论文部分内容阅读
土壤养分保持是当前我国面临的一个重要生态环境问题,华南地区降水期长,降水强度大,由此带来的水土和养分流失严重。桉树(Eucalyptus spp)是我国华南地区营山造林的重要树种之一,桉树生长成林后,林分结构简单、林下植被较少等问题日益凸显。所以了解不同改造模式的桉树人工林的土壤养分保持性能对科学进行林分改造、减少氮磷等养分流失具有重要的意义。本文研究了桉树林2种改造模式即疏伐30%+套种乡土阔叶树种(记为模式Ⅰ)、疏伐60%+套种乡土阔叶树种(记为模式Ⅱ)以及原有林分不疏伐、不套种(记为对照CK)的林下土壤养分、地表径流和氮磷等养分流失特征。改造实施当年(2008年)桉树林林龄为15年,在2015年对改造林分进行监测。主要研究结果如下:通过林分改造对模式Ⅰ、Ⅱ以及对照CK的土壤养分影响的分析,得出以下结论:(1)在0-20、20-40、40-60 cm土层,土壤全氮含量均为模式Ⅱ>模式Ⅰ>对照CK。在0-20和40-60 cm土层,土壤速效氮含量均为模式Ⅱ>对照CK>模式Ⅰ;在20-40cm土层,土壤速效氮含量为模式Ⅱ>模式Ⅰ>对照CK。(2)在0-20cm土层,土壤全磷含量为模式Ⅱ>对照CK>模式Ⅰ;在20-40和40-60cm土层,土壤全磷含量均为对照CK>模式Ⅱ>模式Ⅰ。在0-20cm土层,土壤速效磷含量为模式Ⅱ>模式Ⅰ>对照CK;在20-40和40-60cm土层,土壤速效氮含量均为模式Ⅰ>模式Ⅱ>对照CK。(3)在0-20、20-40、40-60 cm土层,土壤全钾以及速效钾含量均为模式Ⅱ>对照CK>模式Ⅰ。(4)在0-20、20-40、40-60cm土层,土壤有机质含量均为模式Ⅱ>模式Ⅰ>对照CK。在0-20、20-40以及40-60cm土层中,模式Ⅱ的土壤p H值均高于模式Ⅰ和对照CK。通过对模式Ⅰ、Ⅱ以及对照CK 4-9月的径流量与氮磷径流流失量的分析,得出以下结论:(1)各改造模式中,径流量为对照CK>模式Ⅰ>模式Ⅱ。对照CK的径流系数最大,其值为3.32%,模式Ⅰ次之,其值为1.95%,模式Ⅱ的径流系数最小,其值为1.54%。(2)总氮径流流失量对照CK(17.68 g·hm-2)>模式Ⅰ(11.18 g·hm-2)>模式Ⅱ(8.92g·hm-2);铵态氮径流流失量对照CK(2.05 g·hm-2)>模式Ⅰ(0.89 g·hm-2)>模式Ⅱ(0.70g·hm-2)。铵态氮径流流失量占总氮径流流失量比例对照CK(11.59%)>模式Ⅰ(7.90%)>模式Ⅱ(7.85%)。硝态氮径流流失量对照CK(2.06 g·hm-2)>模式Ⅰ(0.97g·hm-2)>模式Ⅱ(0.72 g·hm-2)。硝态氮径流流失量占总氮径流流失量比例为对照CK(11.67%)>模式Ⅰ(8.68%)>模式Ⅱ(8.07%)。(3)总磷径流流失量对照CK(4.35 g·hm-2)>模式Ⅰ(2.84 g·hm-2)>模式Ⅱ1.62(g·hm-2)。可溶性磷径流流失量对照CK(0.30 g·hm-2)>模式Ⅰ(0.22 g·hm-2)>模式Ⅱ(0.09 g·hm-2)。(4)可溶性磷径流流失量占总磷径流流失量比例为模式Ⅰ(7.75%)>对照CK(6.90%)>模式Ⅱ(5.12%)。(5)在对照CK中,径流量与氮流失量的关系曲线为y=-1.137+0.645x-0.022x2+0.001x3(R2=0.860),径流量与磷流失量的关系曲线为y=-0.048+0.114x-0.003x2+0.002x3(R2=0.900);在模式Ⅰ中,径流量与氮流失量的关系曲线为y=-0.139+0.410x-0.011x2+0.001x3(R2=0.912),径流量与磷流失量的关系曲线为y=1.017-3.023/x(R2=0.873);在模式Ⅱ中,径流量与氮流失量的关系曲线为y=2.532-4.560/x(R2=0.863),径流量与磷流失量的关系曲线为y=0.041·(1.465)x(R2=0.857)。实施林分改造后,随着模式Ⅱ的地表径流量相对减少,径流中的氮磷径流流失量也减少,说明在整个林分改造过程中,模式Ⅱ具有良好的养分涵养效果。