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通过资料收集、野外调查与室内实验相结合的方法,以山西吉县内8种典型植被类型,包括油松刺槐(Pinus tabulaeformis+Robinia pseudoacacia)混交林、侧柏刺槐(Platycladus orientalis+Robinia pseudoacacia)混交林、刺槐(Robinia pseudoacacia)纯林、油松(Pinus tabulaeformis)纯林、侧柏(Platycladus orientalis)纯林、农地、苹果园、荒草地为研究对象,以林下植物多样性、土壤容重、孔隙度及贮水性能、土壤微团聚体分形特征、枯落物蓄水能力、土壤含水率、土壤入渗性能等为研究指标,对比分析了不同植被类型对植物多样性及土壤水文物理特征的影响。并以不同密度30年生左右的油松人工林为例,分析了林分密度对植物多样性及土壤水文物理特征的影响,以期为黄土丘陵区水土保持植被恢复与重建、现有林分结构的调整提供科学依据和理论参考。主要研究结论如下:1.不同植被类型对植物多样性的影响(1)8种植被类型草本和灌木植物共62种,隶属于27科52属,其中草本植物48种,占总种数的77%;灌木植物14种,占总种数的23%。草本和灌木植物多以耐旱的阳性植物为主,草本层主要优势种为北莎草(Cyperus fuscus)、长芒草(Stipa bungeana)、大针茅(Stipa grandis)、猪毛蒿(Artemisia scoparia);灌木层主要优势种为黄刺玫(Rosa xanthina)、杠柳(Periploca sepium)、紫丁香(Syringa oblata),其中黄刺玫和杠柳分布广泛且重要值比例明显高于其它灌木,在该地区具有较强的生态适应性。(2)各植被类型中,物种丰富度指数均表现为草本层>灌木层,而Simpson指数、Shannon-wiener指数和Pielou均匀度指数均表现为灌木层>草本层。(3)不同植被类型中,植物多样性整体表现为油松刺槐混交林>侧柏刺槐混交林>刺槐纯林>侧柏纯林>荒草地>油松纯林>苹果园,表明针阔混交林更有利于该地区植物多样性的提高,其次为阔叶纯林,而经济林最差。(4)油松刺槐混交林和侧柏刺槐混交林之间的群落相似程度最高,相似系数为34.03%;而三种纯林(刺槐纯林、油松纯林、侧柏纯林)之间的群落相似程度较低,其中剌槐和侧柏纯林的群落相似程度最低,相似系数为6.45%。2.不同植被类型对土壤水文物理特征的影响(1)随土层深度的增加,8种植被类型土壤容重和土壤微团聚体分形维数(D)大体呈增加趋势,而土壤各孔隙度、土壤质量含水率大体呈下降趋势。表明不同植被类型对表层土壤物理结构的改良效果较好。(2)与荒草地相比,7种植被类型(油松刺槐混交林、侧柏刺槐混交林、刺槐纯林、油松纯林、侧柏纯林、农地、苹果园)0-50cm土层平均土壤容重、土壤微团聚体分形维数(D)显著降低,土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度均显著增大,土壤容重分别降低了19.25%、15.82%、11.04%、11.19%、8.21%、10.15%、5.82%:土壤微团聚体分形维数(D)分别降低了13.91%、10.08%、8.18%、7.02%、6.33%、3.39%、0.17%;总孔隙度分别提高了19.76%、16.21%、11.34%、11.43%、8.62%、10.64%、5.98%;毛管孔隙度分别提高了20.76%、16.30%、11.08%、13.61%、8.90%、12.16%、5.62%:非毛管孔隙度分别提高了16.91%、15.87%、11.96%、5.38%、7.77%、6.38%、6.91%。0-100cm土层平均土壤含水率表现为农地(15.21%)>荒草地(11.76%)>苹果同(10.38%)>油松刺槐混交林(10.05)>油松纯林(9.93%)>刺槐纯林(9.30%)>侧柏纯林(8.88%)>侧柏刺槐混交林(8.44%);稳渗速率表现为油松刺槐混交林(2.55mm/min)>侧柏刺槐混交林(2.23mm/min)>刺槐纯林(1.78mm/min)>侧柏纯林(1.53mm/min)>苹果园(1.27mm/min)>油松纯林(1.19mm/min)>荒草地(1.02mm/min)>农地(0.76mm/min)。总体来看,不同植被类型对该地区土壤物理结构均有不同程度的改良,其中人工混交林改良效果最好,其次为人工纯林,农地和经济林较差。3.林分密度对林下植物多样性及土壤水文物理特征的影响(1)30年生左右的油松林内灌木层物种丰富度指数、多样性指数随油松林密度的增大而减小,而均匀度指数无明显规律:草木层物种丰富指数与灌木层变化规律一致,但多样性指数和均匀度指数均先增后减:油松林密度为1675株·hm-2时草木的多样性和均匀度为最大,整个群落的多样性指数和均匀度指数也最大:在油松林内灌木层的多样性指数及均匀度指数均大于草木层。(2)不同密度油松林内枯落物自然含水率无显著差异,而枯落物蓄积量、最大持水率以及持水量、有效拦蓄率和拦蓄量在一些林分密度间差异显著。密度为1300株·hm-2时,土壤容重最小,总孔隙度、毛管孔隙度及所对应的贮水量均最大。密度为1675株·hm-2时枯落物蓄积量、持水最最大,表层(0-20cm)土壤容重(1.07±0.12g·cm-3)相对较低,非毛管孔隙度(17.45%±3.04%)及滞留贮水量(87.25±17.20mm)最大。综合来看,30年生左右的油松人工林,当密度约为1675株.hm-2时林下植物多样性及生态水文效应最好。4.植物多样性和土壤水文物理特征的关系0-0.005mm粒级土壤微团聚体体积分数、土壤稳渗速率对物种丰富度指数(S)影响最大;0.05-0.25mm粒级土壤微团聚体体积分数对Simpson指数(D)影响最大;土壤稳渗速率对Shannon-wiener指数(H’)影响最大;而土壤水文物理特征对Pielou均匀度指数(Jsw)无明显影响。