吳 鵬,朱 軍,崔迎春,丁訪軍,周 瑋
黔中杠寨小流域不同植被類型土壤抗蝕性研究
吳 鵬,朱 軍,崔迎春,丁訪軍,周 瑋
(貴州省林業科學研究院,貴州 貴陽 550005)
為全面評價黔中杠寨小流域主要植被類型的水土保持功能,以小流域主要的5種植被類型下的表層土壤為研究對象,并以無林地為對照,選取了多個與土壤抗蝕性相關的指標,分析其不同植被類型下土壤抗蝕性的差異,并采用主成分分析法篩選出了評價土壤抗蝕性強弱的最佳指標,計算了土壤抗蝕性綜合指數。結果表明:(1) 5種不同植被類型的土壤抗蝕性均要優于無林地(少數幾個指標除外),麻櫟灌木林在各抗蝕性指標上表現最好,馬尾松+華山松混交林幼林次之;(2) 不同植被類型下評價土壤抗蝕性的最佳五指標分別是:>0.25 mm水穩性團聚體含量、結構破壞率、分散系數、團聚狀況和團聚度;(3) 根據土壤抗蝕性綜合指數,5種不同植被類型及無林地表層土壤的抗蝕性由強到弱依次為:麻櫟灌木林(1.302)、馬尾松+華山松混交林幼林(1.073)、柳杉幼林(0.190)、杉木+柳杉混交林幼林(-0.145)、柏木幼林(-0.428)、無林地(-1.992)。建議該小流域在石漠化綜合治理和生態恢復過程中,應加強對麻櫟天然次生林的人為管護措施,以提高其群落整體生態效應;把馬尾松+華山松混交林作為重要生態公益林加以營造。
杠寨小流域;植被類型;土壤抗蝕性
水土流失是世界第1號環境問題,是我國的第1大隱患,我國因水土流失每年造成的直接經濟損失達400多億元[1]。目前,國家正在西部地區實施的退耕還林還草工程,其目的就是解決我國嚴重的水土流失問題[2]。國內外學者一直把土壤抗蝕性研究作為水土保持學科研究的重要內容之一[3],提高土壤抗蝕性是防治水土流失、促進生態恢復的有效途徑之一。土壤抗蝕性(soil anti-erodibility)是指土壤抵抗水的分散和懸浮的能力[4],是評價土壤是否易受侵蝕營力破壞的標準[5]。關于土壤抗蝕性國內外都有不少研究報道[1-14,16-18,20-22],在我國,黃土高原地區的土壤抗蝕性研究取得了較大進展[7-10,18];但是針對喀斯特地區的研究還比較少,趙洋毅等[11-13]比較了黔中花溪地區4種巖性土壤抗蝕性的強弱,同時探討了4種自然植被下土壤抗蝕性差異;胡寧等[14]研究了巖溶石漠化山地不同退耕模式土壤抗蝕性及其與結構體分形關系;陳佳等[3]研究了桂西北喀斯特地區不同土地利用類型的土壤抗蝕性。但是由于地形地貌的復雜多變,不同類型喀斯特區土壤抗蝕性有很大差異;另外由于不同植被類型固持土壤、改良土壤作用的差異,使得不同植被下土壤抗蝕性也有一定差異。因此,本文以黔中杠寨典型喀斯特小流域在退耕還林工程中營造的主要植被類型(柏木幼林、柳杉幼林、馬尾松+華山松混交林幼林和杉木+柳杉混交林幼林)以及麻櫟灌木林和用以對照的無林地為研究對象,選取了多個與土壤抗蝕性相關的指標,對比探討了不同植被類型下土壤抗蝕性的特征和差異,并采用主成分分析法,篩選出了評價該小流域不同植被類型下土壤抗蝕性強弱的最佳指標,計算出了土壤抗蝕性綜合指數,旨在能為該區域土壤侵蝕和水土保持研究提供一些基礎數據,同時為該區域石漠化綜合治理、生態恢復、退耕還林工程中林分結構的調整及適宜樹種的篩選提供一定的理論依據。
研究地位于貴州省開陽縣高寨苗族布依族鄉杠寨小流域,流域面積3 020.15 hm2,屬烏江水系的支流清水江流域,清水江是烏江中游右岸的大支流之一,發源于苗嶺山脈北麓的平壩縣活龍冷水沖;地處開陽縣南面,地理位置東經107o70′~ 117o00′,北緯 26o51′~ 26o55′,平均海拔 600~1 350 m;巖溶地貌類型以丘原山地為主,主要出露巖石為石灰巖、白云巖、灰質白云巖、砂頁巖;石漠化以輕度、中度為主,以及部分強度石漠化;冬無嚴寒,夏無酷暑,年平均氣溫11.6℃~15.3℃,年無霜期250 d左右,常年降雨量約為1 200 mm,雨熱同期,雨量充沛且多集中在夏季6、7、8三個月,占降雨量50%左右;森林覆蓋率為35%,植被屬亞熱帶常綠闊葉林和常綠針葉闊葉混交林,森林樹種有馬尾松、杉、柏等,經濟林樹種主要有核桃、桃子、李子等;土壤主要為地帶性黃壤。林地植被主要有白櫟Quercus fabri Hance、毛栗Castanea seguinii 、小果南燭Lyonia ovalifolia var.elliptica、小果薔薇Rosa cymosa Tratt.、杜鵑Rhododendron simsii & R.spp.、 火 棘Pyracantha fortuneana、山胡椒Lindera glauca.、石生鼠李Rhamnus davurica Pall.、 鹽 膚 木Rhus chinensis Mill、 芒 Miscanthus、 菜 蕨 Callipteris esculenta、蓋蕨Athyrium minimum Ching、狗脊蕨Woodwardia japonica、金星蕨Parathelypteris nipponica.、蝴蝶花Herba Iridis Japonicae、苔草Carex tristachya、茅草Imperata cylindrica。
于2010年12月在黔中腹地杠寨小流域內,在全面的踏查的基礎上,選擇了柳杉Cryptomeria fortunei幼林(CF1)、柏木Cupressus funebris幼林(CF2)、麻櫟Quercus acutissima灌木林(QA)、杉木Chinese Fir+柳杉混交林幼林(CFF)以及馬尾松Pinus massoniana+華山松Pinus armandii混交林幼林(PMA)等5種不同植被類型,并以無林地(CK)為對照,分別建立20 m×20 m 的樣方進行常規調查,記錄其坡度、坡向、冠幅等常規指標,其樣地具體情況見表1。

表1 樣地基本情況Table 1 Information of investigation plots
分別在5種不同植被類型的樣地及作為對照的無林地內,沿坡面從左到右等間距布設3個重復采樣點,在土壤表層0~20 cm內,用環刀取原狀土以測定土壤水分-物理性質;用大鋁盒取原狀土,帶回實驗室風干后干篩以測定水穩性團聚體、抗蝕指數等指標;另外在每個采樣點按S形布點,取表層(0~20 cm)土壤進行混合,然后采用四分法分取樣品1 kg左右,帶回室內風干后,以測定土壤的有機質含量、機械組成、微團聚體等理化性質。
土壤容重和土壤水分-物理性質的測定采用環刀法《LY/T1215-1999》;土壤滲透率的測定采用環刀法《LY/T1218-1999》;土壤有機質采用外加熱重鉻酸鉀-濃硫酸氧化-容量法《LY/T1237-1999》;土壤顆粒組成(機械組成)和微團聚體的測定采用吸管法《LY/T1225-1999》;土壤大團聚體的測定采用機械篩分法(干篩法和濕篩法)《LY/T1227-1999》[15]。土壤抗蝕指數測定參照文獻[11]。
衡量土壤抗蝕性強弱的指標很多,不同學者對抗蝕性指標的選用也不盡相同。由于研究區域及其它條件的差異,選用指標取決于多種因素,單一性指標只能反映土壤對侵蝕營力的相對敏感性,無法定量求取已知侵蝕營力下的土壤侵蝕量,選用多種指標組合則更能全面地反應土壤的實際抗蝕能力[16-18]。該文選用了以下10個指標:
(1) 有機質含量 (g/kg);
(2) >0.25 mm團聚體含量(%);
(3) >0.25 mm水穩性團聚體含量(%);
(4) 結構破壞率(%) = >0.25 mm 團聚體分析值(干篩-濕篩) / >0.25 mm團聚體干篩分析值×100%;
(5) 水穩性團聚體平均重量直徑EMWD=(式中:Xi為第i級的平均直徑,i=1,2,…,N;Wi為第i級的土壤質量;Wt為供試土壤總質量);
(6) 土壤團聚狀況 = >0.05 mm微團聚體分析值 - >0.05 mm土壤機械組成分析值;
(7) 團聚度(%) = 團聚狀況 / >0.05 mm微團聚體分析值×100%;
(8) 分散率(%) = <0.05 mm微團聚體分析值 /<0.05 mm機械組成分析值×100%;
(9) 分散系數(%) = <0.001 mm微團聚體分析值 / <0.001 mm機械組成分析值×100%;
(10) 抗蝕指數 = (土粒總數-崩解土粒數) / 土粒總數。
相關數據處理均應用Excel和SPSS統計分析軟件[19]中的相關程序完成。
土壤有機質是水穩性團粒的主要膠結劑,能夠促進土壤中團粒結構的形成,增加土壤的疏松性、通氣性和透水性,對改善土壤結構和提高土壤抗蝕性具有重要作用,而國內外已有大量研究采用土壤有機質含量變化作為土壤抗蝕性指標之一[17]。由圖1可知,不同植被類型下表層土中(0~20 cm)土壤有機質含量的表現為:麻櫟灌木林(QA)(51.86 g/kg)>馬尾松+華山松混交林幼林(PMA)(40.75 g/kg)>柳杉幼林(CF1)(39.41 g/kg)>杉木+柳杉混交林幼林(CFF)(32.45 g/kg)>柏木幼林(CF2)(25.62 g/kg)>無林地(CK)(18.60 g/kg);通過方差分析的結果表明,不同植被類型表層土壤有機質含量之間的差異達到極顯著水平(F=8.75**);采用最小顯著差法(LSD法)進行多重比較:除馬尾松+華山松混交林幼林外,有機質含量最高的麻櫟灌木林同其它不同植被類型間均存在顯著差異;除柏木幼林外,對照的無林地同其它不同植被類型間也存在顯著差異;所以僅從有機質含量這一指標來看,麻櫟灌木林的抗蝕能力最強,馬尾松+華山松混交林幼林、柳杉幼林和杉木+柳杉混交林幼林抗蝕能力次之,柏木幼林和無林地則最差。

圖1 不同植被類型表層土壤有機質含量Fig.1 Topsoil organic matter content of different vegetation types
土壤團聚體具有一定的機械穩定性和水穩定性,它是由土壤顆粒凝聚、膠結和黏結而相互聯結組成的,它的數量和穩定性是衡量土壤抗蝕性的重要指標,土壤大團聚體含量增加使得土壤孔隙度、入滲能力和土壤持水量均得到有效改善[20]。由表1可知,不同植被類型土壤干篩團聚體的結構組成多以>7mm以上的為主,其中麻櫟灌木林、杉木+柳杉混交林幼林和馬尾松+華山松混交林幼林>7mm的團聚體含量都在80%以上,柏木幼林>7mm的團聚體含量為59.43%,所占比例最低;>0.25mm土壤干篩團聚體含量的排序為:麻櫟灌木林(98.25%)>杉木+柳杉混交林幼林(97.83%)>馬尾松+華山松混交林幼林(96.24%)>柳杉幼林(94.78%)>無林地(92.55%)>柏木幼林(91.64%);方差分析的結果表明,不同植被類型>0.25mm土壤干篩團聚體含量之間的差異達到極顯著水平(F=5.61**);采用最小顯著差法(LSD法)進行多重比較:無林地和柏木幼林同麻櫟灌木林、杉木+柳杉混交林幼林和馬尾松+華山松混交林之間均存在顯著或極顯著差異,但是無林地同柏木幼林之間差異不顯著,柳杉幼林同其它不同植被類型間差異不顯著。

表2 不同植被類型表層土壤團聚體( 干篩) 組成Table 2 Composition of topsoil aggregate in different vegetation types
水穩性團聚體是由有機質膠結而成的團粒結構,可以改善土壤結構,而且被水浸濕后不易解體,具有較高的穩定性[12]。因此,土壤水穩性團聚體含量可以作為抗蝕性的評價指標。由表3可知,不同植被類型>0.25 mm水穩性團聚體含量為:麻櫟灌木林(80.47%)>馬尾松+華山松混交林幼林(78.18%)>柳杉幼林(76.21%)>杉木+柳杉混交林幼林(75.31%)>柏木幼林(66.70%)>無林地(54.67%),分別比無林地高出25.80%、23.51%、21.54%、20.65%和12.03%;方差分析結果:不同植被類型>0.25 mm水穩性團聚體含量之間的差異達到顯著水平(F=3.36*);采用最小顯著差法(LSD法)進行多重比較:5種不同植被類型相互之間差異不顯著;除了柏木幼林外,其它不同植被類型與無林地之間差異顯著。一般而言,用有機質含量和土壤水穩性團聚體含量作指標來評價土壤的抗蝕性時,二者之間的變化基本是一致的[12,21];本文兩者之間的關系亦是如此。相關分析結果表明:>0.25 mm水穩性團聚體含量和土壤有機質含量之間呈顯著的正相關關系(r=0.914*, n=6)。不同植被類型土壤表層的結構破壞率為:麻櫟灌木林(18.10%)<馬尾松+華山松混交林幼林(18.77%)<柳杉幼林(19.59%)<杉木+柳杉混交林幼林(23.02%)<柏木幼林(27.22%)<無林地(40.94%),相關分析結果表明:土壤表層的結構破壞率和土壤有機質含量之間呈顯著的負相關關系(r=-0.880*,n=6)。從不同植被類型的水穩性團聚體平均重量直徑(EMWD)來看,麻櫟灌木林、馬尾松+華山松混交林幼林、柳杉幼林、柏木幼林和杉木+柳杉混交林幼林分別比無林地高了2.30 mm、2.18 mm、2.03 mm、2.01 mm和1.68 mm,且不同植被類型同無林地之間差異顯著(F=4.96*)。

表3 不同植被類型表層土壤水穩性團聚體含量、平均重量直徑和結構破壞率Table 3 The content of water-stable topsoil aggregate, mean weight diameter and structural damage rate of different vegetation types
綜合水穩性團聚體含量、結構破壞率和水穩性團聚體平均重量直徑這幾個指標分析可知:植被在改良土壤結構、增強土壤抗蝕性能方面有著顯著的作用;不同植被類型土壤表層的抗蝕能力從強到弱依次為:麻櫟灌木林>馬尾松+華山松混交林幼林>柳杉幼林>杉木+柳杉混交林幼林>柏木幼林>無林地。
團聚狀況表示土壤顆粒的團聚程度,其值大則土壤抗蝕性強。團聚度以>0.05mm微團聚體分析值占土壤相應粒級的百分比來表示土壤抗蝕性強弱,團聚度越大則土壤抗蝕性越強[21]。由表4可知,不同植被類型表層土壤團聚狀況排序為:馬尾松+華山松混交林幼林(24.07%)>麻櫟灌木林(19.45%)>柏木幼林(16.25%)>柳杉幼林(8.37%)>杉木+柳杉混交林幼林(6.79%)>無林地(6.31%);團聚度表現為:馬尾松+華山松混交林幼林(58.16%)>麻櫟灌木林(44.50%)>柏木幼林(28.89%)>柳杉幼林(28.40%)>無林地(21.60%)>杉木+柳杉混交林幼林(18.04%)。

表4 不同植被類型表層土壤的團聚狀況、團聚度、分散率及分散系數Table 4 Aggregation situations, aggregation degree,dispersion rate and dispersion coefficient of different vegetation types
分散率和分散系數均以分析中低于規定粒級的顆粒,視為完全分離的顆粒,用完全分離的顆粒與機械組成分析值來表示土壤抗蝕性,分散率和分散系數越大,土壤抗蝕性越弱[3,21]。由表4可知,不同植被類型表層土壤的分散率和分散系數均以麻櫟灌木林和馬尾松+華山松混交林幼林最小,杉木+柳杉混交林幼林和柳杉幼林居中,無林地和柏木幼林為最大。
土壤的抗蝕性是指土壤抵抗水分散和懸浮的能力,它是影響土壤侵蝕的重要因子,土粒在水中的穩定性越強,崩解的速度越慢,抗蝕性能就越強,抗蝕指數就越大 ;水浸檢驗是檢驗土壤抗蝕性能強弱的內在指標[13]。從抗蝕指數來看(圖2),不同植被類型土壤表層的抗蝕能力強弱順序為:麻櫟灌木林(90.67%)>柏木幼林(86.00%)>柳杉幼林(84.00%)>馬尾松+華山松混交林幼林(82.67%)>杉木+柳杉混交林幼林(74.00%)>無林地(44.67%),有林地的抗蝕性能均遠高于無林地,由此也可說明植被對土壤抗侵蝕能力的影響很大,增加植被覆蓋率能增加土壤的抗蝕性。

圖2 不同植被類型表層土壤抗蝕指數Fig. 2 Topsoil anti-erosion indexes of different vegetation types
為了進一步了解不同植被類型的土壤綜合抗蝕性能以及各土壤抗蝕性因子對土壤抗蝕性的貢獻,選取了有機質含量(X1)、>0.25 mm團聚體含量(X2)、>0.25 mm水穩性團聚體含量(X3)、結構破壞率(X4)、水穩性團聚體平均重量直徑EMWD(X5)、土壤團聚狀況(X6)、團聚度(X7)、分散率(X8)、分散系數(X9)、抗蝕指數(X10) 等以上10個與土壤抗蝕性較為密切的指標,考慮到各指標間的信息重疊和相互間的關聯性,因此對其進行了主成分分析法,以較少的公因子代替原有指標,并盡可能保留原有指標的信息量,以最佳評價指標綜合評價不同植被類型的土壤抗蝕性強弱。為了使因子載荷矩陣中的系數更加顯著,在因子分析過程中對初始因子載荷矩陣進行旋轉,對因子和原始變量間的關系進行重新分配,使相關系數向0~1分化,從而使公因子更加容易解釋[23](表5)。
由表5可知,主成分1貢獻率達76.51%,主成分2貢獻率達12.63%,二者累計貢獻率達89.14%(>85.00%),占總變異的絕大部分,信息損失量僅10.86%,可以滿足主成分分析對信息損失量的要求,表明選用前2個主成分基本上能反映該小流域不同植被類型的土壤抗蝕性能。對主成分1貢獻率最大的是X3、X4和X9,其中X3為正向貢獻,X4和X9為負向貢獻,說明>0.25 mm水穩性團聚體含量越高,結構破壞率和分散系數

表5 不同植物類型表層土壤抗蝕性指標因子旋轉后的載荷、特征根和累積貢獻率Table 5 Loading factor, characteristic parameter, and cumulative contribution rate of topsoil anti-erodibility index of different vegetation types after factor rotation
越小,土壤的抗蝕性越強;對主成分2貢獻率最大的是X6和X7,均為正向貢獻,說明土壤團聚狀況和團聚度越好,土壤的抗蝕性能越強。
由經標準化處理的各變量與特征向量之間的線性組合和每一主成分占總主成分之和的比例計算得到不同植被類型綜合主成分分值(F綜)。計算方法如下:

式中:Fi—第i主成分值,aij—第i主成分對應的特征向量,x*—變量標準化后的值,λi—為第i個特征根 ,λ總=λ1+λ2,F綜—綜合主成分分值 (簡稱綜合分值),計算結果見(表6)。

表6 不同植物類型表層土壤抗蝕性綜合指數Table 6 Comprehensive index of topsoil anti-erodibility of different vegetation types
從表6可以看出,不同植被類型表層土壤抗蝕性綜合指數由強到弱排序為:麻櫟灌木林>馬尾松+華山松混交林幼林>柳杉幼林>杉木+柳杉混交林幼林>柏木幼林>無林地,其中麻櫟灌木林、馬尾松+華山松混交林幼林和柳杉幼林綜合主成分值為正值,其余均為負值,差異明顯。
(1) 通過對黔中杠寨小流域5種不同植被類型表層土壤的有機質含量、團聚體指標和抗蝕指數等表征土壤抗蝕性指標的測定,并與無林地進行對比分析,發現除了少數幾個指標外,各植被類型的土壤抗蝕性均要優于無林地,無林地對應的各抗蝕性指標的實測值基本上也都是最差的,表明植被在與土壤相互作用過程中,對土壤持水固土性能有一定的改善促進作用。麻櫟灌木林在各抗蝕性指標上表現最好,其改良土壤結構和提高土壤抗蝕性的作用最為明顯,其原因可能是因為麻櫟灌木林作為落葉闊葉林,不僅生物量歸還量大,而且凋落物易分解轉化等造成的;馬尾松+華山松混交林幼林在各抗蝕性指標上表現稍差與麻櫟灌木林,但要優于其他幾種植被類型;建議該小流域在以后石漠化綜合治理和生態恢復過程中,對麻櫟天然次生林應進行適當的人為管護措施,以提高其群落整體生態效應;可以把馬尾松+華山松混交林作為重要生態公益林加以選擇和營造。
(2) 通過對選取的10個與土壤抗蝕性較為密切的指標,進行主成分分析,所的結果與各個指標單獨分析結果基本一致;>0.25 mm水穩性團聚體含量、結構破壞率、分散系數、團聚狀況和團聚度是評價該小流域不同植被類型土壤抗蝕性強弱的最佳五指標;該小流域不同植被類型表層土壤抗蝕性綜合指數由強到弱排序為:麻櫟灌木林>馬尾松+華山松混交林幼林>柳杉幼林>杉木+柳杉混交林幼林>柏木幼林>無林地。
致謝:貴州大學林學院程富東、張旭賢等在成文過程中給予的支持和幫助,特此致謝!
[1] 石 薇,龔 偉,胡庭興,等.天然林及坡耕地轉變為巨桉林后土壤抗蝕性變化[J].四川林業科技, 2011,32(3):18-22.
[2] 胡建忠,張偉華,李文忠,等.北川河流域退耕地植物群落土壤抗蝕性研究[J]. 土壤學報,2004,41(6): 854-863.
[3] 陳 佳,陳洪松,馮 騰,等.桂西北喀斯特地區不同土地利用類型土壤抗蝕性研究[J]. 中國生態農業學報, 2012,20(1):105-110.
[4] 王佑民,郭培才,高維森,等.黃土高原土壤抗蝕性研究[J].水土保持學報, 1994,8(2):11-16.
[5] 張家洋,朱鳳榮,張金池,等.江寧小流域主要植被類型土壤抗蝕性研究[J].中國農學通報,2010,26(5):72-76.
[6] MOFFAT A, MCNCILL J. Reclaiming disturbed land for forestry[M].London: The Forestry Commission. Crown, 1994.
[7] 朱顯謨.我國十年水土保持工作的成就[J]. 土壤, 1959,(10):5-9.
[8] 郭培才,王幼民.黃土高原沙棘林地土壤抗蝕性及其指標的研究[J].西北林學院報,1989,4(1):80-86.
[9] 呂春娟,白中科,陳衛國,等.黃土區大型排土場植被根系的抗蝕抗沖性研究[J].水土保持學報,2006,20(2):35-39.
[10] 雷俊山,楊勤科,鄭粉莉,等.黃土坡地細溝侵蝕試驗研究及土壤抗沖性評價[J].水土保持通報,2004,24(2):1-4.
[11] 趙洋毅,周運超,段 旭.黔中石灰巖喀斯特表層土壤結構性與土壤抗蝕抗沖性[J].水土保持研究, 2008,15(2):18-21.
[12] 趙洋毅,周運超,段 旭,等.黔中喀斯特地區不同植被土壤抗蝕性研究[J].農業現代化研究, 2007,28(5):633-636.
[13] 趙洋毅,周運超,段 旭.黔中喀斯特地區不同巖性土壤的抗蝕抗沖性研究[J].安徽農業科學, 2007,35(29):9311-9313.
[14] 胡 寧,傅瓦利,馬志敏,等.巖溶石漠化山地不同退耕模式土壤抗蝕性及其與結構體分形關系研究[J].中國巖溶,2008,27(2):115-121.
[15] 中華人民共和國林業行業標準. 森林土壤分析方法[S].國家林業局發布,1999.
[16] 阮伏水,吳雄海.關于土壤可蝕性指標的討論[J].水土保持通報,1996,16(6):68-72.
[17] 沈 慧,姜鳳歧,杜曉軍.水土保持林土壤抗蝕性能評價研究[J] .應用生態學報,2000,11(3):345-348.
[18] 余清珠,師明洲.半干旱黃土丘陵溝壑區人工混交林土壤抗蝕性研究初報[J].水土保持通報, 1990,10(5):5-9.
[19] 盧紋岱. SPSS for Windows統計分析[M]. 北京:電子工業出版社,2006.
[20] 史東梅,呂 剛,蔣光毅,等.馬尾松林地土壤物理性質變化及抗蝕性研究[J].水土保持學報, 2005,19(6):35-39.
[21] 董慧霞,李賢偉,張 健,等.不同草本層三倍體毛白楊林地土壤抗蝕性研究[J].水土保持學報,2005,19(3) : 70-78.
[22] 叢日亮,黃 進,張金池,等.蘇南丘陵區主要林分類型土壤抗蝕性分析[J]. 生態環境學報, 2010,19(8):1862-1867.
[23] 張文彤. SPSS統計分析高級教程[M]. 北京: 高等教育出版社,2004:222-225.
Study on soil anti-erodibility of different vegetation types in Gangzhai small watershed of central Guizhou Province
WU Peng, ZHU jun, CUI Ying-chun, DING Fang-jun , ZHOU Wei
(Guizhou Forestry Academy, Guiyang 550005, Guizhou, China)
In order to evaluate the function of soil and water conservation about the major vegetation types in Gangzhai small watershed of central Guizhou, the top soil under the five vegetation types and the bare land were chosen as the research objective, and the soil anti-erodibility related indicators were selected, the erodibility differences in the different vegetation types were analyzed, and the principal component analysis was used to screen the best indicator of the evaluation of soil erosion resistance strength, the corrosion resistance of composite index was calculated, The results show that (1) the erodibility of five different vegetation types were superior to non-forest land (except for a few indicators), Quercus acutissima was the best in the performance of corrosion resistance index,mixed Forest of Pinus massoniana and Pinus armandii were in the second place; (2) the best evaluation five indicators under different vegetation types in the erodibility were more than 0.25 mm water-stable aggregate content, the rate of structural damage, the dispersion coefficient, aggregation situations and aggregation degree; (3) according to soil anti-erodibility comprehensive index, five different types of vegetation and woodland top soil erodibility index corrosion resistance were from strong to weak: acutissima shrub (1.302), young mixed forest of Pinus massoniana and Armand Pine (1.073), young Cryptomeria (0.190), mixed young forest of China fir and Chinese cryptomeria, Cryptomeria (-0.145), young cypress plantation (-0.428), bare land (-1.992). It is suggested that the small watershed in after rocky desertification and ecological recovery processacutissima natural secondary forest should be the appropriate human management and protection measures, in order to improve the community overall ecological effects select and create mixed forest of pine masson and armand as an important ecological public welfare .
Gangzhai small watershed; vegetation types; soil anti-erodibility
2012-01-24
貴州喀斯特地區石漠化綜合治理監測評價指標體系與監測示范(黔科合0Z字[2009]2);貴州省林業廳重大項目:貴州森林生態效益監測與評價(黔林科合[2010])重大01號;《貴州省公益林可持續經營技術研究創新能力建設》(黔科合院所創能[2009]4002)
吳 鵬(1983—),男,山西高平人,助理研究員,從事森林培育及喀斯特森林生態系統定位觀測研究;
E-mail:zuishaoxu@163.com
朱 軍,研究員,從事森林土壤及“3S”技術研究,E-mail: zhujun8821@vip.163.com
S741.7
A
1673-923X(2012)08-0064-07
[本文編校:吳 彬]