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为探索鲁中南瘠薄山地不同林分类型的生态林蓄水保土功能,选择适宜于鲁中南瘠薄山地的树种类型,为山东省乃至华北的荒山生态林营造及恢复具有借鉴意义。本研究选择在具有鲁中南山区典型代表土壤特点的山亭区2000年营造的8种林分为研究对象,对8种林分类型的土壤物理性状、土壤水文效应、生物量、径流量、以及土壤侵蚀量进行研究,并对其进行量化,最后利用层次分析法对8种林分类型下的生态效益进行综合评价,选择出生态效益相对较好的林分类型,取得了以下研究成果和结论:1、对8种林分类型土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度以及土壤容重等4种指标进行分析,结果表明4种指标除毛管孔隙度外均差异性显著,结果分别为:F0.05= 19.5418 ,Sig.= 0.000; F0.05= 5.808 ,Sig.= 0.0005; F0.05=1.7956, Sig.= 0.09;F0.05=158.0817 Sig.=0.000。经过分析得出8种不同林分类型与对照相比对土壤物理性状均有较好的改良效果,对土壤物理性状的改良效果可以分为三类:第一类侧柏黑松混交林、刺槐纯林对土壤物理性状的改良效果相对较好,第二类五角枫纯林、皂角纯林、花椒纯林、臭椿纯林的改良效果次之,第三类侧柏纯林与黑松纯林改良效果相对较差。经分析8种林分类型下土壤颗粒分形维数存在差异,其变动范围为1.994～2.297之间(平均值为2.128),且8种不同林分类型之间差异显著(方差分析F0.05=5.119,Sig.=0.016);且8种林分类型土壤颗粒分形维数的大小顺序为:刺槐纯林>侧柏黑松混交林>五角枫纯林>花椒纯林>皂角纯林>臭椿纯林>侧柏纯林>黑松纯林>对照。2、对8种林分类型下土壤的土壤含水量、毛管最大持水量以及土壤饱和贮水量等3种指标进行分析,结果表明不同林分类型下的3种指标值存在差异,且3种指标均呈现差异性显著,结果分别为:F0.05=7.31 Sig.=0.000;F=20.14 Sig.=0.000;F0.05=13.5 Sig.=0.000。经过分析得出8种不同林分类型与对照相比对土壤水文效应均有较好的改良效果,对土壤水文效应的改良效果可以分为三类:第一类侧柏黑松混交林以及刺槐林为较好地的一类;第二类五角枫、皂角和花椒林为次之的一类;第三类臭椿、侧柏和黑松林为较差的一类。3、对8种不同林分类型条件下,物种丰富度最高的为刺槐林为12;最低的是对照为7;总体平均值为9.3;Shannon-Wiener多样性指数(H)和Simpson多样性指数(D)均以刺槐林最大,分别为1.67和0.77;对照地最小,分别为1.23和0.49;Pielou的均匀度指数(J)和Alatalo均匀度指数(E)也均以刺槐林最大,分别为0.75和0.71;对照地最小,分别为0.47和0.44。对8种林分类型的Shannon-Wiener多样性指数(H)以及Alatalo均匀度指数(Ea)进行方差分析,结果为,F0.05= 23.55 ,Sig.= 0.000;F0.05= 18.64 , Sig.= 0.000,均呈显著性差异。8种林分可以划归为好、中、差3类。第一类侧柏黑松混交林、刺槐纯林可以划归为一类且改良效果最好;第二类五角枫纯林、皂角纯林和花椒纯林划归为一类且改良效果次之;第三类侧柏纯林、臭椿纯林和黑松纯林划归为一类且改良效果相对较差。4、对8种林分类型的地表径流量分析,以对照地的地表径流量最大为2820.3 m~3/hm~2·a,最小的刺槐纯林为2101.8 m3/hm~2·a,平均为2313. 3 m~3/hm~2·a,不同林分类型的径流系数存在差异,且以对照地最大为0.42,刺槐纯林最小为0.31,平均为0.35。且径流系数与土壤容重呈正相关y=2.628x+0.3557,R2=0.7831;径流系数与土壤总孔隙度呈显著性负相关y=-79.15x+80.937 ,R2=0.909。5、对8种林分类型的土壤侵蚀量进行分析,以对照地的土壤侵蚀模数最大为52.1t/hm~2,刺槐林地的最小为32.00 t/hm~2。对其进行方差分析F0.05= 617.7 Sig.= 0.000,差异性显著。土壤侵蚀模数与土壤总孔隙度呈显著性负相关y=-0.0039x+68.267,R2=0.8947;土壤侵蚀模数与植被盖度呈显著性负相关y=-0.017x+131.04,R2=0.9434。不同林分类型的保土效益存在明显差异。保土效益大小排序依次为刺槐纯林>五角枫纯林>侧柏黑松混交林>花椒纯林>皂角纯林>臭椿纯林>黑松纯林>侧柏纯林。6、不同林分类型的土壤有机质含量不同,最大为刺槐0.758%,最小为对照0.421%,平均值为0.693%。全氮、全磷、全钾的含量不同,平均值分别为0.067%、0.043%、0.084%,且都大于对照样地,其中刺槐纯林、五角枫纯林、侧柏黑松混交林的土壤养分含量相对较高,皂角、花椒、臭椿的土壤养分含量次之,侧柏、黑松的的土壤养分含量相对较差。7、不同林分类型的乔木生物量在3.97~4.90t/hm~2之间,以刺槐最大4.90 t/hm~2,臭椿最小3.97 t/hm~2,平均为4.39t/hm~2;灌木生物量在1.15~2.16t/hm~2之间,以刺槐林内的最大为2.16 t/hm~2,对照最小为1.15 t/hm~2,平均值为1.91 t/hm~2;草本生物量1.82~3.42t/hm~2之间,以刺槐林内的最大为3.42 t/hm~2,对照最小1.82 t/hm~2,平均为3.02 t/hm~2;枯落物积蓄量1.31~2.01t/hm~2之间,以刺槐林内的最大为2.01t/hm~2,侧柏林最小1.31 t/hm~2,平均为1.75 t/hm~2;结果为刺槐为一类,生物量相对较大;花椒、皂角、五角枫、臭椿为一类,生物量次之;侧黑、黑松、侧柏为一类、生物量相对较小。8、对8种不同林分类型减少土地废弃价值、减少土壤淤积的价值、减少土壤养分价值、增加涵养水源价值、增加的消洪补枯价值以及增加的净化水质价值等7种价值进行分析,以刺槐林最大为2733.6元/ hm~2·a hm2?a,黑松最小为947.97元/ hm~2·a,平均值为1741.18元/ hm~2·a。利用SPSS软件对8种不同林分类型的各种效益进行聚类分析结果为侧柏黑松混交林、刺槐纯林为较好的一类;花椒林、皂角林、五角枫林次之;侧柏林、黑松林、臭椿林较差。