闽东北鹫峰山不同迹地与不同植被恢复模式对径流的影响

黄振奋

摘要：指出了在闽东北鹫峰山对不同迹地采取不同植被恢复模式所造成的地表径流和泥沙流失不尽相同。通过分析能够减少地表径流和泥沙流失的排序为：人工造林模式<人工促进天然更新模式<天然更新模式和采伐迹地<退耕农地<火烧迹地<矿山迹地。经过4年植被恢复，所有迹地上的植被均已郁闭，地表径流深显著变小，泥沙流失得到有效控制；以采伐迹地（B2）和退耕农地（B3）上采用人工造林模式（A1）的样地植被，具有较强的保水和固土能力，产生土壤侵蚀的地表径流深最小（二者分别为17.6mm和10.3mm），流失泥沙量也最少（二者分别为0.5g.m-2和0.4g.m-2）。

关键词：鹫峰山；迹地；植被恢复；模式；径流

中图分类号： S762

文献标识码： A 文章编号： 16749944（2015）06003203

1 引言

闽东北鹫峰山处于闽东赛江流域上游，在涵养水源、保持水土、稳定河川流量、维护生态平衡等方面具有重要的地位[1，2]。为了尽快在不同迹地上恢复森林植被，提高森林覆盖率，提升涵养水源、保持水土能力，维护生态平衡[3，4]。从2010年起开展闽东北鹫峰山不同迹地与不同植被恢复模式之间的植被恢复及生态效应的监测与研究工作。分析不同年份在不同迹地与不同植被恢复模式下的地表径流和泥沙流失的变化情况，探讨不同迹地减少地表径流和泥沙流失的植被恢复模式，为鹫峰山不同迹地的植被恢复并提高生态效益提供参考依据[5～9]。

2 材料与方法

2.1 研究区域的自然概况

鹫峰山脉（海拔20～1400m）位于福建省宁德市蕉城区境内（119°8′～119°51′E，26°30′～26°58′N），属亚热带季风气候区，四季分明，温度适中，雨量充沛，全年少旱。年平均气温13.8～19.1℃，年降雨量1800～2100mm。林地土壤为黄壤、红壤、紫色土，土层中厚。

2.2 研究方法

2010年冬季在蕉城区九都镇贵村、柴坑村选择海拔、坡向、坡位等立地条件基本相同的火烧迹地、采伐迹地、退耕农地、矿山迹地上布设不同植被恢复模式的试验地，按试验要求进行林地处理、整地挖穴，并于翌年春季人工造林[10，11]。植被恢复模式为：A1人工造林模式（工程造林模式）、A2人工促进天然更新模式（人工劈草、除萌等措施促进天然更新）、A3天然更新模式（不施加任何人为措施依靠天然恢复模式）。迹地类型为：B1火烧迹地（2010年的火烧迹地）、B2采伐迹地（2010年的采伐迹地）、B3退耕农地（已荒芜农地）、B4矿山迹地（已停止采石的矿山迹地）。每个试验小区面积为1hm2，共设置12个试验小区。每个试验小区顺山坡方向分别设置径流观察场3个（3次重复），共设置径流观察场36个。径流观察场形状如倒直角三角形（横边长8m、竖边投影长6m、斜边投影长10m）。边框用厚1.5cm、宽40cm木板经油毛毡纸包裹后埋入土中，地上部分高出地面20cm，面积为24m2，下端设截流器。人工造林树种为马尾松（Piuns massoniana），采用常规造林方法1.8m×1.8m密度栽植。每年的1月至12月末，凡有地表径流产生均随之测定。泥沙流失量测定则利用滤纸将泥沙滤出后烘干称量。

3 结果与分析

在不同迹地、不同植被恢复模式的12个监测场内，除矿山迹地天然更新模式的监测场外，其余11个监测场均能当年末草本层基本覆盖地表。所有监测场的植被都能逐年增加盖度，随着地表覆盖度的不断增加，产生土壤侵蚀的径流深逐年减少，流失泥沙量也逐年减小。4年间年均产生土壤侵蚀的径流深为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 不同迹地、不同恢复模式对产生土壤侵蚀地表径流的影响

将每年各迹地、模式下每次产生土壤侵蚀的径流深数据进行统计，见表1。在观测地表径流的数据中明显表现出：各迹地、模式植被系统均能得到逐步恢复和完善，对地表径流量的调节能力也是一个渐进过程。采伐迹地由于植被保存得相对较好，产生土壤侵蚀的径流深也相对较小，但在不同恢复模式之间也有差别并逐年快速减小；矿山迹地由于无植被保存、且土壤较疏松，产生土壤侵蚀的径流深也相对较大，但在不同恢复模式之间也有差别并逐年缓慢减小；退耕迹地虽无植被保存，但其土壤肥力较好，因此 其植被恢复得较快，产生土壤侵蚀的径流深也相对较小，不同恢复模式之间也有差别并逐年很快减小；火烧迹地因无植被保护地表，观测当年产生土壤侵蚀的径流深也相对较大，但随着植被恢复逐年减小（不同恢复模式之间也有差别）。

对不同年份在不同迹地、植被恢复模式下产生土壤侵蚀的地表径流深进行方差分析（表2），不同迹地和不同植被恢复模式在2011、2012、2013、2014年的P-value值（P-value值区间为2.62E-24至0.0006）<0.01，说明不同年份在不同迹地和不同植被恢复模式的地表径流深之间存在极显著差异；不同迹地和不同植被恢复模式地表径流深的交互作用只有在2011年[P-value值（0.025）<0.05]为显著差异，而不同迹地和不同植被恢复模式地表径流深的交互作用在2012、2013、2014年 （P-value值值区间为3.45E-09至0.002<0.01）则为极显著差异。

3.2 不同迹地、不同恢复模式对流失泥沙量的影响

将每年各迹地、模式下每次产生土壤侵蚀的流失泥沙量数据进行统计，见表3。在观测流失泥沙量的数据中明显表现出：各迹地、模式随着植被系统逐步恢复和完善，对减少流失泥沙量的能力也是一个渐进过程。采伐迹地由于植被保存得相对较好，产生土壤侵蚀的径流深相对较小，流失泥沙量也相对较少；矿山迹地由于无植被保存、且土壤较疏松，产生土壤侵蚀的径流深也相对较大，流失泥沙量也相对较大；退耕迹地虽无植被保存，但因其土壤肥力较好植被恢复快，产生土壤侵蚀的径流深也相对较小，流失泥沙量也相对较少；火烧迹地产生土壤侵蚀的径流深也相对较大，但随着植被恢复逐年减小，流失泥沙量也逐年减少。

上采用人工造林模式（A1）的样地，植被经过4年恢复固土能力较强，泥沙流失得到有效控制，流失泥沙量最少（二者分别为0.5、0.4g·m-2）。

对不同年份在不同迹地、植被恢复模式下的流失泥沙量进行方差分析（见表4），不同迹地和不同植被恢复模式的流失泥沙量在2011、2012、2013、2014年的P-value值（P-value值区间为6.02E-25至0.008）<0.01，说明不同年份在不同迹地和不同植被恢复模式的流失泥沙量之间存在极显著差异；不同迹地和不同植被恢复模式流失泥沙量的交互作用只有在2011年[P-value值（0.06）>0.05]为不显著差异、在2012年[P-value值（1.04E-05）<0.01]为极显著差异、在2013、2014年 （P-value值分别为0.016和0.021均<0.05）则为显著差异。

4 结语

（1）所有监测场的植被均能逐年增加盖度，随着地表覆盖度的不断增加，产生土壤侵蚀的径流深逐年减少，流失泥沙量也逐年减小。4年间年均产生土壤侵蚀的径流深为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）本文在闽东北鹫峰山对不同迹地采取不同植被恢复模式所造成的地表径流和泥沙流失不尽相同。通过分析能够减少地表径流和泥沙流失的排序为人工造林模式<人工促进天然更新模式<天然更新模式和采伐迹地<退耕农地<火烧迹地<矿山迹地。经过4年植被恢复，所有迹地上的植被均已郁闭，地表径流深显著变小，泥沙流失得到有效控制。采伐迹地（B2）和退耕农地（B3）上采用人工造林模式（A1）的样地植被，经过4年恢复具有较强的保水和固土能力，产生土壤侵蚀的地表径流深最小（二者分别为17.6mm和10.3mm），其流失泥沙量也最少（二者分别为0.5、0.4g·m-2）。

（3）不同年份在不同迹地和不同植被恢复模式之间产生土壤侵蚀的地表径流深和流失泥沙量存在极显著差异，不同迹地和不同植被恢复模式之间产生土壤侵蚀的地表径流深和流失泥沙量的交互作用在不同年份其显著性差异有所不同。

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