚育措施对桉树人工林地泥沙流失量的影响

3．4 本章小结

第四章 桉树人工林不同造林抚育措施的水土养分流失量

4．1 地表径流水的养分含量比较

4．1．1 不同造林抚育措施地表径流水养分含量的差异

4．1．2 不同雨量级地表径流水养分含量的变化

4．2 不同造林抚育措施泥沙养分含量的比较

4．3 不同造林抚育措施的林地水土养分流失量

4．3．1 径流水的养分流失量

4．3．2 径流泥沙的养分流失量

4．3．3 不同造林抚育措施的林地水土N、P、K养分流失量

4．4 本章小结

第五章 桉树人工林不同造林抚育措施的土壤水分含量变化

5．1 不同造林抚育措施的土壤含水率及其季节变化

5．2 不同造林抚育措施的土壤含水率垂直分布特征

5．3 本章小结

第六章 讨论、结论与建议

6．1 不同造林更新方式对桉树林地水土流失量及土壤含水率的影晌

6．1．1 地表径流特征

6．1．2 水土养分流失量

6．1．3 土壤含水率变化

6．2 两种林地清理方式对桉树林地水土流失量及土壤含水率的影响

6．2．1 地表径流特征

6．2．2 水土养分流失量

6．2．3 土壤含水率变化

6．3 不同林龄的桉树林地水土流失规律及土壤水分含量的变化

6．3．1 地表径流特征

6．3．2 水土养分流失量

6．3．3 土壤含水率变化

6．4 主要结论

6．5 建议

参考文献

致谢

攻读学位期间论文发表情况