放牧對東峽林區灌木林地土壤貯水量的影響分析
General 更新 2024年11月05日
摘要對東峽林區灌木林地遭牲畜踐踏的輕、中、重度3種土壤型別測定其貯水量，結果表明：隨著牲畜踐踏土壤的程度不同，灌木林地貯水量有所差別，輕度踐踏土壤貯水量為592.0 t/hm2，中度踐踏為412.0 t/hm2，重度踐踏為298.4 t/hm2，輕、中、重度踐踏土壤之間貯水量依次遞減。
關鍵詞放牧；灌木林地；土壤貯水量；東峽林區
大通縣東峽林區是青海省重要的水源涵養林，林區部分割槽域處在半農半牧狀態，在林區灌木林地放牧後，土壤被踐踏的強度根據地表受害狀況結合植被覆蓋度（51%～75%、40%～50%、39%以下）可劃分為輕、中、重度3種類型，分別測定了放牧對林地土壤貯水量的影響，為林地合理放牧提供了依據[1-2]。
1材料與方法
1.1 測量地概況
大通縣東峽林區位於大通縣東北部，東西長50 km，南北寬20 km，為西寧市重要的水源涵養林區。林區內主要有2條由北向南平行的山脈，屬達板山支脈，東支脈主峰為蘭雀山，由克麻溝、鷂子溝和老虎溝等組成；西支脈主峰為平頂山，由東溝、西溝和生地溝等組成。海拔2 450~4 348 m，森林資源主要分佈在東峽河流域和瓜拉河流域，林地呈塊狀分佈，具有明顯的坡向性；林區喬木樹種主要有青海雲杉、白樺、山楊等[3]；灌木樹種有山柳、小檗、杜鵑、金露梅、銀露梅、短葉錦雞兒、鮮卑花等[4]。
1.2.1土壤樣品採集。2009年夏季，在東峽林區向化上灘灌木林地，根據放牧牲畜影響土壤的不同程度，選擇牲畜踐踏土壤輕、中、重度3種類型，各種型別重複3次，挖取土壤剖面深80～100 cm，每隔20 cm採集樣品1次。
1.2.2樣品處理。分別稱量不同型別各層次土壤樣品的鮮重，用清水浸12 h稱重，置於幹沙上面滲水2 h稱重，再置於幹沙上48 h後稱重，並在105 ℃烘10～12 h至恆重。求出土壤各層次的容重、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、總孔隙度等平均值。
W=10 000×H×P（1）
式中，W：貯水量（t/hm2）；H：土層厚度（m）；P：非毛管孔隙度。
2結果和分析
2.1土壤剖面各層的容重
由表1可知，土壤剖面各層的容重，從上到下呈遞增趨勢；輕、中、重度踐踏的平均容重由小到大依次為輕度、中度、重度，表明牲畜活動少的土層鬆軟，容重輕，涵養水源效能較高。
2.2土壤各層最大、最小、毛管持水量
由表1可知，土壤最大、最小、毛管持水量隨著土層深度的增加呈遞減趨勢；輕、中、重度踐踏的平均最大、最小、毛管持水量由大到小依次為輕度、中度、重度，說明土壤踐踏輕的持水量大。
2.3土壤各層的非毛管、毛管、總孔隙度
由表1可知，土壤在形成過程中，由於土質沉積的差異，土壤非毛管、毛管、總孔隙度基本表現為隨著土層的深入相應減少；輕、中、重度土壤非毛管、毛管、總孔隙度平均值由大到小依次為輕度、中度、重度。
2.4灌木林地的貯水量
隨著牲畜踐踏土壤的程度不同，灌木林地貯水量有所差別。分別將表內土壤厚度和非毛管孔隙度值代入式（1），可得牲畜踐踏輕、中、重度的1 hm2土壤貯水量：
輕度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
由上述計算可知，踐踏輕、中、重度的1 hm2土壤貯水量遞減，輕度踐踏土壤貯水量較中度踐踏大180.0 t/hm2，中度踐踏較重度踐踏大113.6 t/hm2。
3結論與討論
（1）東峽林區是重要的水源涵養林區，為省會西寧市生產、生活的重要供水地，灌木林地面積佔林區總面積的1/3；因牲畜多，放牧不當，造成林地貯水量顯著下降，從牲畜踐踏土壤的輕、中、重度來看，土壤貯水量：輕度為592.0 t/hm2，中度為412.0 t/hm2，重度為298.4 t/hm2。
（2）灌木林地要加強放牧管理，因地制宜合理放牧，牲畜儘量在草場放牧，達到林地輕度放牧，增加土壤貯水量；封山育林與放牧，應做到輪封、輪牧，既可以保護林木的正常生長，又能發揮林地土壤涵養水源的最大潛力[5-6]。
（3）大力提倡設施圈養，儘量減少林區放牧量，從而達到水源涵養的目的。
4參考文獻
[1] 馬國青，樑兵寬，馬永珍，等.青海大通北川河源區自然保護區生物多樣性研究[M].北京：北京出版社，2009.
[2] 張瑋，李曉燕，李連國，等.內蒙古西部地區沙棘光合與蒸騰特性研究[J].華北農學報，2007，22（3）：97-100.
[3] 大通回族士族自治縣林業志編撰委員會.大通縣林業志[M].西安：陝西人民出版社，1998.
[4] 青海木本植物誌編委會.青海木本植物誌[M].西寧：青海人民出版社，1987.
[5] 周興明.青海植被[M].西寧：青海人民出版社，1986.
[6] 於志民，王禮先.水源涵養林效益研究[M].北京：中國林業出版社，1999.
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關鍵詞放牧；灌木林地；土壤貯水量；東峽林區
大通縣東峽林區是青海省重要的水源涵養林，林區部分割槽域處在半農半牧狀態，在林區灌木林地放牧後，土壤被踐踏的強度根據地表受害狀況結合植被覆蓋度（51%～75%、40%～50%、39%以下）可劃分為輕、中、重度3種類型，分別測定了放牧對林地土壤貯水量的影響，為林地合理放牧提供了依據[1-2]。
1材料與方法
1.1 測量地概況
大通縣東峽林區位於大通縣東北部，東西長50 km，南北寬20 km，為西寧市重要的水源涵養林區。林區內主要有2條由北向南平行的山脈，屬達板山支脈，東支脈主峰為蘭雀山，由克麻溝、鷂子溝和老虎溝等組成；西支脈主峰為平頂山，由東溝、西溝和生地溝等組成。海拔2 450~4 348 m，森林資源主要分佈在東峽河流域和瓜拉河流域，林地呈塊狀分佈，具有明顯的坡向性；林區喬木樹種主要有青海雲杉、白樺、山楊等[3]；灌木樹種有山柳、小檗、杜鵑、金露梅、銀露梅、短葉錦雞兒、鮮卑花等[4]。
1.2.1土壤樣品採集。2009年夏季，在東峽林區向化上灘灌木林地，根據放牧牲畜影響土壤的不同程度，選擇牲畜踐踏土壤輕、中、重度3種類型，各種型別重複3次，挖取土壤剖面深80～100 cm，每隔20 cm採集樣品1次。
1.2.2樣品處理。分別稱量不同型別各層次土壤樣品的鮮重，用清水浸12 h稱重，置於幹沙上面滲水2 h稱重，再置於幹沙上48 h後稱重，並在105 ℃烘10～12 h至恆重。求出土壤各層次的容重、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、總孔隙度等平均值。
W=10 000×H×P（1）
式中，W：貯水量（t/hm2）；H：土層厚度（m）；P：非毛管孔隙度。
2結果和分析
2.1土壤剖面各層的容重
由表1可知，土壤剖面各層的容重，從上到下呈遞增趨勢；輕、中、重度踐踏的平均容重由小到大依次為輕度、中度、重度，表明牲畜活動少的土層鬆軟，容重輕，涵養水源效能較高。
2.2土壤各層最大、最小、毛管持水量
由表1可知，土壤最大、最小、毛管持水量隨著土層深度的增加呈遞減趨勢；輕、中、重度踐踏的平均最大、最小、毛管持水量由大到小依次為輕度、中度、重度，說明土壤踐踏輕的持水量大。
2.3土壤各層的非毛管、毛管、總孔隙度
由表1可知，土壤在形成過程中，由於土質沉積的差異，土壤非毛管、毛管、總孔隙度基本表現為隨著土層的深入相應減少；輕、中、重度土壤非毛管、毛管、總孔隙度平均值由大到小依次為輕度、中度、重度。
2.4灌木林地的貯水量
隨著牲畜踐踏土壤的程度不同，灌木林地貯水量有所差別。分別將表內土壤厚度和非毛管孔隙度值代入式（1），可得牲畜踐踏輕、中、重度的1 hm2土壤貯水量：
輕度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
由上述計算可知，踐踏輕、中、重度的1 hm2土壤貯水量遞減，輕度踐踏土壤貯水量較中度踐踏大180.0 t/hm2，中度踐踏較重度踐踏大113.6 t/hm2。
3結論與討論
（1）東峽林區是重要的水源涵養林區，為省會西寧市生產、生活的重要供水地，灌木林地面積佔林區總面積的1/3；因牲畜多，放牧不當，造成林地貯水量顯著下降，從牲畜踐踏土壤的輕、中、重度來看，土壤貯水量：輕度為592.0 t/hm2，中度為412.0 t/hm2，重度為298.4 t/hm2。
（2）灌木林地要加強放牧管理，因地制宜合理放牧，牲畜儘量在草場放牧，達到林地輕度放牧，增加土壤貯水量；封山育林與放牧，應做到輪封、輪牧，既可以保護林木的正常生長，又能發揮林地土壤涵養水源的最大潛力[5-6]。
（3）大力提倡設施圈養，儘量減少林區放牧量，從而達到水源涵養的目的。
4參考文獻
[1] 馬國青，樑兵寬，馬永珍，等.青海大通北川河源區自然保護區生物多樣性研究[M].北京：北京出版社，2009.
[2] 張瑋，李曉燕，李連國，等.內蒙古西部地區沙棘光合與蒸騰特性研究[J].華北農學報，2007，22（3）：97-100.
[3] 大通回族士族自治縣林業志編撰委員會.大通縣林業志[M].西安：陝西人民出版社，1998.
[4] 青海木本植物誌編委會.青海木本植物誌[M].西寧：青海人民出版社，1987.
[5] 周興明.青海植被[M].西寧：青海人民出版社，1986.
[6] 於志民，王禮先.水源涵養林效益研究[M].北京：中國林業出版社，1999.
數學生態學在林業可持續發展中的應用探析