滇中飒马场小流域不同土地利用条件下群落结构与面源污染输出特征研究

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土地利用可以改变土地覆被状况并影响许多生态过程。以飒马场小流域为代表的滇中地区,大面积的山地被改造成为坡耕地以种植桉树、茶树、梨树等经济作物,人地关系紧张,生态破坏严重。土地利用的变化,改变了森林水环境效应。研究该区域内土地利用条件下的生态环境效应,对于整个滇中地区的环境整治具有重要的基础数据支持作用。本研究以滇中飒马场小流域内七种不同土地利用模式即灌草丛、云南松林、针阔混交林、常绿阔叶林、桉树林、梨园、茶园为研究对象,结合野外调查和室内分析,研究了不同土地利用条件下的群落结构以及土壤的理化性质特征,及其对面源污染输出的影响。主要结果如下:(1)飒马场流域自然林地(灌草丛、云南松林、针阔混交林、常绿阔叶林)和经济林(桉树林、梨园、茶园)群落结构具有差异。随着群落逐渐复杂,自然林地乔木层各参数指标均逐步增高,而灌木层的各参数则逐步降低。而对于经果林地而言,其变化没有明显差异。经济林同自然林地相比,土地利用强度大,林木密度较自然林地高,但是其群落结构单一,树高较低,物种丰富度较差,枯落物厚度较薄,盖度较小。(2)不同土地利用模式对土壤物理性质具有影响。通过摄动分析将研究对象同理想模型间差异进行量化,发现常绿阔叶林各项指标综合评价最高,摄动值为0.04,云南松林各项指标综合评价结果最低,摄动值为0.45。具体排序为:常绿阔叶林>茶园>针阔混交林>梨园>桉树林>灌草丛>云南松林。(3)不同土地利用模式对土壤化学性质具有影响。通过对土壤化学性质进行摄动分析发现,土地面源污染茶园综合源强最高,其摄动值为0.20,而桉树林最低,摄动值为0.41。源强上茶园>常绿阔叶林>灌草丛>针阔混交林>梨园>云南松林>桉树林。(4)不同土地利用模式对面源污染输出具有影响:五种土地利用类型微小区径流输出范围在38.89-667.22m3/ha之间,SS输出范围在85.10-403.34g/ha之间,总氮输出范围在98.35-1058.82g/ha之间,总磷输出范围在20.32-103.69g/ha之间,总钾输出范围在146.43-4858.81g/ha,COD输出范围在1308.87-41621.37g/ha。坡面尺度同微小区尺度相比,污染物浓度和输移总量有明显下降。(5)飒马场小流域面源污染总量的输出,受到包括群落结构、土壤物理性质、土壤化学性质各方面的影响。径流是面源污染输移的动力,群落结构和土壤理化性质的改变,均与产流有相关性。在污染物输出总量上,除总氮与土壤物理性质更为密切以外,其它各个指标均与土壤化学性质中的源强相关。
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