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放牧对东峡林区灌木林地土壤贮水量的影响分析

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摘要对东峡林区灌木林地遭牲畜践踏的轻、中、重度3种土壤类型测定其贮水量,结果表明:随着牲畜践踏土壤的程度不同,灌木林地贮水量有所差别,轻度践踏土壤贮水量为592.0 t/hm2,中度践踏为412.0 t/hm2,重度践踏为298.4 t/hm2,轻、中、重度践踏土壤之间贮水量依次递减。
  关键词放牧;灌木林地;土壤贮水量;东峡林区
  大通县东峡林区是青海省重要的水源涵养林,林区部分区域处在半农半牧状态,在林区灌木林地放牧后,土壤被践踏的强度根据地表受害状况结合植被覆盖度(51%~75%、40%~50%、39%以下)可划分为轻、中、重度3种类型,分别测定了放牧对林地土壤贮水量的影响,为林地合理放牧提供了依据[1-2]。
  1材料与方法
  1.1 测量地概况
  大通县东峡林区位于大通县东北部,东西长50 km,南北宽20 km,为西宁市重要的水源涵养林区。林区内主要有2条由北向南平行的山脉,属达板山支脉,东支脉主峰为兰雀山,由克麻沟、鹞子沟和老虎沟等组成;西支脉主峰为平顶山,由东沟、西沟和生地沟等组成。海拔2 450~4 348 m,森林资源主要分布在东峡河流域和瓜拉河流域,林地呈块状分布,具有明显的坡向性;林区乔木树种主要有青海云杉、白桦、山杨等[3];灌木树种有山柳、小檗、杜鹃、金露梅、银露梅、短叶锦鸡儿、鲜卑花等[4]。
  1.2 测定方法
  1.2.1土壤样品采集。2009年夏季,在东峡林区向化上滩灌木林地,根据放牧牲畜影响土壤的不同程度,选择牲畜践踏土壤轻、中、重度3种类型,各种类型重复3次,挖取土壤剖面深80~100 cm,每隔20 cm采集样品1次。
  1.2.2样品处理。分别称量不同类型各层次土壤样品的鲜重,用清水浸12 h称重,置于干沙上面渗水2 h称重,再置于干沙上48 h后称重,并在105 ℃烘10~12 h至恒重。求出土壤各层次的容重、最大持水量、最小持水量、毛管持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度等平均值。
  1.2.3灌木林地土壤的贮水能力。土壤贮水量指土壤非毛管孔隙度对降水的短期滞蓄量,用下面公式计算:
  W=10 000×H×P(1)
  式中,W:贮水量(t/hm2);H:土层厚度(m);P:非毛管孔隙度。
  2结果和分析
  2.1土壤剖面各层的容重
  由表1可知,土壤剖面各层的容重,从上到下呈递增趋势;轻、中、重度践踏的平均容重由小到大依次为轻度、中度、重度,表明牲畜活动少的土层松软,容重轻,涵养水源效能较高。
  2.2土壤各层最大、最小、毛管持水量
  由表1可知,土壤最大、最小、毛管持水量随着土层深度的增加呈递减趋势;轻、中、重度践踏的平均最大、最小、毛管持水量由大到小依次为轻度、中度、重度,说明土壤践踏轻的持水量大。
  2.3土壤各层的非毛管、毛管、总孔隙度
  由表1可知,土壤在形成过程中,由于土质沉积的差异,土壤非毛管、毛管、总孔隙度基本表现为随着土层的深入相应减少;轻、中、重度土壤非毛管、毛管、总孔隙度平均值由大到小依次为轻度、中度、重度。
  2.4灌木林地的贮水量
  随着牲畜践踏土壤的程度不同,灌木林地贮水量有所差别。分别将表内土壤厚度和非毛管孔隙度值代入式(1),可得牲畜践踏轻、中、重度的1 hm2土壤贮水量:
  轻度W=10 000×0.8×0.074 0=592.0 t/hm2
  中度W=10 000×0.8×0.051 5=412.0 t/hm2
  重度W=10 000×0.8×0.037 3=298.4 t/hm2
  由上述计算可知,践踏轻、中、重度的1 hm2土壤贮水量递减,轻度践踏土壤贮水量较中度践踏大180.0 t/hm2,中度践踏较重度践踏大113.6 t/hm2。
  3结论与讨论
  (1)东峡林区是重要的水源涵养林区,为省会西宁市生产、生活的重要供水地,灌木林地面积占林区总面积的1/3;因牲畜多,放牧不当,造成林地贮水量显著下降,从牲畜践踏土壤的轻、中、重度来看,土壤贮水量:轻度为592.0 t/hm2,中度为412.0 t/hm2,重度为298.4 t/hm2。
  (2)灌木林地要加强放牧管理,因地制宜合理放牧,牲畜尽量在草场放牧,达到林地轻度放牧,增加土壤贮水量;封山育林与放牧,应做到轮封、轮牧,既可以保护林木的正常生长,又能发挥林地土壤涵养水源的最大潜力[5-6]。
  (3)大力提倡设施圈养,尽量减少林区放牧量,从而达到水源涵养的目的。
  4参考文献
  [1] 马国青,梁兵宽,马永珍,等.青海大通北川河源区自然保护区生物多样性研究[M].北京:北京出版社,2009.
  [2] 张玮,李晓燕,李连国,等.内蒙古西部地区沙棘光合与蒸腾特性研究[J].华北农学报,2007,22(3):97-100.
  [3] 大通回族士族自治县林业志编撰委员会.大通县林业志[M].西安:陕西人民出版社,1998.
  [4] 青海木本植物志编委会.青海木本植物志[M].西宁:青海人民出版社,1987.
  [5] 周兴明.青海植被[M].西宁:青海人民出版社,1986.
  [6] 于志民,王礼先.水源涵养林效益研究[M].北京:中国林业出版社,1999.
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