重庆缙云山典型林分林地土壤入渗特性研究

通过对三峡库区重庆缙云山4种典型林分(针阔叶混交林,阔叶林,楠竹林和灌木林)林地土壤的入渗特性研究表明,4种典型林分林地土壤的快速度贮水量(即非毛管暂时滞留水)是农地的1.3~2倍,灌木林非毛管贮水量最大(171.27 mm)。4种典型林分林地土壤稳渗率的顺序为:灌木林(10.169 mm/m in)>楠竹林(0.927 mm/m in)>混交林(0.743 mm/m in)>阔叶林(0.551 mm/m in)>农地(0.253 mm/m in)。对于林地土壤,Ph ilip入渗公式比Horton公式拟合效果更好。而对于农地土壤,采用Horton公式模拟效果更好,相关系数均在0.94以上。运用入渗模型模拟要优于直接幂函数回归。     

缙云山不同林地类型土壤特性及其水源涵养功能

通过分析不同林地类型土壤特性及林地枯落物水文特性,对缙云山4种类型(针阔混交林、常绿阔叶林、楠竹林和灌木林)林地涵养水源功能进行了研究。结果表明,灌木林表土层有机质含量为楠竹林的3.75倍,针阔混交林有机质含量为楠竹林的2.22倍,常绿阔叶林有机质含量为楠竹林的1.53倍。枯落物蓄积量为16.21~32.42t/hm2,枯落物最大持水率次序为针阔混交林>灌木林>常绿阔叶林>楠竹林,最大持水量为灌木林>针阔混交林>常绿阔叶林>楠竹林。土壤非毛管持水量由大到小依次是灌木林(66.2 mm)>针阔混交林(57.52 mm)>常绿阔叶林(47.99 mm)>楠竹林(46.98 mm)。灌木林土壤饱和蓄水量最好,为266.48 mm;针阔混交林较好,为190.4 mm;常绿阔叶林次之,为186.8 mm;楠竹林最差,为1 74.8 mm。灌木林和针阔混交林较楠竹林有更好的涵养水源功能。在今后的森林经营中,应考虑营造灌木林和混交林。     

三峡库区典型林分林地土壤抗蚀抗冲性研究

通过对三峡库区重庆缙云山四种典型林分（针阔叶混交林,阔叶林,楠竹林和灌木林）林地土壤的抗蚀抗冲特征研究表明,林地土壤抗蚀指数为农地土壤的1.3~1.9倍。各林分林地土壤抗蚀指数的顺序为灌木林最大（78.4）,阔叶林最小（53.3）。抗蚀指数随着土层的增加而减弱。林地土壤抗蚀指数与其相关因子毛管孔隙度,稳渗率,非毛管孔隙度,< 1 mm根长关系最密切。除楠竹林外,各林分林地土壤抗冲系数大于农地（1.2~1.9倍）。林地土壤抗冲性的强弱是其相关因子综合作用的结果。     

重庆缙云山典型林分的林地土壤抗蚀抗冲性能

 为给三峡库区水土保持型植被建设提供一定依据,采用水浸实验和放水冲刷实验,对三峡库区重庆缙云山4种典型林分（针阔叶混交林、常绿阔叶林、楠竹林和灌木林）林地土壤的抗蚀抗冲特征进行研究。结果表明:林地土壤抗蚀指数为农地土壤的1.3～1.9倍。各林分林地土壤抗蚀指数的顺序为灌木林最大（78.4）,其次为混交林（63.1）和楠竹林（63.3）,阔叶林最小（53.3）。抗蚀指数随着土层的增加而减弱。不同林分的抗蚀指数与时间的动态模拟关系为二次幂函数曲线,相关系数0.9以上。林地土壤抗蚀指数与其相关因子非毛管孔隙度、毛管孔隙度、稳渗率、有机质含量关系最密切。林地土壤抗冲系数为常绿阔叶林最大（2.719）,其次为针阔混交林（2.431）和灌木林（2.024）,楠竹林地土壤抗冲系数最小（1.096）。除楠竹林外,各林分林地土壤抗冲系数大于农地（1.21.9倍）。林地土壤抗冲系数与土层厚度关系最密切。     

缙云山不同植被类型林下土壤养分含量及物理性质研究

采用野外调查与室内分析相结合的方法,对缙云山不同植被类型林下土壤养分含量和物理性质进行研究。结果表明:缙云山不同植被类型林下土壤随深度增加其pH值呈逐渐增大趋势,而有机质含量逐渐降低,有机碳含量呈现下降的趋势;土壤养分全量,除常绿阔叶林、针阔混交林、灌木林土壤养分全钾含量外,自上而下土壤养分全量逐渐降低;灌木林地的碱解氮和有效磷含量最高,常绿阔叶林地的速效钾含量最高。灌木林地、针阔混交林地和农地土壤质地为轻粘土,阔叶林地与楠竹林地土壤质地为中壤土,以A层为例,物理性粘粒(<0.01mm)含量依次为:农地(68.34%)>灌木林(62.38%)>针阔混交林(56.82%)>常绿阔叶林(51.78%)>楠竹林(24.52%)。土壤总孔隙度变动范围在56.82%～78.23%之间,非毛管孔隙度变动范围在11.31%～16.21%之间,非毛管孔隙度表现为:灌木林>针阔混交林>楠竹林>常绿阔叶林>农地。土壤微团聚体主要分布在0.01～0.5mm之间,以A层为例,团聚度大小为灌木林(57.45%)>农地(对照)(53.85%)>针阔混交林(50.16%)>常绿阔叶林(31.46%)>楠竹林地(6.4%),分散系数为灌木林(15.82%)<农地(对照)(21.02%)<针阔混交林(36.43%)<常绿阔叶林(42.74%)<楠竹林(43.17%)。研究结果可为森林土壤的合理利用,三峡库区的生态环境建设和保护提供一定的依据。     

武夷山风景区不同林地类型土壤水分物理性质及土壤水库特性

对武夷山风景区6种林地类型的土壤容重、孔隙度、持水量及土壤水库容等性能进行了研究,结果表明,（1）0—60 cm土层土壤容重为杉木林〉马尾松林〉灌木林〉针阔混交林〉竹林〉常绿阔叶林。（2）6种林地土壤总孔隙度和最大持水量为常绿阔叶林〉竹林〉针阔混交林〉灌木林〉马尾松林〉杉木林;毛管孔隙度和田间持水量为竹林〉常绿阔叶林〉针阔混交林〉灌木林〉马尾松林〉杉木林;非毛管孔隙度为常绿阔叶林〉针阔混交林〉灌木林〉马尾松林〉杉木林〉竹林;毛管持水量为竹林〉常绿阔叶林〉灌木林〉针阔混交林〉马尾松林〉杉木林。（3）在0—60 cm土层内,常绿阔叶林和竹林的土壤总库容最大,针阔混交林、灌木林、马尾松林次之,杉木林的最小。竹林的储水库容最大,而通透库容最小。在相同的立地条件下,常绿阔叶林的土壤特性优于其它林分,最有利于涵养水源。     

重庆缙云山林地枯落物及土壤水文效应研究

 为了解中亚亚热带常绿阔叶林地的土壤状况,以重庆缙云山4种林分为研究对象,通过标准地调查、土壤物理性质及持水能力测定和入渗实验,对林地枯落物和土壤水分效应进行研究。结果表明:1)缙云山林地土壤具有较强的持水能力,1m深土壤持水能力为9.5013.17 mm。2)枯落物蓄积量为16.21～32.42t/hm2,枯落物持水率为针阔混交林>灌木林>常绿阔叶林>楠竹林,持水量为灌木林>针阔混交林>常绿阔叶林>楠竹林。3)菲利浦模型较好地反映研究地区不同类型林地土壤入渗过程。     

不同植被恢复模式对矿区土壤性质的影响

为研究渝西废弃矿区不同植被恢复模式对土壤性质的影响,选择具有典型代表性的针阔混交林、常绿阔叶林、楠竹林和灌木林四种林地类型,设置标准样地采集土壤样品进行分析。结果发现,绿阔叶林地土壤毛管孔隙度显著低于楠竹林和灌木林,常绿阔叶林总孔隙度显著低于楠竹林和灌木林;四种林分类型土壤分形维数为2.53～2.61,表现为楠竹林灌木林针阔混交林常绿阔叶林;土壤分形维数与总孔隙度、毛管孔隙度呈正相关关系,与非毛管孔隙度呈负相关关系,与0.001～0.005 mm、0.001 mm土壤颗粒含量呈正相关关系,与0.25～1.00 mm粒径土壤颗粒含量呈负相关关系。废弃矿区不同植被恢复模式对土壤性质存在不可忽略的影响,在植被恢复过程中,不仅要考虑植被的成活情况,还要考虑植被对土壤的影响。     

重庆缙云山几种典型植被枯落物水文特性研究

通过对三峡库区重庆市缙云山4种典型植被类型(针阔叶混交林,阔叶林,楠竹林和灌木林)的林下枯落物的调查分析和进行枯落物持水过程研究,得到不同植被类型枯落物的持水特征。结果表明枯落物储量为灌木林>阔叶林>针阔混交林>楠竹林。枯落物最大持水深为灌木林>针阔混交林>阔叶林>楠竹林,其最大吸水率为针阔混交林>灌木林>阔叶林>楠竹林。在枯落物持水作用较强的前2h内,其吸水速率最快的为灌木林1.949mm/h,其次为针阔混交林和阔叶林,都为1.031mm/h,最小的为楠竹林为0.809mm/h。研究结果表明,三峡库区缙云山自然保护区不同植被下枯落物持水能力为灌木林大于针阔混交林和阔叶林,楠竹林最小。     

重庆缙云山不同土地利用类型坡面产流对暴雨的响应

 为给三峡库区理水调洪型植被建设提供一定依据,在三峡库区重庆缙云山5种典型土地利用类型(混交林,阔叶林,楠竹林,灌木林及农地)建立坡面径流小区,从产流量、产流历时和产流过程来研究坡面产流对暴雨的响应。结果表明:在相同暴雨条件下,楠竹林地表径流深分别为混交林的2．7倍,为灌木林的3．7倍,为农地的4．5倍,为阔叶林的5．7倍。混交林和阔叶林的地下径流深比其他土地利用类型大一个数量级,为其他土地利用类型的 8-10倍。混交林坡面径流产流历时可延长248min,农地最少,仅为33 min。混交林地下产流历时可延长59 h;阔叶林居次,为50 h;农地产流历时缩短近11h。楠竹林坡面径流峰值约为混交林和灌木林的2倍,为阔叶林和农地的3倍。阔叶林和混交林地下径流峰值比楠竹林大2个数量级,比灌木林和农地大1个数量级。因此,重庆缙云山各土地利用类型中,混交林和阔叶林理水调洪功能最强,楠竹林理水调洪功能最差。     

红壤地区三种不同母质发育土壤的水分特性差异

对红壤地区玄武岩母质发育的红粘泥、第四纪古红土发育的黄筋泥以及与黄筋泥交叉分布的红砂土等 3种土壤在不同利用条件下的持水、供水特征进行研究 ,结果表明 ,土壤持水和供水的总体特征主要受土壤母质的控制 ;3种土壤对植物的最大有效水分含量差异明显 ,并且土壤种类之间的差异大于同一土壤不同利用方式下的差异 ;土壤利用方式的不同则使低吸力段水分状况存在明显差异 ,从而改变其旱作土壤的通气状况     

岩溶山地不同土地利用土壤的水分特性差异

对北碚观音峡背斜岩溶低山不同土地利用方式下土壤的持水、供水、吸水和蒸发特征进行了研究。结果表明,土地利用方式的不同使低吸力段水分状况存在明显差异,样地1,7的供水性能较好,样地3和6持、供水能力都较好,样地9的持、供水性能差,样地4,10的持水性能较好但供水能力较差。样地2,3,5,9土壤比水容量达10-7数量级(ml/Pa·g)时在土水势-10～-30kPa范围开始出现,表明其土壤的保水供水性能相对弱;各样地土壤在土水势-30～-60kPa时比水容量达10-7数量级,表明岩溶山地土壤在脱水过程中,在还未达到理论上的BCM值时,实际就有可能因水分不足而对植物生长产生不利影响。通径分析表明,岩溶山地土壤的持水性能主要与有机质、>0.25mm水稳性团聚体有关,二者的效应大于粘粒的效应。     

宁夏六盘山不同森林类型林地的贮水量

 为评价宁夏六盘山不同森林类型的水源涵养生态功能,对宁夏六盘山地区华北落叶松人工纯林、辽东栎天然纯林、白桦+山杨天然混交林和华山松+红桦+白桦天然混交林4种林地枯落物和土壤的贮水特征进行研究。采用样方法和浸泡法测定枯落物不同层次的最大持水量和持水特性,采用环刀法和浸泡法测定土壤水分物理性质和贮水量。结果表明:林地枯落物层饱和贮水量为华山松+红桦+白桦天然混交林最大,华北落叶松人工纯林次之,辽东栎天然纯林其次,白桦+山杨天然混交林最小;除华北落叶松人工纯林枯落物未分解层和华山松+红桦+白桦天然混交林半分解层在浸泡6h时达到最大持水量外,其他森林类型各层次均在浸泡3h时达到最大持水量;土壤饱和贮水量为华山松+红桦+白桦天然混交林最大,辽东栎天然纯林次之,华北落叶松人工纯林其次,白桦+山杨天然混交林最小。     

土壤改良剂对黄绵土持水性能的改良效应研究

通过室内土柱培养,研究了PAM、沃特保水剂、β-环糊精、腐殖酸对黄绵土持水性能的改良效果.结果表明,不同改良剂在不同浓度下的土壤水分特征不同,但都符合土壤含水量与土壤吸力之间的关系式;在浓度0.05%～0.4%时,在同一改良剂处理下a值的大小变化规律是随浓度的增加而增大,即:0.4%>0.2%>0.1%>0.05%>CK;在同一浓度下,不同改良剂在培养3周和2个月时,不同改良剂处理下的a值的大小为PAM>沃特保水剂>β-环糊精>腐殖酸;在培养4个月后,在浓度＜0.2%时,a值的大小变化规律为:PAM>沃特保水剂>β-环糊精>腐殖酸;在浓度0.2%～0.4%时,a值的大小变化规律为:PAM>沃特保水剂>腐殖酸>β-环糊精.     

施用绿肥条件下减施化肥对土壤养分及持水供水能力的影响

以长期定位试验为基础,设置7个紫云英和化肥施用配比试验处理,以探索施用绿肥情况下减施化肥对土壤养分、持水和供水能力的影响。结果表明:在翻压紫云英条件下,即使不施化肥土壤氮也可基本得到满足,应适量施用化学钾肥,必须合理施用磷肥,以保证土壤全量和速效养分得到平衡和持续供给,化肥施用量减少未显著降低水稻产量;土壤持水、供水能力在处理间的趋势表现为:紫云英+40%化肥紫云英+60%化肥紫云英+80%化肥、紫云英+100%化肥单施100%化肥、单施紫云英CK,与CK相比,其它6个处理田间持水量提高了1.6%~15.4%,有效含水量增幅更大,平均提高1.5%~30.5%,说明紫云英化肥配施能显著提高土壤的持水、供水能力,且化肥施用量越少效果越好,而单施化肥或单施紫云英效果有限。因此,紫云英施用量一定时(22 500 kg/hm~2),化肥施用量应减少至40%甚至更低。     

纳米碳混合层对土壤水分入渗特性及水分分布影响

通过室内一维垂直土柱试验,利用TDR和张力计分别研究土壤中纳米碳混合层对土壤水分入渗特性、土壤水分分布以及纳米碳混合层对土壤水分特征曲线的影响。结果表明:(1)随着入渗时间的增加,含有纳米碳的土壤在相同入渗时间内累积入渗量减少,湿润锋推进距离明显减小,施加纳米碳具有明显的减渗作用。利用Philip入渗模型拟合入渗数据,吸渗率S随着纳米碳含量的增加而减小,随着纳米碳含量的增加,水分入渗初期的累积入渗量逐渐减小。对湿润锋分层进行线性拟合,在湿润锋进入第2层土壤时,入渗速率有了显著的降低,纳米碳混合层有着明显的阻水效果。(2)随着纳米碳的加入,纳米碳混合层的含水量明显提高,纳米碳混合层下层的土壤含水量相对于空白对照组土壤含水量更低;当纳米碳含量为0.5%时,纳米碳混合层的土壤含水量达到最大值。(3)随着纳米碳的施入,在土壤脱湿状态下,能显著提高土壤的持水能力,运用van Genuchten模型对水分特征曲线进行拟合,公式中的土壤的滞留含水率、饱和含水率及与进气值相关系数较不加纳米碳的土壤明显增加,形状系数n则小于不加纳米碳的土壤。     

应用保水剂对黄绵土水分特征的影响研究

为了探求保水剂在黄绵土中的作用规律,选取了三种国内外不同的保水剂,利用离心机法测定了不同浓度保水剂作用下黄绵土水分特征曲线。从保水剂种类、浓度对土壤含水量的影响、不同保水剂对土壤吸释水及效率的影响、保水剂品种比选等方面系统进行了研究。结果表明:（1）浓度对黄绵土土壤饱和含水率的影响显著,且0.75%是明显的分界线。（2）土壤含水量随保水剂浓度增加而增大,随着土壤水吸力的增大而减小,且这种改变作用在低吸力段（0.01～0.8MPa）明显高于高吸力段（0.8～1.5MPa）,在0.01～0.05MPa之间尤其显著。（3）保水剂在黄绵土中的应用效果来看,钾-聚丙烯酸酯-聚丙烯酰胺共聚物类保水剂最好,其次是聚丙烯酸盐类保水剂,再次是丙烯酰胺与丙烯酸钾共聚物类保水剂,主要表现在提高土壤有效水分吸收效率和吸收数量两个方面。     

枯落物敷盖对红壤坡地土壤水分特性的影响

为探明红壤坡地枯落物敷盖的保水作用及其机理,在江西省北部德安县第四纪红黏土母质发育的红壤坡地开展定位试验,以裸露坡地为对照,研究枯落物敷盖措施实施15年后对0—60cm土层土壤的持水性、供水性和水分有效性的影响。结果表明:赣北红壤坡地的土壤水分持水能力低,供水能力弱,有效水含量少,仅为9.0%~11.1%;枯落物敷盖处理的红壤坡地上层(0—30cm)土壤持水能力高于裸露坡地;低吸力范围(100kPa)枯落物敷盖处理的下层(30—60cm)土壤供水能力高于裸露坡地。枯落物敷盖能够有效提高红壤坡地土壤(尤其是上层土壤)持水能力,增强上层土壤在相对湿润状况下的供水性能,而对土壤水分有效性影响相对较弱。该研究可为优化地表敷盖措施、增加和保持土壤水资源以及合理开发利用南方红壤坡地提供参考。     

短期放牧对高寒草甸表层土壤入渗和水分保持能力的影响

为深入揭示短期放牧对高寒草甸生态系统地表水文过程的影响机理,基于5个放牧强度(A:2.75只羊/hm~2;B:3.64只羊/hm~2;C:4.35只羊/hm~2;D:4.76只羊/hm~2;E:5.20只羊/hm~2)的3a控制放牧试验,对比研究了表层土壤(0—10cm)物理性状、入渗过程、土壤水分特征曲线及持水和供水能力对放牧强度的响应。结果表明:C处理的土壤初始含水量显著高于D、E处理,但各放牧强度的土壤容重和4个孔隙指标无显著变化;放牧改变了土壤入渗过程,随放牧强度增加,B与C处理入渗较好,D与E处理入渗较差;Gardner模型适用于放牧强度的土壤水分特征曲线拟合,相关系数均达极显著水平,且表征土壤持水性能的a值与低中吸力段含水量表明B与C处理的持水能力高于其它处理;100kPa吸力下比水容量显示,A、B和C处理较D与E处理提高了土壤供水能力。总之,合理放牧强度短期内有利于保存高寒草甸土壤含水量,增强土壤导水性和持水能力,保证土壤有效供水,降低高寒草甸生态系统的退化风险。