摘要
油茶(Camellia oleifera Abel)是我国独有的木本油料经济树种，广泛栽植于我国南方低山丘陵地区。在我国南方热带及亚热带地区广泛发育形成的第四纪网纹红壤的分布范围与红壤的分布范围基本相一致。由于油茶性喜酸性红壤，非常适宜在南方红壤区种植，更由于国家及地方对油茶生产的大力扶持，所以常在南方低山丘陵区大面积种植油茶，更有甚者，将山区原有的天然林砍伐破坏后改造成人工油茶林。这无疑对自然环境的破坏是及其巨大的。目前，针对油茶林水土保持效益方面的研究很少，大部分对油茶的研究集中在油茶林相关生长特性及林下土壤肥力质量研究，对第四纪网纹红壤的成因及土壤理化性质研究较多，但对生长在第四纪网纹红壤上的油茶林的水土保持效益研究非常匮乏。因此，通过本文研究，可以提供第四纪网纹红壤上油茶林的水土保持功能与效益的定量化数据，为进一步改善油茶林水土保持功能，恢复与重建退化的林地生态系统提供方法和途径方面的理论参考。 本文以湖南丘陵第四纪网纹红壤地区——长沙市天际岭人工油茶林试验地为研究对象，定位观测试验区不同林龄油茶林植被恢复模式（7～8a生油茶林和4～5a生油茶林）的林冠截留、穿透雨、径流、泥沙及土壤因子。以撂荒地为对照样地，比较分析不同林龄的油茶植被恢复模式下的冠层截留、地表径流特征、泥沙流失情况以及土壤物理化学性质，研究不同林龄的油茶林对土壤理化性质的改良，对降雨量的截留，对地表径流量及泥沙量的拦截，以期能评价油茶林对第四纪网纹红壤的水土保持效益。研究结果表明: (1)油茶林对改善第四纪网纹红壤的土壤物理性质作用明显，经过油茶林长期种植后的土壤质量在不断提高。 (2)油茶林对第四纪网纹红壤的pH值有一定的改善作用，在油茶林的生长过程中，随着林龄的增加，各个土层的有机质含量及氮素含量增加较明显。 (3)由于油茶林植株的生长需要，土壤中的速效K、P、Ca、Mg、Cu、Fe、Zn、Mn含量均有不同程度的变化，油茶林对第四纪网纹红壤地区土壤养分含量具有一定的改良富集功能。又由于环境因素影响，温暖多雨，淋溶现象严重，南方第四纪网纹红壤区普遍有P供应不足的现象，所以在油茶林的生长过程中对土壤补充P势在必行。 (4)油茶林的冠层截留吸附及植物体吸收，使得主要通过大气降雨循环的重金属元素Cd在土壤中的含量大大减少，油茶林通过林冠层吸附大气降雨中的部分Pb，表现为林分郁闭度越大，吸附的Pb含量越多，从而土壤中的Pb含量越少。 (5)通过相关性分析结果表明，试验区土壤各理化性质之间存在着一定的相关性。其中，其中全P与Cd含量、Ca与Cu含量以及Fe与Cd含量之间均存在极显著相关，有机质与全N、Ca、Pb含量、全P与Fe含量、Ca与Cd含量、Cu与Cd含量、Fe与Mn含量和容重与总孔隙度含量之间均存在显著相关。 (6)油茶林不同林龄不同郁闭度下，穿透雨量与林外降雨量均呈现明显的正相关，但当降雨量增加到一定程度时，穿透雨率趋于稳定，不再增加。随着降雨量的增大，树干径流量也在增大。从单次降雨来看，7～8a生油茶林的树干径流略低于4～5a生油茶林，这可能是由于油茶树形矮壮，分枝多且散，主枝粗壮，树干径流在汇聚的过程中由于蒸腾作用或树形的原因，导致了树干径流量的流失。 (7)油茶林龄的增加，其林冠层对降雨量的截留作用越显著。这是由于7～8a生的油茶叶面积较大，其郁闭度、冠层厚度也较4～5a生油茶林要高，从而能对降雨起到较好的吸附和截留的作用，在一定程度上减少了进入林内的穿透雨量以及落到地面雨滴的动能，从水土保持效益、防止水土流失情况的角度来看，7～8a生油茶林的效果要优于4～5a生油茶林。 (8)影响水土流失量的关键因素是降雨量，降雨量越大，水土流失量越大，降雨量与水土流失量之间呈正相关。不同植被结构对于降雨量大小的反应不同，撂荒地的土壤流失量随着地表径流的增加而大量增加，7～8a生的油茶林的水土保持效果好。
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