閩東北鷲峰山不同跡地與不同植被恢復(fù)模式對(duì)徑流的影響

黃振奮

摘要：指出了在閩東北鷲峰山對(duì)不同跡地采取不同植被恢復(fù)模式所造成的地表徑流和泥沙流失不盡相同。通過分析能夠減少地表徑流和泥沙流失的排序?yàn)椋喝斯ぴ炝帜Ｊ?人工促進(jìn)天然更新模式<天然更新模式和采伐跡地<退耕農(nóng)地<火燒跡地<礦山跡地。經(jīng)過4年植被恢復(fù)，所有跡地上的植被均已郁閉，地表徑流深顯著變小，泥沙流失得到有效控制；以采伐跡地（B2）和退耕農(nóng)地（B3）上采用人工造林模式（A1）的樣地植被，具有較強(qiáng)的保水和固土能力，產(chǎn)生土壤侵蝕的地表徑流深最?。ǘ叻謩e為17.6mm和10.3mm），流失泥沙量也最少（二者分別為0.5g.m-2和0.4g.m-2）。

關(guān)鍵詞：鷲峰山；跡地；植被恢復(fù)；模式；徑流

中圖分類號(hào)： S762

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 16749944（2015）06003203

1 引言

閩東北鷲峰山處于閩東賽江流域上游，在涵養(yǎng)水源、保持水土、穩(wěn)定河川流量、維護(hù)生態(tài)平衡等方面具有重要的地位[1，2]。為了盡快在不同跡地上恢復(fù)森林植被，提高森林覆蓋率，提升涵養(yǎng)水源、保持水土能力，維護(hù)生態(tài)平衡[3，4]。從2010年起開展閩東北鷲峰山不同跡地與不同植被恢復(fù)模式之間的植被恢復(fù)及生態(tài)效應(yīng)的監(jiān)測與研究工作。分析不同年份在不同跡地與不同植被恢復(fù)模式下的地表徑流和泥沙流失的變化情況，探討不同跡地減少地表徑流和泥沙流失的植被恢復(fù)模式，為鷲峰山不同跡地的植被恢復(fù)并提高生態(tài)效益提供參考依據(jù)[5～9]。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)域的自然概況

鷲峰山脈（海拔20～1400m）位于福建省寧德市蕉城區(qū)境內(nèi)（119°8′～119°51′E，26°30′～26°58′N），屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，溫度適中，雨量充沛，全年少旱。年平均氣溫13.8～19.1℃，年降雨量1800～2100mm。林地土壤為黃壤、紅壤、紫色土，土層中厚。

2.2 研究方法

2010年冬季在蕉城區(qū)九都鎮(zhèn)貴村、柴坑村選擇海拔、坡向、坡位等立地條件基本相同的火燒跡地、采伐跡地、退耕農(nóng)地、礦山跡地上布設(shè)不同植被恢復(fù)模式的試驗(yàn)地，按試驗(yàn)要求進(jìn)行林地處理、整地挖穴，并于翌年春季人工造林[10，11]。植被恢復(fù)模式為：A1人工造林模式（工程造林模式）、A2人工促進(jìn)天然更新模式（人工劈草、除萌等措施促進(jìn)天然更新）、A3天然更新模式（不施加任何人為措施依靠天然恢復(fù)模式）。跡地類型為：B1火燒跡地（2010年的火燒跡地）、B2采伐跡地（2010年的采伐跡地）、B3退耕農(nóng)地（已荒蕪農(nóng)地）、B4礦山跡地（已停止采石的礦山跡地）。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積為1hm2，共設(shè)置12個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)順山坡方向分別設(shè)置徑流觀察場3個(gè)（3次重復(fù)），共設(shè)置徑流觀察場36個(gè)。徑流觀察場形狀如倒直角三角形（橫邊長8m、豎邊投影長6m、斜邊投影長10m）。邊框用厚1.5cm、寬40cm木板經(jīng)油毛氈紙包裹后埋入土中，地上部分高出地面20cm，面積為24m2，下端設(shè)截流器。人工造林樹種為馬尾松（Piuns massoniana），采用常規(guī)造林方法1.8m×1.8m密度栽植。每年的1月至12月末，凡有地表徑流產(chǎn)生均隨之測定。泥沙流失量測定則利用濾紙將泥沙濾出后烘干稱量。

3 結(jié)果與分析

在不同跡地、不同植被恢復(fù)模式的12個(gè)監(jiān)測場內(nèi)，除礦山跡地天然更新模式的監(jiān)測場外，其余11個(gè)監(jiān)測場均能當(dāng)年末草本層基本覆蓋地表。所有監(jiān)測場的植被都能逐年增加蓋度，隨著地表覆蓋度的不斷增加，產(chǎn)生土壤侵蝕的徑流深逐年減少，流失泥沙量也逐年減小。4年間年均產(chǎn)生土壤侵蝕的徑流深為348.3mm，其中2011年均680.3mm、2012年均329.7mm、2013年均221.0mm、2014年均162.3mm；年均流失泥沙量29.3g·m-2，其中2011年均67.0g·m-2、2012年均25.9g·m-2、2013年均13.8g·m-2、2014年均10.4g·m-2。

3.1 不同跡地、不同恢復(fù)模式對(duì)產(chǎn)生土壤侵蝕地表徑流的影響

將每年各跡地、模式下每次產(chǎn)生土壤侵蝕的徑流深數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見表1。在觀測地表徑流的數(shù)據(jù)中明顯表現(xiàn)出：各跡地、模式植被系統(tǒng)均能得到逐步恢復(fù)和完善，對(duì)地表徑流量的調(diào)節(jié)能力也是一個(gè)漸進(jìn)過程。采伐跡地由于植被保存得相對(duì)較好，產(chǎn)生土壤侵蝕的徑流深也相對(duì)較小，但在不同恢復(fù)模式之間也有差別并逐年快速減??；礦山跡地由于無植被保存、且土壤較疏松，產(chǎn)生土壤侵蝕的徑流深也相對(duì)較大，但在不同恢復(fù)模式之間也有差別并逐年緩慢減??；退耕跡地雖無植被保存，但其土壤肥力較好，因此 其植被恢復(fù)得較快，產(chǎn)生土壤侵蝕的徑流深也相對(duì)較小，不同恢復(fù)模式之間也有差別并逐年很快減??；火燒跡地因無植被保護(hù)地表，觀測當(dāng)年產(chǎn)生土壤侵蝕的徑流深也相對(duì)較大，但隨著植被恢復(fù)逐年減小（不同恢復(fù)模式之間也有差別）。

對(duì)不同年份在不同跡地、植被恢復(fù)模式下產(chǎn)生土壤侵蝕的地表徑流深進(jìn)行方差分析（表2），不同跡地和不同植被恢復(fù)模式在2011、2012、2013、2014年的P-value值（P-value值區(qū)間為2.62E-24至0.0006）<0.01，說明不同年份在不同跡地和不同植被恢復(fù)模式的地表徑流深之間存在極顯著差異；不同跡地和不同植被恢復(fù)模式地表徑流深的交互作用只有在2011年[P-value值（0.025）<0.05]為顯著差異，而不同跡地和不同植被恢復(fù)模式地表徑流深的交互作用在2012、2013、2014年 （P-value值值區(qū)間為3.45E-09至0.002<0.01）則為極顯著差異。

3.2 不同跡地、不同恢復(fù)模式對(duì)流失泥沙量的影響

將每年各跡地、模式下每次產(chǎn)生土壤侵蝕的流失泥沙量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見表3。在觀測流失泥沙量的數(shù)據(jù)中明顯表現(xiàn)出：各跡地、模式隨著植被系統(tǒng)逐步恢復(fù)和完善，對(duì)減少流失泥沙量的能力也是一個(gè)漸進(jìn)過程。采伐跡地由于植被保存得相對(duì)較好，產(chǎn)生土壤侵蝕的徑流深相對(duì)較小，流失泥沙量也相對(duì)較少；礦山跡地由于無植被保存、且土壤較疏松，產(chǎn)生土壤侵蝕的徑流深也相對(duì)較大，流失泥沙量也相對(duì)較大；退耕跡地雖無植被保存，但因其土壤肥力較好植被恢復(fù)快，產(chǎn)生土壤侵蝕的徑流深也相對(duì)較小，流失泥沙量也相對(duì)較少；火燒跡地產(chǎn)生土壤侵蝕的徑流深也相對(duì)較大，但隨著植被恢復(fù)逐年減小，流失泥沙量也逐年減少。

上采用人工造林模式（A1）的樣地，植被經(jīng)過4年恢復(fù)固土能力較強(qiáng)，泥沙流失得到有效控制，流失泥沙量最少（二者分別為0.5、0.4g·m-2）。

對(duì)不同年份在不同跡地、植被恢復(fù)模式下的流失泥沙量進(jìn)行方差分析（見表4），不同跡地和不同植被恢復(fù)模式的流失泥沙量在2011、2012、2013、2014年的P-value值（P-value值區(qū)間為6.02E-25至0.008）<0.01，說明不同年份在不同跡地和不同植被恢復(fù)模式的流失泥沙量之間存在極顯著差異；不同跡地和不同植被恢復(fù)模式流失泥沙量的交互作用只有在2011年[P-value值（0.06）>0.05]為不顯著差異、在2012年[P-value值（1.04E-05）<0.01]為極顯著差異、在2013、2014年 （P-value值分別為0.016和0.021均<0.05）則為顯著差異。

4 結(jié)語

（1）所有監(jiān)測場的植被均能逐年增加蓋度，隨著地表覆蓋度的不斷增加，產(chǎn)生土壤侵蝕的徑流深逐年減少，流失泥沙量也逐年減小。4年間年均產(chǎn)生土壤侵蝕的徑流深為348.3mm，其中2011年均680.3mm、2012年均329.7mm、2013年均221.0mm、2014年均162.3mm；年均流失泥沙量29.3g·m-2，其中2011年均67.0g·m-2、2012年均25.9g·m-2、2013年均13.8g·m-2、2014年均10.4g·m-2。

（2）本文在閩東北鷲峰山對(duì)不同跡地采取不同植被恢復(fù)模式所造成的地表徑流和泥沙流失不盡相同。通過分析能夠減少地表徑流和泥沙流失的排序?yàn)槿斯ぴ炝帜Ｊ?lt;人工促進(jìn)天然更新模式<天然更新模式和采伐跡地<退耕農(nóng)地<火燒跡地<礦山跡地。經(jīng)過4年植被恢復(fù)，所有跡地上的植被均已郁閉，地表徑流深顯著變小，泥沙流失得到有效控制。采伐跡地（B2）和退耕農(nóng)地（B3）上采用人工造林模式（A1）的樣地植被，經(jīng)過4年恢復(fù)具有較強(qiáng)的保水和固土能力，產(chǎn)生土壤侵蝕的地表徑流深最?。ǘ叻謩e為17.6mm和10.3mm），其流失泥沙量也最少（二者分別為0.5、0.4g·m-2）。

（3）不同年份在不同跡地和不同植被恢復(fù)模式之間產(chǎn)生土壤侵蝕的地表徑流深和流失泥沙量存在極顯著差異，不同跡地和不同植被恢復(fù)模式之間產(chǎn)生土壤侵蝕的地表徑流深和流失泥沙量的交互作用在不同年份其顯著性差異有所不同。

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