几种水土保持工程措施对花岗岩红壤植被恢复的影响

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花岗岩红壤区是我国南方主要的土壤侵蚀区,红黄壤区侵蚀面积的28.58%为花岗岩侵蚀区。由于气候、土壤特性及人为等因素影响,花岗岩红壤地表植被遭到严重破坏,土壤侵蚀严重,生态恶化。通过水土保持工程措施可以保水保土,改善土壤理化条件,促进植被迅速恢复,很大程度的减轻水土流失,但不同的工程措施对改善土壤条件和植被恢复的影响存在差异。因此本研究在花岗岩红壤设置了鱼鳞坑、反坡台地、竹节沟三种措施,研究三种水保措施在相同的立地条件下对坡面土壤条件和植被恢复的影响。主要研究结果如下:(1)研究了不同措施布设后相同时间内植被的生长状况,结果表明:鱼鳞坑措施对坡面植被的生长影响最大。5个月内鱼鳞坑措施内鹧鸪草株高均值增长量最大,反坡台地措施内增长量次之,竹节沟措施内增长量最小。一年内鱼鳞坑小区坡面上枫香的生长量也最多。(2)分别对各措施处理措施内、措施外植物群落α-多样性变化进行调查分析得出:三种措施对措施内、外植被自然恢复均有不同的促进作用,其中鱼鳞坑小区植被恢复状况最好。各措施措施内植被多样性指数情况:各措施措施内Shannon-Weiner多样性指数排序为:鱼鳞坑内>反坡台地内>竹节沟内;Simpson优势度指数表现为:竹节沟内>反坡台地内>鱼鳞坑内;Pielou均匀度指数表现为:鱼鳞坑内>反坡台地内>竹节沟内。措施外植被多样性排序为:鱼鳞坑外>竹节沟外>反坡台地外>对照小区。(3)不同措施对径流泥沙的影响三种措施都具有良好的消流减蚀作用,均能很好的控制水土流失。三种措施减流效益分别为鱼鳞坑小区(24.60%)<反坡台地小区(34.24%)<竹节沟小区(35.25%)。(4)不同措施泥沙淤积及土壤侵蚀鱼鳞坑、反坡台地、竹节沟三种措施总挖方量相同,均为7.5m3,在措施实施一年以后,各小区措施内泥沙淤积量为鱼鳞坑(2.47m3)>竹节沟(1.20m3)>反坡台地(1.06m3)。利用桩钉法测定坡面土壤侵蚀量大小依次为鱼鳞坑小区>反坡台地小区>竹节沟小区>对照小区。(5)不同措施下坡面土壤水分分布情况坡面土壤水分具有异质性,花岗岩红壤坡面土壤水分的变异特征是植被合理配置的基础。对不同小区内不同方向上土壤水分变异系数进行研究得出:等高线方向上变异系数大小依次为:对照小区>反坡台地小区>竹节沟小区>鱼鳞坑小区;顺坡方向的变异系数表现为:鱼鳞坑小区>竹节沟小区>反坡台地小区>对照小区;垂直方向上的变异系数表现为:对照小区>竹节沟小区>鱼鳞坑小区>反坡台地小区;二维水平面的变异系数情况为:鱼鳞坑小区>竹节沟小区>对照小区>反坡台地小区;三维空间变异系数为:鱼鳞坑小区>对照小区>竹节沟小区>反坡台地小区。(6)不同措施下土壤理化性质三种措施处理均可降低土壤容重,改善土壤孔隙状况,利于土壤持水量的增加。措施实施一年后各小区表层容重依次为:对照小区>竹节沟小区>反坡台地小区>鱼鳞坑小区。毛管孔隙与之相反。对养分的分析可知,鱼鳞坑措施具有良好的保肥作用:水平沟、水平阶措施对土壤各部位速效养分具有明显的提升,提升幅度均达到30%以上。
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