长江三峡库区低功能理水调洪型植被群落特征与定向恢复技术

论文题目: 长江三峡库区低功能理水调洪型植被群落特征与定向恢复技术

论文类型: 博士论文

论文专业: 水土保持与荒漠化防治

作者: 张金柱

导师: 张洪江

关键词: 植被群落,评价指标体系,理水调洪功能,植被群落特征,恢复与重建技术

文献来源: 北京林业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 当今我国及世界面临土地退化与荒漠化、森林面积锐减、温室效应与气候变化、臭氧层破坏、水污染与大气污染、城市生态失调等一系列生态环境问题,急需对退化生态系统进行恢复与重建。我国长江三峡水利枢纽工程上马后,长江三峡库区植被建设与恢复更显得迫切。本研究采用定位试验与调查相结合、定量分析与理论分析相结合的方法,以重庆市江津四面山采育场为试验区,对长江三峡库区植被群落类型、更新改造技术、定向恢复技术进行研究。以系统性、独立性、可比性、真实性、实用性原则确定了长江三峡库区植被群落理水调洪功能评价指标体系。由此确定的理水调洪功能评价指标体系分为3个层次,即林冠层、枯落物层、土壤层,共9个指标。采用层次分析法对此指标体系进行了分析,结果表明,具有满意一致性。用此指标体系,采用综合评分法,对长江三峡库区几种典型的植被群落类型进行评价,结果为,各植物群落的理水调洪功能量化指标为7.3～1.1,排列顺序依次为:楠竹林>杉木、马尾松、阔叶树林>石栎林>杉木、马尾松、阔叶林>柳杉、楠竹林=香樟林>马尾松、阔叶林>杉木林>板栗林>檫木林>柳杉林>荒草地。长江三峡库区植被群落类型属亚热带常绿阔叶林,为亚热带湿润季风气候下的产物。常绿阔叶林外貌上林冠较平整,以绿色为主,群落层次结构可分为乔木层、灌木层和草本层。通常,乔木层有1～2层,上层林冠一般高20m左右,很少超过30m。据长江三峡库区四面山采育场水平和垂直地理分布特征以及植物群落建群种的数量、影响程度,将区域内植被群落划分为20个基本类型。采用最小距离方法逐步聚类分析,对理水调洪型植被群落分为高功能理水调洪型、一般功能理水调洪型、低功能理水调洪型、功能退化型4个等级。典型相关分析结果表明,枯落物量与林分密度、郁闭度典型相关系数较大。枯落物吸水过程以y=alnx+b拟合,相关显著,相关系数R2在0.85以上,方差分析结果相关显著。长江三峡库区植被群落林冠截留量与树种组成、林冠结构、林龄、郁闭度、林分密度等林分条件关系密切,并依赖降雨量、降雨强度、降雨历时、气温、风速等气象条件不同而变化。几种典型植被群落林冠截留量为1.1～9.3t/hm2,差异显著,以柳杉林最高其次为杉、马、阔混交林,香樟林林冠截留量最低。不同林分的蓄水能力大小在1937.12～454.53t/hm2,荒草地和纯林土壤非毛管孔隙度较低,蓄水能力较差,而马尾松阔叶混交林、楠竹林、阔叶混交林孔隙度较高,蓄水能力也较高。其具体排列顺序为:杉木、马尾松、阔叶林地>楠竹林地>马尾松、阔叶林地>柳杉、楠竹林地>杉木林地>香樟林地>檫木林地>石栎林地>板栗林地>柳杉林地>荒草地。土壤入渗过程以幂函数形式:f=at-b拟合最好,与考斯加柯夫模型相似。阔叶林和阔叶混交林坡面糙率高,对减轻地表

论文目录:

1 研究目的意义及国内外研究现状

1．1 研究背景

1．1．1 世界面临的有关主要问题

1．1．2 我国生态环境面临的主要问题

1．1．2．1 先天不足

1．1．2．2 水土流失严重

1．1．2．3 荒漠化面积呈扩大趋势

1．1．2．4 水资源紧缺污染严重

1．1．2．5 森林覆盖率低，增长缓慢

1．1．2．6 大气污染严重

1．1．2．7 生物多样性减少

1．2 研究目的意义

1．3 研究现状

1．3．1 植被理水调洪功能的研究

1．3．1．1 不同起源林分理水调洪功能的研究

1．3．1．2 不同林型理水调洪功能研究

1．3．1．3 不同林分结构理水调洪功能研究

1．3．2 低质低效林的研究

1．3．2．1 低效林特征

1．3．2．2 低效林判别标准

1．3．2．3 低效林形成原因

1．3．2．4 低效林改造原则

1．3．2．5 低效林改造模式和技术

1．3．2．6 低效林改造效果研究

1．3．3 植被恢复的研究

1．3．3．1 植被恢复的生态原则

1．3．3．2 植被恢复的技术措施和途径

1．3．3．3 关于退耕还林的研究

1．3．4 三峡库区植被的研究

1．3．4．1 三峡库区植被类型的研究

1．3．4．2 三峡库区退化森林生态系统的研究

2 研究内容、方法与技术路线

2．1 研究内容

2．2 研究方法

2．2．1 试验区选择

2．2．2 植被类型调查

2．2．3 土壤调查

2．2．4 坡度调查

2．2．5 标准地布设

2．2．6 林冠截留、枯枝落叶吸水、土壤渗透、表面糙率调查与测定

2．3 技术路线

2．4 研究地区概况

2．4．1 自然环境

2．4．1．1 自然地理环境

2．4．1．2 地形地貌特征

2．4．1．3 土壤

2．4．1．4 气象水文特征

2．4．1．5 植被

2．4．2 社会概况

2．4．3 林业资源概况

2．4．4 水土流失原因

3 植被群落的理水调洪功能

3．1 植被群落的理水调洪功能评价

3．1．1 植被群落理水调洪功能评价指标体系

3．1．1．1 植被群落理水调洪功能评价指标体系筛选原则

3．1．1．2 植被群落理水调洪功能指标筛选

3．1．2 植被群落理水洪调功能评价指标体系结构模型

3．1．2．1 层次分析法的基本原理

3．1．2．2 理水调洪型植被群落理水调洪功能评价指标体系分析结果

3．1．3 植被群落理水调洪功能评价方法与结果

3．1．3．1 评价方法

3．1．3．2 评价结果

3．2 长江三峡库区理水调洪型植被群落类型

3．2．1 植被群落类型的一般特征

3．2．1．1 植被群落组成

3．2．1．2 优势植物群落的建群种组成

3．2．1．3 植被群落类型

3．2．1．4 植被群落的海拔梯度

3．2．2 理水调洪型植被群落类型

3．2．2．1 植被生长状况

3．2．2．2 植被群落理水调功能类型划分

3．3 长江三峡库区理水调洪型植被群落枯落物的水文特性

3．3．1 概述

3．3．2 植被群落未分解层枯落物储量

3．3．2．1 枯落物量与混交类型

3．3．2．2 枯落量与密度

3．3．2．3 枯落量与郁闭度

3．3．2．4 枯落物量与林龄

3．3．3 植被群落枯落物持水特性

3．3．3．1 枯落物吸水过程

3．3．3．2 初始吸水特性

3．3．3．3 最大持水率和最大持水量

3．4 长江三峡库区理水调洪型植被群落林冠截留特性

3．4．1 林冠截留量与胸径

3．4．2 林冠截留量与郁闭度

3．4．3 林冠截留量与林型

3．4．4 林冠截留量与混交类型

3．5 长江三峡库区理水调洪型植被群落土壤水文特性

3．5．1 土壤蓄水能力

3．5．2 土壤渗透性

3．5．2．1 土壤渗透速率

3．5．2．2 土壤渗透过程

3．5．3 地表糙率特征

3．5．3．1 河床糙率研究

3．5．3．2 不同植被群落类型地表糙率研究

4 低功能理水调洪型植被群落更新改造技术

4．1 低功能理水调洪型杉木纯林改造技术

4．1．1 植被特征

4．1．2 低功能形成原因

4．1．2．1 树种单一

4．1．2．2 结构简单

4．1．2．3 郁闭度大

4．1．2．4 管理粗放

4．1．2．5 土层瘠薄

4．1．2．6 密度过大

4．1．3 改造原则

4．1．3．1 因地制宜，注意小生境环境差异原则。

4．1．3．2 适地适树

4．1．3．3 改造与保护相结合

4．1．3．4 改造与更新相结合

4．1．4 改造模式

4．1．5 改造技术措施

4．1．5．1 改造措施

4．1．5．2 改造技术

4．2 低功能理水调洪型杉木混交林改造技术

4．2．1 植被特征

4．2．2 低功能形成原因

4．2．3 改造原则

4．2．4 改造模式

4．2．5 改造技术

4．2．5．1 补植改造

4．2．5．2 调整改造

4．2．5．3 抚育改造

4．2．5．4 林地施肥

4．3 低功能理水调洪人工香樟林

4．3．1 植被特征

4．3．2 低功能形成原因

4．3．3 改造原则

4．3．4 改造模式

4．3．5 改造技术

4．4 低功能理水调洪楠竹林

4．4．1 植被特征

4．4．2 低功能形成原因

4．4．3 改造原则

4．4．4 改造模式

4．4．5 改造技术

4．5 阔叶混交低效林改造

4．5．1 植被特征

4．5．2 低功能形成原因

4．5．3 改造原则

4．5．4 改造模式

4．5．5 改造技术

4．5．5．1 调整改造

4．5．5．2 林冠下补植

4．6 低功能理水调洪马尾松林

4．6．1 低功能理水调洪马尾松纯林

4．6．1．1 植被特征

4．6．1．2 低功能形成原因

4．6．1．3 改造原则

4．6．1．4 改造模式

4．6．1．5 改造技术

4．6．2 低功能理水调洪马尾松混交林

4．6．2．1 植被特征

4．6．2．2 低功能形成原因

4．6．2．3 改造原则

4．6．2．4 改造模式

4．6．2．5 改造技术

4．7 灌草荒坡地

4．7．1 植被特征

4．7．2 低功能形成原因

4．7．3 影响更新的不利因素

4．7．4 改造中注意问题

4．7．5 改造原则

4．7．6 改造模式

4．7．7 改造技术

4．7．7．1 植苗造林

4．7．7．2 播种造林

4．8．7．3 封山育林

5 退化理水调洪型植被群落定向恢复与重建技术

5．1 整地

5．2 苗木质量

5．3 栽植

5．4 补植

5．5 抚育管理

6 讨论与结论

6．1 长江三峡库区低功能理水调洪型群落有关问题讨论

6．1．1 形成原因

6．1．2 低功能理水调洪型植被改造原则

6．1．3 低功能理水调洪型植被改造模式和技术

6．1．3．1 低功能理水调洪植被改造模式

6．1．3．2 低功能理水调洪型植被改造技术

6．2 结论

参考文献

发布时间: 2005-07-12

参考文献

[1].岷江上游植被群落特征研究[D]. 冶民生.北京林业大学2007
[2].向家坝水电站扰动边坡人工植被群落初期演替过程与稳定性研究[D]. 夏振尧.武汉大学2010
[3].退化喀斯特生态系统植被群落特征及氮磷养分有效性[D]. 杜有新.南京农业大学2011
[4].施氮对黄土高原丘陵沟壑区不同退耕年限植被群落以及土壤养分的影响[D]. 白宏兵.西北农林科技大学2013
[5].伊敏露天煤矿废弃地植被恢复及其效果研究[D]. 牛星.内蒙古农业大学2013

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