闽西北不同经营时间毛竹林土壤渗透性研究

以福建省永安市不同经营时间的劈草、施肥、灌水毛竹林为研究对象,对不同经营时间土壤渗透性能进行了研究。结果表明,不同劈草、施肥和灌溉时间的毛竹林土壤渗透性变化规律不同。劈草和灌水毛竹林,随着经营时间的延长,土壤渗透性能呈明显的下降趋势。其中,劈草30年的毛竹林土壤初渗率、稳渗率、平均渗透速率和渗透总量与未劈草毛竹林相比,下降了71.43%,69.55%,70.43%和89.80%;灌水10年毛竹林土壤初渗率、稳渗率、平均渗透速率和渗透总量与未灌水毛竹林相比下降了53.36%,53.99%,53.92%和60.03%。在施肥毛竹林地中随着施肥时间的延长,毛竹林土壤渗透性能有升高的趋势,施肥13年毛竹林土壤初渗率、稳渗率、平均渗透速率和渗透总量比未施肥毛竹林上升了29.75%,5.45%,20.99%和10.50%。相关性分析表明,土壤渗透性的改变主要与土壤非毛管孔隙度、有机质、水解氮和速效磷的变化密切相关。通过逐步回归分析,得到初渗率、稳渗率、平均渗透速率和渗透总量的多元回归模型,经检验模型达到显著水平,土壤渗透性指标的变化幅度可以通过非毛管空隙度、土壤有机质、水解氮、速效磷的变化来反映。在回归分析过程中,均为非毛管空隙度首先进入,反映了土壤渗透能的改变主要是由非毛管空隙度的变化决定的。     

浙西南不同经营强度下毛竹林土壤渗透性研究

采用双环刀法研究了浙西南山区不同经营强度下毛竹林土壤的渗透性及其与土壤理化性质、土壤动物多样性的关系。结果表明:1)4种经营强度的林地土壤渗透性排列依次为粗放经营毛竹林笋竹两用林笋用林笋用—覆盖林,且各经营强度的土壤渗透性均随土层深度的增加而降低。2)Kostiakov模型更适合模拟该研究区域的土壤水分入渗过程,Philip模型拟合结果次之,Horton模型最差。3)土壤渗透性和土壤密度呈极显著负相关,而与总孔隙度、非毛管孔隙度、土壤有机质、全N等呈极显著正相关。4)土壤初渗率、稳渗率与土壤动物(除双尾目)存在正相关,而粗放经营毛竹林和笋竹两用林的土壤动物丰富度及类群多样性较高,笋用林和笋用覆盖林相对较低。试验说明经营强度的不同会对土壤渗透性产生影响,人为干扰较弱的粗放经营林和笋竹两用林土壤渗透性较好,而笋用林和笋用覆盖林土壤渗透性相对较差,这为山地毛竹林地表径流调节及水土流失防治提供理论参考。     

不同混交模式毛竹林下土壤抗侵蚀性研究

[目的]揭示毛竹林下土壤抗蚀性的主要影响要因子,为进一步研究土壤抗蚀性影响机制提供参考。[方法]采用野外调查与室内分析相结合的方法,以常绿阔叶林和杉木林为对照,开展了8竹2阔林、6竹4阔林、毛竹纯林、8杉2竹林等不同混交模式毛竹林土壤抗蚀性及其影响因素研究。[结果]常绿阔叶林的土壤抗蚀性最强,杉木纯林最差,毛竹混交林抗蚀性优于毛竹纯林,混交林中6竹4阔林的抗蚀性较好,8竹2阔和8杉2竹林次之。崩解速率的变化趋势与抗蚀性变化趋势不同,常绿阔叶林土壤崩解速率最慢,6竹4阔林最快,8竹2阔林、杉木林、8杉2竹林低于毛竹纯林。综合考虑不同林分类型的土壤抗蚀性和崩解速率,8竹2阔林是一个较好的混交模式。[结论]土壤和植被结构对土壤抗蚀性有重要影响,毛竹林土壤抗蚀性与有机质含量、非毛管孔隙度、总孔隙度、土壤容重、竹鞭的生物量、枝叶生物量存在着显著的相关关系(p0.05),其中土壤有机质含量和枝生物量对土壤抗蚀性影响最大。     

广西猫儿山毛竹林不同层次土壤含水量的降雨响应

以漓江上游猫儿山典型森林植被毛竹林(Phyllostachys pubescens)为研究对象,对其0—20,20—50,50—80cm共3个层次的土壤体积含水量进行了定位监测,分析了各层次土壤含水量的降雨响应。结果表明:(1)3个层次土壤含水量差异显著(p0.01),年均值分别为39.49%,41.17%,44.15%,表层0—20cm土壤含水量最少,20—50cm增加,50—80cm最高。降雨与3个层次土壤含水量都呈极显著相关性。(2)从小雨到暴雨,土壤含水量对降雨的响应都可以分为平台期、上升期、峰值期和退水期;各层次土壤含水量对降雨的响应是比较复杂的。(3)在上升期,表层0—20cm土壤含水量增加最快;退水期,50—80cm土壤最快,这与前期土壤含水量及降雨强度有关系。该研究为揭示漓江上游森林植被对降水径流的调节作用,客观评估漓江上游水资源潜力,加强流域水资源管理和森林经营提供科学依据。     

四川地区天然气开采对土壤渗透性的影响

土壤的渗透性是评价土壤涵养水源功能的重要指标之一,为明确天然气开采不同工程类型扰动后对土壤层的不同年限水文生态效应及其水源涵养功能的影响,以天然气开采为例,分析其建设活动对3类地貌类型、4种工程类型、4段年限内的研究区样地土壤渗透系数的影响情况.采用相关性分析及回归分析方法,分析天然气开采对土壤渗透系数的影响.结果表明:1)天然气开采对土壤渗透系数有一定的影响,但是这种影响随着建成年限的增长而逐渐减弱,到第5年基本得以恢复;2)通过对不同地貌、不同工程类型的土壤渗透系数随年限变化情况进行拟合,表明采用3次多项式拟合效果最好,R2均大于0.95,与实测数据有极显著的相关性,可用来预测渗透系数未来的变化趋势;3)渗透系数与土壤的化学性质相关性方面全氮最为显著,与土壤的重金属含量相关性方面铅最为显著.     

会同毛竹林土壤水源涵养功能研究

对同一母岩、同一土壤类型上杉木纯林、毛竹杉木混交林、毛竹纯林3种植被类型的土壤水源涵养能力的分析结果表明:毛竹杉木混交林涵养水源能力最强,土壤层贮水量达1 181.44 t/hm2,比杉木纯林大81.08%,比毛竹林大11.81%。对毛竹林不同的测树因子及地理因子的比较分析表明:平均胸径、平均高和剖面深度对毛竹林水源涵养能力的影响存在显著性差别。     

不同类型毛竹林土壤碳、氮特征及其耦合关系

以江西安福毛竹纯林(Ⅰ)、竹阔混交林(Ⅱ)、竹杉混交林(Ⅲ)为研究对象,并以木荷人工林(Ⅳ)、杉木纯林(Ⅴ)以及撂荒地(Ⅵ)为对照,对其土壤碳、氮特征进行研究.结果表明:不同林分和同一林分不同层次土壤有机碳含量、碳密度均存在很大差异.土壤有机碳含量排列顺序为Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅵ,分别为13.12,12.42,11.47,10.57,8.53,7.45 g/kg,其差异达到显著水平;剖面有机碳密度顺序依次为Ⅰ>Ⅴ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅴ,分别为8.81,7.69,7.51,7.38,5.94,5.70 kg/m2,其差异亦达到显著水平.在所调查林分类型中,土壤有机碳含量随深度的增加而呈现逐渐递减的趋势,0-40 cm土层存贮有机碳对土壤总有机碳贡献率均大于70%,贡献率明显.不同林分类型C/N差异性显著,混交林大于纯林,平均值都在11～15之间.线性分析表明,林区内土壤有机碳含量与全氮含量呈极显著相关,遵循三次多项式拟合模型.     

闽北不同类型毛竹林水源涵养功能研究

以中亚热带杉木纯林(Ⅰ)和常绿阔叶林(Ⅴ)为对照,对闽北地区竹杉混交林(Ⅱ)、毛竹纯林(Ⅲ)、竹阔混交林(Ⅳ)3种不同类型毛竹林的林冠层截留、枯落物持水性能、土壤渗透性能及蓄水能力进行了研究。结果表明,各林分林冠截留率排序为Ⅴ(31.33%)>Ⅱ(28.17%)>Ⅳ(23.48%)>Ⅲ(22.88%)>Ⅰ(22.29%);枯落物持水能力排序为Ⅰ(26.8 t/hm2)>Ⅴ(12.1 t/hm2)>Ⅱ(11.3 t/hm2)>Ⅳ(11.1 t/hm2)>Ⅲ(9.2 t/hm2);土壤总蓄水量大小顺序为Ⅴ(1 125.67 t/hm2)>Ⅳ(1 064.30 t/hm2)>Ⅱ(1 050.60 t/hm2)>Ⅲ(1 015.13 t/hm2)>Ⅰ(1 008.87 t/hm2);土壤渗透性优劣次序表现为Ⅴ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ。并采用Topsis法对不同林分的水源涵养功能进行综合评价,水源涵养功能优劣顺序为Ⅴ>Ⅱ>Ⅳ>Ⅰ>Ⅲ,表明常绿阔叶林的涵养水源综合能力最好,毛竹混交林优于杉木纯林,而毛竹纯林最差。     

不同栽培代次、林龄的桉树人工林土壤渗透性研究

对福建省漳州市不同栽培代次、林龄的桉树人工林土壤渗透性能及其影响因子进行了研究。结果表明,不同栽培代次、林龄及同一林地不同土层的土壤渗透性均有较大差异。随着林龄的增加,一代桉树林土壤的渗透性呈提高的趋势,相同或相近林龄的桉树林,一代林的土壤渗透性大于二代林,同林龄不同土层土壤渗透性随土层加深而降低;0-60 cm土层内6 a生一代桉树林的土壤渗透性能最好,其初渗率、稳渗率、平均渗透速率及75 min内渗透总量的平均值分别是18.82,2.11,2.93 mm/min和164.08 ml/cm2。土壤水分入渗过程符合考氏(Kostiakov)模型,拟合效果较好,相关系数R2为0.823 9~0.982 1。土壤渗透性与土壤密度、最大持水量、非毛管孔隙度、总孔隙度、持水能力极显著相关,与土壤有机质、水解氮、有效磷呈极显著或显著相关,与土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶以及过氧化氢酶极显著相关。不同林地土壤渗透性能排序为:0.3 a一代<1 a一代<2 a一代<3 a一代<4 a一代<6 a一代;4 a二代<4 a一代<7 a二代<6 a一代。     

汶川地震区土壤物理性质与渗透性的坡面分布特征

以汶川县草坡河流域为研究区域,探讨震后4种恢复类型的土壤物理性质和渗透性的坡面分布特征.结果表明,(1)由于地震造成的生态破坏,土壤容重、总孔隙度、非毛管孔隙度和毛管孔隙度等物理性质在坡面分布表现出显著差异.(2)坡面不同部位对自然植物恢复坡面的最大持水量有显著的影响,表现为坡上>坡中(坡下);对有植物长期演替的对照坡面的非毛管持水量有显著的影响,其表现为坡上>坡中>坡下.(3)不同恢复类型土壤入渗率在空间格局上表现不一致,但在时间格局上表现出相同的3区段变化趋势,土壤渗透速率与入渗时间呈非线性关系,经拟合表现出对照地块的土壤渗透数学模型的拟合度最高,且随坡面部位下移拟合度越高.(4)同一坡位的渗透性能在不同恢复类型坡面上表现出明显的差异:对照地块>人工种植>自然恢复>完全裸露,坡位对同一恢复类型土壤渗透率在坡面水平分布上的影响表现为坡上高于坡中和坡下.     

不同林分类型土壤理化特征及其对土壤入渗过程的影响

利用双环入渗法对黄土残塬沟壑区主要林分类型（刺槐林、油松林、刺槐×油松混交林、山杨栎类天然次生林）进行土壤入渗试验,分析4种林分类型土壤理化特征及其对土壤入渗过程的影响。结果表明：（1）研究区不同林分类型土壤理化特征存在一定差异,山杨栎类天然次生林的土壤理化性质总体最好,刺槐×油松混交林优于刺槐林和油松林;（2）0~90 min测试时间内,不同林分类型的土壤入渗速率随时间的变化规律均表现为迅速递减（0~5 min）、逐渐递减（5~60 min）和趋于稳定（60~90 min）的过程;4种林分的土壤初始入渗速率、稳定入渗速率和平均入渗速率由大到小依次为山杨栎类天然次生林、刺槐×油松混交林、刺槐林、油松林;（3）4种常见土壤入渗模型（Kostiakov模型、Horton模型、Philip模型和通用经验模型）中,通用经验模型对研究区不同林分类型土壤入渗过程拟合效果最好,拟合精度均在0.990以上;（4）相关性分析结果表明,不同林分类型的土壤入渗指标与土壤容重呈现极显著负相关（P<0.01）,与非毛管孔隙度、> 0.25 mm水稳性团聚体含量、砂粒含量以及有机质含量呈现极显著正相关（P<0.01）;通过通径分析并计算主要影响因子的决定系数表明,对土壤初始入渗速率影响程度最大的因子是土壤容重（0.309）,对土壤稳定入渗速率影响程度最大的因子是>0.25 mm水稳性团聚体含量（0.251）,对土壤平均入渗速率影响程度最大的因子是有机质（0.408）。研究结果为研究区营造水土保持林树种的选择与水土保持功能评价提供一定参考。     

太行山低山丘陵区不同植被类型土壤渗透特性及影响因素

为了探讨太行山低山丘陵区不同植被恢复类型土壤水分入渗规律及影响因素,采用双环刀入渗法和相关分析、典型相关分析方法,研究了该区域不同植被群落表层土壤的入渗特性,对土壤入渗过程进行模拟,并深入探讨了土壤入渗的影响因素。结果表明:（1）从裸地、草地、灌草地、灌丛到乔灌林地,土壤渗透性能不断增加;不同植被类型0—10 cm层土壤渗透速率大于10—20 cm层土壤渗透速率;土壤初渗速率和稳渗速率最大值均出现在侧柏林地,分别为5.96 mm/min和4.76 mm/min。（2）土壤入渗模型拟合结果表明Philip入渗模型对不同植被类型土壤入渗过程拟合效果最好,Kostiakov入渗模型拟合效果次之,Horton入渗模型拟合效果最差,不适合用于描述该区域土壤入渗特征。（3）土壤渗透特性指标与土壤容重、总孔隙度、有机质质量分数、根质量密度、根体积密度、根平均直径存在显著相关关系（p < 0.05）;土壤理化性质指标和根系结构指标中对土壤渗透性能产生影响作用最大的分别是总孔隙度和根平均直径,典型相关负荷量分别为1.299,1.084。     

重庆璧山5种典型农林混作模式土壤理化性质及水分入渗特性

利用野外调查和室内分析相结合的方法,研究璧山县血橙—红薯、血橙—花生、血橙—玉米、血橙—茄子、血橙纯林5种模式下土壤理化性质及入渗过程.结果表明:不同模式下土壤容重、孔隙度差异均显著,血橙—红薯模式土壤容重最小,孔隙度最大,血橙纯林土壤容重最大,孔隙度最小;不同模式土壤化学指标差异显著,血橙纯林下土壤各化学指标含量均最低,而血橙—茄子模式土壤有机质及速效钾含量最高,血橙—玉米的全氮及碱解氮含量最高,血橙—红薯模式的全磷、全钾含量最高,血橙—花生模式的有效磷含量最高.不同模式土壤入渗过程不同,入渗曲线斜率不同,血橙—红薯模式达到稳渗时间最长,在50～55 min,血橙—红薯模式土壤初始入渗率、稳定入渗率、平均入渗率最大,分别为血橙纯林的4.82,3.88,4.28倍,而血橙纯林的累积入渗量仅为血橙—红薯模式的25.76％;不同模式土壤入渗能力与土壤容重呈负相关,与孔隙度呈正相关,与有机质相关性不显著.采用入渗模型模拟各模式入渗过程,Horton模型拟合效果较好,决定系数最高,模型参数具有物理意义,是分析和预测璧山血橙林与农作物混作下土壤入渗过程的适宜模型.     

喀斯特槽谷区不同林草恢复模式下土壤入渗特征

为研究不同林草恢复模式对喀斯特槽谷区坡面的水土保持效应,采用野外调查和室内分析相结合的方法,对比分析了喀斯特槽谷区顺、逆向坡面不同林草模式(林地、花椒地、灌草地)下的土壤理化性质和入渗特征。结果表明:(1)顺、逆向坡面下林地容重最小,孔隙度最好,含水率和有机质含量最高,其次是花椒地和灌草地;顺向坡土壤有机质含量显著高于逆向坡(P<0.05),但其他理化指标间差异不显著(P>0.05)。(2)顺、逆向坡面下花椒地入渗曲线较陡峭,而林地、灌草地相对较缓;灌草地入渗率最先趋于稳定(20min左右),而花椒地和林地入渗率在30min左右开始缓慢下降,直到75min以后渐渐趋于稳定;各林草恢复模式下土壤入渗能力均为林地>花椒地>灌草地(P<0.05)。(3)入渗模型中,Horton模型拟合效果最好(R2>0.712),模拟稳定入渗率与实测值间的回归方程决定系数R2高达0.9789。(4)研究区土壤稳定入渗率与总孔隙度、非毛管孔隙度、饱和含水量及pH均呈正相关,而与有机质呈负相关,其中总孔隙度对土壤入渗性能影响最大,有机质影响最小;利用上述指标建立的多元线性回归方程可精确预测土壤稳定入渗率。研究结果可为喀斯特槽谷区坡面植被恢复选择及土壤入渗性能评估提供理论参考。     

哈尼梯田水源区不同景观类型土壤水分的入渗特性及影响因子

[目的]揭示不同景观类型土壤水分入渗特性及影响因子的差异,为红河哈尼梯田世界遗产的保护及持续发展提供参考。[方法]选择草地、林地、旱地和茶园等景观类型的7个样地,用Hood IL-2700土壤水分入渗仪测定样地土壤水分入渗参数,并分析枯落物持水性能和土壤物理性质因子对土壤水分的影响。[结果]在人为影响程度不同的森林和草地生态系统内部,土壤水分入渗能力表现为:原始林次生林人工林,荒草地蕨草地。在研究区的4种景观类型水平上,土壤水分入渗能力表现为:园地(翻耕)草地森林耕地(未翻耕),说明人为活动对土壤水分入渗效率影响显著。不同景观类型的土壤水分入渗特征值与影响因素的相关分析显示,除园地外的其他景观类型土壤水分入渗值与土壤枯落物特征、土壤物理性质中的多个指标具相关性。[结论]人为活动影响下的4种景观类型的土壤入渗能力差异明显,枯落物特性和土壤物理性质是关键因素。     

兰州市南北两山不同灌丛土壤渗透特性

为了探讨不同灌丛类型对土壤渗透特性的影响,通过双环渗透法对兰州市南北两山4种灌木类型(千头柏、红砂、红花锦鸡儿、柽柳)的土壤渗透特性(土壤初渗率、稳渗率、平均渗透速率和渗透总量)进行了研究。结果表明:(1)随着土层深度(0—80 cm)的增加,土壤的渗透性逐渐降低。(2)不同灌丛类型间土壤渗透性表现为红花锦鸡儿>红砂>千头柏>柽柳,主成分分析评价土壤的渗透能力,排序为红花锦鸡儿>红砂>千头柏>柽柳;(3)Horton模型方程对各灌丛类型土壤渗透性的拟合效果最好,比较适合于描述本研究区4种灌丛土壤水分入渗过程。(4)土壤渗透性和土壤理化性质的相关性分析表明,土壤渗透性与总孔隙度、土壤有机质含量、土壤全氮、土壤无机氮、土壤速效磷、土壤速效钾之间分别呈极显著正相关; 与土壤初始含水率、土壤非毛管孔隙度之间分别呈显著或极显著正相关; 与土壤容重呈极显著负相关。(5)结合相关性分析,筛选出9个极显著或显著影响土壤渗透性的土壤理化性质因子,综上,结果为今后该区域在人工林营建过程中树种的选择及现有林分抚育管理提供一定的理论依据。     

荒漠草原不同土壤类型水分入渗特征

为了研究荒漠草原不同土壤类型对降水的响应过程,在宁夏盐池县皖记沟村选取分布较广的灰钙土、风沙土和基岩风化残积土为研究对象,采用双环法测定其入渗过程,分析并比较三者的入渗特征,利用模型拟合土壤入渗过程。结果表明:研究区内3种类型土壤入渗过程大致可分为3个阶段,0~5min入渗速率急剧下降阶段,5~10min入渗速率逐渐变缓并趋于稳定及30min后入渗速率达到相对稳定的状态。通过对不同土壤初始入渗速率、稳定入渗速率及60min累积入渗量对比分析,发现不同土壤类型的入渗特征存在差异,风沙土的入渗性能最好,基岩风化残积土次之,灰钙土入渗性能最差,原因是由于不同土壤结构的差异所导致。各土壤类型物理性质的差异性分析表明,土壤的机械组成和非毛管孔隙度是影响研究区土壤入渗的主要因素。利用4种土壤入渗模型拟合不同类型土壤的入渗过程,通用经验模型更适宜于描述研究区内土壤入渗速率随时间变化的情况。