辽西地区生态经济型水土保持林效益评价及模式研究
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摘要
本文通过对辽西地区现有水土保持林的大量调查研究，采用了过程分割森
林水文生态作用的研究方法，将森林水文作用过程分割为林冠截留、枯落物持
水、林地土壤蓄水和抗蚀功能几个大过程进行了深入分析。同时，进行了土壤
改良和经济效益的研究。
本文首先对森林的垂直截留进行了分析，提出了地表覆盖度是影响截留量
和截留率的重要因素；并对林地的枯落物水文生态功能进行了分析，提出了厚
度达到2cm以上就可以有效防止径流，抑制土壤水分蒸发和防止溅蚀。
利用主成分分析法对辽西地区各森林类型的土壤抗蚀性和土壤改良效益进
行了分析，把影响土壤抗蚀性的9个指标分为3大类，对不同坡向、坡度、坡
位以及不同森林类型的土壤抗蚀性进行了研究；把土壤改良的6个指标分为2
大类系统地分析了不同森林类型的改土效益。利用Fisher多级判别分析法用地
表覆盖度、枯落物厚度、土壤抗蚀性、非毛管孔隙度和坡度5个指标进行生态
效益综合评价。
最后通过对辽西地区不同森林类型的生态效益、经济效益、土壤改良效益
的综合分析，提出了不同立地条件下的水土保持林典型造林模式。
This article separates forest hydrology function process into canopy interception,
moisture resistance of litter, soil moisture content and soil anti-erosibility by the method of
process-cut forest hydrology ecological affection based on lots of investigation on present
water and soil conservation forest in Western Liaoning Province. At the same time, the
research on soil improvement and economic benefit is done.
First, the forest vertical interception is analyzed in the article. Result shows that surface
cover degree is important factor to canopy intercepted rainfall and interception rate.
Through analyzing litter hydrology ecological function in forest fields. The opinion is
proved that 2cm and above is the thickness, which can effectively prevent surface runoff,
restrain soil water evaporation and canopy splash erosion.
Second, soil anti-erosibility and soil improvement benefit of forest in Western
Liaoning province is analyzed by PeA, then 9 indexes of soil anti-erosibility are divided
into 3 parts. Soil anti-erosibility in different exposition, slope gradient, slope position is
researched and 6 indexes of soil improvement are separated into 2 parts. Then systemically
analyze benefit of different stand types. The ecological benefit is comprehensively
evaluated by Fisher determination analysis in 5 indexes of surface cover degree, thickness
of litter, soil anti-erosibility, non-capillary porosity and slope gradient.
Finally, the typical afforestation model of water and soil conservation forest in
different site condition is brought up by comprehensively analyzing ecological benefit,
economic benefit and soil improvement benefit of different stand types in Western Liaoning
province.
林水文生态作用的研究方法，将森林水文作用过程分割为林冠截留、枯落物持
水、林地土壤蓄水和抗蚀功能几个大过程进行了深入分析。同时，进行了土壤
改良和经济效益的研究。
本文首先对森林的垂直截留进行了分析，提出了地表覆盖度是影响截留量
和截留率的重要因素；并对林地的枯落物水文生态功能进行了分析，提出了厚
度达到2cm以上就可以有效防止径流，抑制土壤水分蒸发和防止溅蚀。
利用主成分分析法对辽西地区各森林类型的土壤抗蚀性和土壤改良效益进
行了分析，把影响土壤抗蚀性的9个指标分为3大类，对不同坡向、坡度、坡
位以及不同森林类型的土壤抗蚀性进行了研究；把土壤改良的6个指标分为2
大类系统地分析了不同森林类型的改土效益。利用Fisher多级判别分析法用地
表覆盖度、枯落物厚度、土壤抗蚀性、非毛管孔隙度和坡度5个指标进行生态
效益综合评价。
最后通过对辽西地区不同森林类型的生态效益、经济效益、土壤改良效益
的综合分析，提出了不同立地条件下的水土保持林典型造林模式。
This article separates forest hydrology function process into canopy interception,
moisture resistance of litter, soil moisture content and soil anti-erosibility by the method of
process-cut forest hydrology ecological affection based on lots of investigation on present
water and soil conservation forest in Western Liaoning Province. At the same time, the
research on soil improvement and economic benefit is done.
First, the forest vertical interception is analyzed in the article. Result shows that surface
cover degree is important factor to canopy intercepted rainfall and interception rate.
Through analyzing litter hydrology ecological function in forest fields. The opinion is
proved that 2cm and above is the thickness, which can effectively prevent surface runoff,
restrain soil water evaporation and canopy splash erosion.
Second, soil anti-erosibility and soil improvement benefit of forest in Western
Liaoning province is analyzed by PeA, then 9 indexes of soil anti-erosibility are divided
into 3 parts. Soil anti-erosibility in different exposition, slope gradient, slope position is
researched and 6 indexes of soil improvement are separated into 2 parts. Then systemically
analyze benefit of different stand types. The ecological benefit is comprehensively
evaluated by Fisher determination analysis in 5 indexes of surface cover degree, thickness
of litter, soil anti-erosibility, non-capillary porosity and slope gradient.
Finally, the typical afforestation model of water and soil conservation forest in
different site condition is brought up by comprehensively analyzing ecological benefit,
economic benefit and soil improvement benefit of different stand types in Western Liaoning
province.
引文
1．中国百科大全书·水利卷．北京·上海：中国大百科全书出版社，1992．394～401
2．孙成权 生态经济与生态富民工程：中国科学院资源环境科学信息中心
3．任勇等 中国生态经济型防护林体系发展的必然性：北京林业大学学报，1995，17(3)：86～92
4. Hornung M.Measurement of nutrient losses resulting from soil erosion. In: Harrison A.F, Ineson P, Heal OW. Nutrient cycling in terrestrial ecosystems: Field methods, application and interpretation. Elsevier Applied Science, 1990,80～102
5. Viles H A. The Agency of organic beings selective review of recent work in Biogeomorphology. In: thrones J B. (ed). Vegetation and erosion. John Wiley and Sons LTD, 1990,5～24
6. Mitchill D J. The use of vegetation and land use parameters in modeling catchment sediment yields. In: Thrones J B. (ed). Vegetation and erosion. John Wiley and Sons Ltd., 1990.289～316
7．王礼先等 山地防护林水土保持水文生态效益及其信息系统：中国林业出版社，1998
8．赵荣慧 半干旱地区造林学：北京农业大学出版社，1995
9．刘世荣等 中国森林生态系统水文生态功能规律：中国林业出版社，1996
10．吴钦孝等 黄土高原植被建设与持续发展：科学出版社，1998
11．胡建忠 “最大截留量”并非“林冠截留量”：水土保持通报，1998，18(3)：62～63
12．刘家冈 林冠对降雨的截留过程：北京林业大学学报，1987，9(2)：140～144
13．孔繁智等 林冠截留与大气降水关系的数学模型：应用生态学报，1990，(3)：201～208
14．唐臻 锐齿栎林林冠截留与大气降水关系：西北林学院学报，1992，(4)：8～13
15，扬茂瑞 亚热带杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干径流：林业科学研究，1992，(2)：158～162
16．刘向东等 油松枯枝落叶层截留与蒸发的研究，水土保持研究，1994，3(1)
17，董世仁等 华北油松人工林的透流、干流和树冠截留：北京林业大学学报，1987，9(1)：58～67
18. Wischmeier W H and Smith D D. Predicting rainfall erosion losses. Agriculture Handbook 537,U.S. Department of Agriculture, Washington, D.C., 1978
19．陈云明等 黄土丘陵区油松人工林对降水再分配的研究：华北水利水电学院学报，1994，3(1)
20．王彦辉 陇东黄土地区刺槐林水土保持效益的定量研究：北京林业大学学报 1986，(1)：35～51
21．徐孝庆等 森林综合效益计量评价：北京，中国林业出版社，1992
22．赵鸿雁等 枯枝落叶层抑制土壤蒸发的研究：中国科学院、水利部西北林土所水土保持集刊，1991，第14集
23．韩冰等 林地枯枝落叶层对溅蚀影响的研究，防护林科技，1990，(2)
24．汪有科等 林地枯落物抗冲实验研究：中国科学院、水利部西北林土所水土保持集刊，1991，第14集
25．吴钦孝 黄土高原植被保水功能和机理研究趋势：土壤侵蚀环境调控与农业持续发展，西安：陕西人民出版社，1995
26．刘琪景 辽西地区主要树种抗旱性的研究：东北林业大学学报，1989，17(1)：93～98
28．李勇等 油松人工林根系对土壤抗冲性的增强效应；水土保持学报，1990，4(1)
29．Wu Qirmiao, et al Soil waters characteristics in mountain poplar stand and its benefits to soil and water conservation in loess hilly region. Environmental Sciences. 1994, 6(3)
30．李勇等 沙棘根系增强土壤抗冲性的研究：水土保持学报，1990，4(3)
31．赵忠等 渭北黄土高原主要造林树种根系分布特征的研究：应用生态学报，2000，11(1)：37～39
32．吴钦孝等 草本植物根系提高表层土壤抗冲刷能力的试验分析：水土保持学报，1990，4(1)
33．赵鸿雁等 人工油松林根系层的水文作用：中国水土保持，1994，(6)
34．车可钧等 祁连山水源涵养林效益的研究：林业科学，1992，28(6)；544～548
35．关明东等 辽宁省实验林场主要森林植被类型土壤水源涵养功能的研究：辽宁林业科技，2000，(1)28～31
36．胡建忠等 黄土高原沙棘人工林地土壤抗蚀性指标探讨：水土保持通报，1998，18(2)：25～30
37．胡建忠等 沙棘人工林土壤抗蚀性主成分分析：
38．高维森等 土壤抗蚀抗冲性研究综述：水土保持通报，1992，12(5)：59～63
39．史立新等 长江防护林(四川段)初期水土保持效益研究：水土保持通报，1997，
40．何富广等 辽西地区油松混交林抗蚀改土效益的研究：土壤学报，1994，31(2)：170～179
41．Proke B. Bryan, Soil erosion,---Experiments and models---, Cermlingen --Destedt: Catena, 1990
42．Zachar D. Soil Erosion. Chapter 3, 1982, Printed in Czechoslovakia
42．高鹏 人工刺槐林生态经济效益的研究：山西水土保持科技，1994，(2)：8～10
43．沈慧等 水土保持林土壤改良效益评估模型的研究：林业科学研究，2001，14(1)：110～114
44．沈慧等 辽西水土保持林土壤改良效应的研究；应用生态学报，1998，9(1)：1～6
45．沈慧等 水土保持林效益评价研究综述：应用生态学报，1999，10(4)：492～496
46．沈慧等 辽西水土保持林土壤改良效应的研究：应用生态学报，1998，9(1)：1～6
47．张金香等 水土保持树种选择研究初报，河北林业科技
48．刘明国等 辽西半干旱地区山杏立地条件及经营措施：沈阳农业大学学报，1997，28(4)：299～302
49．[美]C．D梭菲尔等著(《土壤与土壤管理》翻译小组译)：土壤与土壤管理，农业出版社，1984
50．中国科学院自然资源综合考察委员会土地资源室：《中国1：100万土地资源图》土地资源分类方案(讨论稿)，
51．中国科学院自然资源综合考察委员会：土地资源研究论文集，(第一集)：1981，12～23
52．《中国1：100万土地资源图》制图规范起草会议：《中国1：100万土地资源图》制图规范(暂行草案)。土地资源研究(第一集)，1981，5～11
53．王秋兵 对辽宁省咯左县开展大比例尺土地资源评价方法的研究，1986
54．袁建平 土壤抗蚀程度分级标准适用性初探：水土保持通，1999，19(6)：54～57
55．康立新等 徐州市农田防护林立地类型划分的研究：南京林业大学学报，1992(2)：1～6
56．沈佐等 晋东南石灰岩山地油松人工林立地类型划分及评价：林业科学，1996，32(1)：16～23
57．中国林业科学研究院林业研究所 太行山适地适树与评价研究报告集：中国林业出版社，1993
58．顾云春等 森林立地分类与评价的立地要素原理与方法：科学出版社，1993
59．卢昌艾等 辽西低山丘陵地区水平槽工程改善生态环境的研究：生态学杂志，1998，17(1)：22～26
60．赵鸿雁等 油松人工林组成部分的水土保持作用：西北林学院学报，1993，(1)：9～14
61．张佩昌等 中国林业生态环境评价、区划与建设：中国经济出版社，1996
62．吴宝玲等 贵州省修文县长防林体系建设生态经济效益评估：四川林勘设计，1998(4)：43～46
63．么凤居 略论太行山生态经济沟建设：河北林学院学报，1990，5(4)：290～297
64．巫启新等 云贵高原东部乌江流域生态经济型防护林体系建设技术研究：贵州林业科技，1998，26．(2)：1～20
65．林伯颜 里下河地区林农复合生态经济系统：林业科技开发，1996(1)；43～45
66．刘国华等 中国生态环境退化的主要类型、特征及分布：生态学报，2000，20(1)：13～19
67．魏丽娟等 针阔混交林对黑土理化性质的影响：林业科技，1994，19)(1)：4～8
68．贾恒义 黄土地区森林土壤理化特性的初步研究：林业科学，1990，26(1)：74～78
69．王晓光等 长防林体系建设罗田县土地利用及林种结构优化浅论：湖北林业科技，1991，(1)：34～40
70．袁建平等 不同治理度下小流域正态整体模型试验(林草措施对小流域径流泥沙的影响)：自然资源学报，2000，15(1)：91～96
71．王佑民等 黄土高原防护林生态特征：人民黄河，1994，(12)
72．李军超等 提高林业生态经济效益途径的探讨；水土保持通报，1995，15(6)，56～59
73．张广军等 赵家河流域“三带一体”水土保持林体系建设及效益分析：水土保持通报，1992，12(1)：61～64
74．包晓斌等 区域性生态经济型防护林体系优化模式的研究：北京林业大学学报，1993，15(3)：59～64
75．于宗周等 太行山南部片麻岩山地林果生态经济系统工程模式：河北林学院学报，1990，5(4)：298～305
76．吴斌等 小流域水土保持生态经济系统内外部效益评价：北京林业大学学报，1994，16(1)：67～74
77．包晓斌 流域生态经济型防护林体系综合效益评价：水土保持科技情报，1997，(4)：59～61
78．辛学兵等 农林复合系统结构优化的研究：林业科学研究，1997，10(5)：482～489
79 么凤居等 “围山转”生态经济工程效益评价：林业经济，1997，(3)：20～29
80．王吉顺． 适论发展生态经济型林业的意义与途径：吉林林业科技，1998增刊：120～123
81．张春超等 细河堤坝紫穗槐直播护坡试验：吉林林业科技，1998(3)：18～19
82．杨继武 主成分分析和判别分析QBASIC程序。
2．孙成权 生态经济与生态富民工程：中国科学院资源环境科学信息中心
3．任勇等 中国生态经济型防护林体系发展的必然性：北京林业大学学报，1995，17(3)：86～92
4. Hornung M.Measurement of nutrient losses resulting from soil erosion. In: Harrison A.F, Ineson P, Heal OW. Nutrient cycling in terrestrial ecosystems: Field methods, application and interpretation. Elsevier Applied Science, 1990,80～102
5. Viles H A. The Agency of organic beings selective review of recent work in Biogeomorphology. In: thrones J B. (ed). Vegetation and erosion. John Wiley and Sons LTD, 1990,5～24
6. Mitchill D J. The use of vegetation and land use parameters in modeling catchment sediment yields. In: Thrones J B. (ed). Vegetation and erosion. John Wiley and Sons Ltd., 1990.289～316
7．王礼先等 山地防护林水土保持水文生态效益及其信息系统：中国林业出版社，1998
8．赵荣慧 半干旱地区造林学：北京农业大学出版社，1995
9．刘世荣等 中国森林生态系统水文生态功能规律：中国林业出版社，1996
10．吴钦孝等 黄土高原植被建设与持续发展：科学出版社，1998
11．胡建忠 “最大截留量”并非“林冠截留量”：水土保持通报，1998，18(3)：62～63
12．刘家冈 林冠对降雨的截留过程：北京林业大学学报，1987，9(2)：140～144
13．孔繁智等 林冠截留与大气降水关系的数学模型：应用生态学报，1990，(3)：201～208
14．唐臻 锐齿栎林林冠截留与大气降水关系：西北林学院学报，1992，(4)：8～13
15，扬茂瑞 亚热带杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干径流：林业科学研究，1992，(2)：158～162
16．刘向东等 油松枯枝落叶层截留与蒸发的研究，水土保持研究，1994，3(1)
17，董世仁等 华北油松人工林的透流、干流和树冠截留：北京林业大学学报，1987，9(1)：58～67
18. Wischmeier W H and Smith D D. Predicting rainfall erosion losses. Agriculture Handbook 537,U.S. Department of Agriculture, Washington, D.C., 1978
19．陈云明等 黄土丘陵区油松人工林对降水再分配的研究：华北水利水电学院学报，1994，3(1)
20．王彦辉 陇东黄土地区刺槐林水土保持效益的定量研究：北京林业大学学报 1986，(1)：35～51
21．徐孝庆等 森林综合效益计量评价：北京，中国林业出版社，1992
22．赵鸿雁等 枯枝落叶层抑制土壤蒸发的研究：中国科学院、水利部西北林土所水土保持集刊，1991，第14集
23．韩冰等 林地枯枝落叶层对溅蚀影响的研究，防护林科技，1990，(2)
24．汪有科等 林地枯落物抗冲实验研究：中国科学院、水利部西北林土所水土保持集刊，1991，第14集
25．吴钦孝 黄土高原植被保水功能和机理研究趋势：土壤侵蚀环境调控与农业持续发展，西安：陕西人民出版社，1995
26．刘琪景 辽西地区主要树种抗旱性的研究：东北林业大学学报，1989，17(1)：93～98
28．李勇等 油松人工林根系对土壤抗冲性的增强效应；水土保持学报，1990，4(1)
29．Wu Qirmiao, et al Soil waters characteristics in mountain poplar stand and its benefits to soil and water conservation in loess hilly region. Environmental Sciences. 1994, 6(3)
30．李勇等 沙棘根系增强土壤抗冲性的研究：水土保持学报，1990，4(3)
31．赵忠等 渭北黄土高原主要造林树种根系分布特征的研究：应用生态学报，2000，11(1)：37～39
32．吴钦孝等 草本植物根系提高表层土壤抗冲刷能力的试验分析：水土保持学报，1990，4(1)
33．赵鸿雁等 人工油松林根系层的水文作用：中国水土保持，1994，(6)
34．车可钧等 祁连山水源涵养林效益的研究：林业科学，1992，28(6)；544～548
35．关明东等 辽宁省实验林场主要森林植被类型土壤水源涵养功能的研究：辽宁林业科技，2000，(1)28～31
36．胡建忠等 黄土高原沙棘人工林地土壤抗蚀性指标探讨：水土保持通报，1998，18(2)：25～30
37．胡建忠等 沙棘人工林土壤抗蚀性主成分分析：
38．高维森等 土壤抗蚀抗冲性研究综述：水土保持通报，1992，12(5)：59～63
39．史立新等 长江防护林(四川段)初期水土保持效益研究：水土保持通报，1997，
40．何富广等 辽西地区油松混交林抗蚀改土效益的研究：土壤学报，1994，31(2)：170～179
41．Proke B. Bryan, Soil erosion,---Experiments and models---, Cermlingen --Destedt: Catena, 1990
42．Zachar D. Soil Erosion. Chapter 3, 1982, Printed in Czechoslovakia
42．高鹏 人工刺槐林生态经济效益的研究：山西水土保持科技，1994，(2)：8～10
43．沈慧等 水土保持林土壤改良效益评估模型的研究：林业科学研究，2001，14(1)：110～114
44．沈慧等 辽西水土保持林土壤改良效应的研究；应用生态学报，1998，9(1)：1～6
45．沈慧等 水土保持林效益评价研究综述：应用生态学报，1999，10(4)：492～496
46．沈慧等 辽西水土保持林土壤改良效应的研究：应用生态学报，1998，9(1)：1～6
47．张金香等 水土保持树种选择研究初报，河北林业科技
48．刘明国等 辽西半干旱地区山杏立地条件及经营措施：沈阳农业大学学报，1997，28(4)：299～302
49．[美]C．D梭菲尔等著(《土壤与土壤管理》翻译小组译)：土壤与土壤管理，农业出版社，1984
50．中国科学院自然资源综合考察委员会土地资源室：《中国1：100万土地资源图》土地资源分类方案(讨论稿)，
51．中国科学院自然资源综合考察委员会：土地资源研究论文集，(第一集)：1981，12～23
52．《中国1：100万土地资源图》制图规范起草会议：《中国1：100万土地资源图》制图规范(暂行草案)。土地资源研究(第一集)，1981，5～11
53．王秋兵 对辽宁省咯左县开展大比例尺土地资源评价方法的研究，1986
54．袁建平 土壤抗蚀程度分级标准适用性初探：水土保持通，1999，19(6)：54～57
55．康立新等 徐州市农田防护林立地类型划分的研究：南京林业大学学报，1992(2)：1～6
56．沈佐等 晋东南石灰岩山地油松人工林立地类型划分及评价：林业科学，1996，32(1)：16～23
57．中国林业科学研究院林业研究所 太行山适地适树与评价研究报告集：中国林业出版社，1993
58．顾云春等 森林立地分类与评价的立地要素原理与方法：科学出版社，1993
59．卢昌艾等 辽西低山丘陵地区水平槽工程改善生态环境的研究：生态学杂志，1998，17(1)：22～26
60．赵鸿雁等 油松人工林组成部分的水土保持作用：西北林学院学报，1993，(1)：9～14
61．张佩昌等 中国林业生态环境评价、区划与建设：中国经济出版社，1996
62．吴宝玲等 贵州省修文县长防林体系建设生态经济效益评估：四川林勘设计，1998(4)：43～46
63．么凤居 略论太行山生态经济沟建设：河北林学院学报，1990，5(4)：290～297
64．巫启新等 云贵高原东部乌江流域生态经济型防护林体系建设技术研究：贵州林业科技，1998，26．(2)：1～20
65．林伯颜 里下河地区林农复合生态经济系统：林业科技开发，1996(1)；43～45
66．刘国华等 中国生态环境退化的主要类型、特征及分布：生态学报，2000，20(1)：13～19
67．魏丽娟等 针阔混交林对黑土理化性质的影响：林业科技，1994，19)(1)：4～8
68．贾恒义 黄土地区森林土壤理化特性的初步研究：林业科学，1990，26(1)：74～78
69．王晓光等 长防林体系建设罗田县土地利用及林种结构优化浅论：湖北林业科技，1991，(1)：34～40
70．袁建平等 不同治理度下小流域正态整体模型试验(林草措施对小流域径流泥沙的影响)：自然资源学报，2000，15(1)：91～96
71．王佑民等 黄土高原防护林生态特征：人民黄河，1994，(12)
72．李军超等 提高林业生态经济效益途径的探讨；水土保持通报，1995，15(6)，56～59
73．张广军等 赵家河流域“三带一体”水土保持林体系建设及效益分析：水土保持通报，1992，12(1)：61～64
74．包晓斌等 区域性生态经济型防护林体系优化模式的研究：北京林业大学学报，1993，15(3)：59～64
75．于宗周等 太行山南部片麻岩山地林果生态经济系统工程模式：河北林学院学报，1990，5(4)：298～305
76．吴斌等 小流域水土保持生态经济系统内外部效益评价：北京林业大学学报，1994，16(1)：67～74
77．包晓斌 流域生态经济型防护林体系综合效益评价：水土保持科技情报，1997，(4)：59～61
78．辛学兵等 农林复合系统结构优化的研究：林业科学研究，1997，10(5)：482～489
79 么凤居等 “围山转”生态经济工程效益评价：林业经济，1997，(3)：20～29
80．王吉顺． 适论发展生态经济型林业的意义与途径：吉林林业科技，1998增刊：120～123
81．张春超等 细河堤坝紫穗槐直播护坡试验：吉林林业科技，1998(3)：18～19
82．杨继武 主成分分析和判别分析QBASIC程序。