黔中喀斯特山地不同植被类型对降水的分配和影响研究

作     者：许效天 

作者单位：贵州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张喜;连宾

授予年度：2007年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

主      题：黔中山地 森林“植被-土壤”系统 降水分配 养分元素 

摘      要：本文主要研究：黔中喀斯特山地不同森林“植被-土壤系统的最大持水量;植被类型和土壤特征对地表径流的影响;不同植被类型对降雨量分配的影响以及森林植被类型内随降雨流动的相关养分元素量。依据生态学、环境工程学和林业科学的基本理论，综合运用面上样地调查和固定样地定位研究相结合、野外调查和室内分析相结合的方法，开展并完成了该项研究，主要研究结果如下： 黔中喀斯特山地森林“植被-土壤系统的最大储水量变幅为71.253～616.230mm，极值变幅为27.044～757.972mm，平均值为214.661mm，其中土壤层占96.38％。在植被层中，最大持水量的变化趋势表现为：枯物层乔木层草本层灌木层。平均最大持水量占年降水量的比例为20.57％，如果考虑降水的季节分布、土壤C层和表层岩溶带储水、森林蒸散等作用，森林“植被-土壤系统是黔中山地较大的储水库之一，具有较强的调水能力。 黔中喀斯特山地不同的森林“植被-土壤系统的地表径流量变幅为1.765～22.934mm、平均值为11.108mm。不同森林“植被-土壤系统年径流量的变化趋势为新造幼林针叶林针阔混交林阔叶林，相应值分别为22.934mm、17.236mm、10.770mm、8.876mm。月径流深度占降水量的比例0.514～2.079％。森林植被层对降水量空间分配的影响趋势为：空地林隙林内灌草层，相应值分别为1043.67mm、964.68～996.43mm、898.75～989.22mm、445.99～603.81mm。对降水截持量的影响趋势为：林地蒸发及其它量灌草层截持量林冠层截持量地表和壤中流量，与空地降水量的相应比值分别为40.95～56.73％、36.93～46.58％、4.27～10.36％、2.07～2.11％。除冠层截持量外，其它降水量和截持量的年变化趋势为夏季较高、冬季较低。 随降水流动的NO、NH、K、Ca、Mg、SO、Cl、Na浓度，在林隙、林内、树干茎流和溪流水中的月动态以夏季较低、冬季较高。经过“大气(林隙)→森林(树干茎流)→集水区溪流水的流动轨迹，部分离子浓度呈“富集或“扩散状态。按其在空间的分布式样，可划分成3种类型：①持续富集型，从林隙降雨到溪流水，浓度持续增大，包括Ca和Mg：②地表富集型，从林隙降雨至地表呈富集状态、从地表径流至壤中流至溪流水、浓度逐渐减少，包括K、Na、Cl、NO和NH;③其它型，包括SO。 在黔中喀斯特山地，每年随降雨输入森林“植被-土壤系统的N量为9.479～12.692kg／hm．a，随地表径流和90cm壤中流的流失量为0.452～0.727kg／hm．a，净增量为9.027～11.965kg／hm．a、占森林-土壤系统总量的0.08～0.10％;K的相应量分别为12.749～19.557kg／hm．a、1.701～4.670kg／hm．a、8.071～17.856kg／hm．a、0.01％：Ca的相应量分别为50.800～84.064kg／hm．a、10.103～12.939kg／hm．a、40.697～71.125kg／hm．a、0.39～1.29％;Mg的相应量分别为9.712～16.287kg／hm．a、1.590～3.439kg／hm．a、8.122～12.848kg／hm．a、0.00～0.03％。每年随降雨输入喀斯特森林的N、K、Ca、Mg等离子量占森林“植被-土壤系统中的总量小，有效性高，流动性大，对森林生长和林地养分循环有重要生态意义。 通过研究，我们可以在整体上分析黔中喀斯特山地不同森林植被类型对降水的蓄存和分配的影响，从而为该地区植被恢复、水生态重建和石漠化治理提供理论依据。