雷公山自然保护区森林土壤的持水性能及其海拔响应

以贵州雷公山国家级自然保护区不同海拔的森林土壤为研究对象,通过对不同海拔和土层森林土壤持水性能的测定分析,研究土壤持水性能的垂直地带性。结果表明,(1)在0～80 cm土层,不同海拔森林土壤的容重为0.489 0～1.242 0 g/cm~3,且随着土壤深度的增加而增大,土壤表层容重的变化幅度大于深层土壤;随着海拔的升高,土壤容重呈波状下降趋势。(2)在0～80 cm土层,不同海拔森林土壤的总孔隙度为52%～75%,毛管孔隙度为44%～65%,非毛管孔隙度为3.9%～13.1%,土壤总孔隙度、毛管孔隙度整体上随着土壤深度的增加而减小,非毛管孔隙度在不同土层的变化规律不明显;随着海拔的升高,土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度呈波状上升的趋势。(3)在0～80 cm土层,不同海拔森林土壤的最大持水量为42%～154%,土壤毛管持水量为39%～126%,土壤最小持水量为35%～114%,土壤贮水能力为74.7～265.3 t/hm~2;土壤最大持水量、毛管持水量、最小持水量整体上随着土壤深度的增加而减小,土壤的贮水能力在不同土层的变化规律不明显;随着海拔升高,土壤的贮水能力、土壤最大持水量、毛管持水量及最小持水量呈波状上升趋势。     

赣南毛竹林土壤的渗透性特征

为研究赣南毛竹林土壤水源涵养功能,对崇义、兴国和于都3县毛竹林土壤持水能力、渗透性能等进行了研究。结果表明,赣南毛竹林土壤(0~20 cm)最大持水能力以毛管持水能力为主,介于998.34~1 054.83 t?hm~(-2),崇义最高,于都最低。土壤入渗能力随着土层深度的增加而降低,表层土壤入渗能力依次为崇义兴国于都;下层土壤入渗能力在不同区域间差异较小,土壤初渗率和平均渗透率依次为崇义于都兴国,稳渗率和渗透总量则为于都崇义兴国。主成分分析表明土壤水分入渗性能以崇义和兴国表层土壤最高,而兴国下层土壤最低。土壤水分入渗过程采用Kostiakov模型拟合效果最佳。土壤水分渗透能力与土壤容重显著负相关,与非毛管孔隙度和总孔隙度呈显著正相关,表明土壤容重和非毛管孔隙度是影响土壤渗透性能的主要物理性质。研究得出于都毛竹林表层土壤渗透性能、持水量能力较弱,应该采取适当的措施,以提高土壤水源涵养能力。     

新生水土流失对汶川震区土壤水分入渗的影响

【目的】研究新生水土流失对汶川震区土壤水分入渗的影响。【方法】采用环刀法,分层次取样,研究草坡河小流域4种震后不同恢复类型样地的新生水土流失对土壤入渗的影响。【结果】在新生水土流失的作用下,地表裸露样地、自然恢复样地和人工种植样地的土壤容重、土壤孔隙和持水能力较对照样地（完全未遭地震破坏）差。土壤初渗率、稳渗率、平均入渗速率和75 min渗透总量在4种处理样地均表现为对照样地＞人工种植样地＞自然恢复样地＞地表裸露样地。土壤入渗性能与非毛管孔隙度、总孔隙度呈极显著或显著正相关,与土壤容重极显著或显著负相关,与毛管孔隙度的关系不显著。运用综合判断值（F）评价震后不同恢复类型样地的土壤入渗性能优劣,表现为对照样地（1.2569）＞人工种植样地（-0.2252）＞自然恢复样地（-0.4578）＞地表裸露样地（-0.5738）;回归分析表明：通用经验模型和Horton模型的拟合效果较好,比较适合于地震区域土壤入渗特征的模型,Kostiakov模型次之,Philip模型最差。【结论】新生水土流失对土壤水分入渗存在影响,汶川震区对照样地的土壤容重1 g•cm-3左右,土壤总孔隙度50%左右,非毛管孔隙度20%-40%,土壤入渗性能最好。通过自然恢复和人工种植植被等措施可以调控土壤容重和土壤孔隙状况,增强土壤的持水能力,提高土壤水分入渗性能,从而有效地减少地表径流和防止水土流失。     

木兰围场阔叶林土壤层物理性质研究

为了能够更加深入地了解阔叶林土壤的物理性质,利用土壤烘干法和环刀法,以阔叶林作为研究对象,对其土壤层的物理性质进行研究。结果表明:土层深度与容重呈正相关,土层越深,土壤容重越大,40~60cm深的土壤容重是表层土壤容重的1.56倍。阔叶林土壤的毛管孔隙度的大小要大于非毛管孔隙度的大小,且随着土层的深入毛管孔隙度逐渐变小。土壤的初渗速率比较大,达到了27.01mm·min-1,林分的入渗稳渗速率为2.42mm·min-1,土壤入渗过程中的入渗速率与入渗时间存在较好的幂函数关系。     

黑龙江省黑土、草甸土耕地土壤与荒地土壤水分入渗试验研究

采用双环法对黑龙江省的黑土和草甸土两种土壤,分耕地和荒地两种利用类型进行试验研究。相关分析结果显示,土壤稳定入渗速率与非毛管孔隙度、土壤容重都表现出极显著的相关性,与初始含水量表现出显著相关性。稳定入渗速率与土壤容重呈负相关,与非毛管孔隙度和土壤初始含水量呈正相关。选择初始入渗速率、稳定入渗速率、达到稳定入渗所用时间和至稳渗的入渗量四项指标进行灰色关联评价。结果表明,两种土壤在0~20 cm层荒地的入渗性能明显优于耕地,而在20～40 cm层黑土耕地的相对入渗性能有所好转,但总体上看,荒地仍然优于耕地。40~60 cm层耕地和荒地间并无明显差异。由此可见长年耕作对耕层土壤的水分参数造成了不良影响。     

土贡松采种母树林土壤物理特征分析

为揭示赋予土贡松优良生长表现的土壤环境特征,分别从土贡松采种母树林的上、中、下坡位挖取土壤剖面采集0~20,20~40,40~60 cm土层土壤样品测定土壤容重、持水量和孔隙度。结果表明,在0.05或0.01显著性水平上,坡位、土层以及二者的交互效应对土贡松采种母树林土壤容重、3个持水量因子(毛管持水量、最小持水量和最大持水量)、总孔隙度和毛管孔隙有显著影响,坡位对非毛管孔隙有显著影响。Duncan多重比较显示,下坡的容重明显低于中、上坡,上坡的毛管持水量和最大持水量明显低于中、下坡,最小持水量在中、上坡间差异显著,上坡的总孔隙度明显低于中、下坡,非毛管孔隙则是下坡明显高于上坡,中坡的毛管孔隙明显高于其他坡位。多重比较表明,0~20 cm土层的容重明显低于其他2个土层,0~20 cm土层的3个持水量因子、总孔隙度和毛管孔隙与其他2个土层有显著差异,不同土层间非毛管孔隙差异不大。土壤容重和持水量、孔隙度各指标之间存在明显的负相关关系。研究表明,土贡松采种母树林上坡土壤容重大,土壤较为紧实,孔隙度小,通气性较差,容易影响土壤中根系和微生物的活动;较低坡位土壤则疏松,透气能力强,孔隙度和持水量较大,可以容纳更多的水分,从而有利于土壤生物活动。同理,土层深度也可作用于土贡松采种母树林土壤生物活动。     

激光平地对河套灌区土壤水分入渗及秋浇质量的影响

为促进激光平地的推广应用和提高秋浇质量,以内蒙古河套灌区普通农田为对照,测定激光平地对农田土壤容重、土壤孔隙度、土壤水分入渗速率和秋浇质量等的影响。结果表明：激光平地主要影响0～10 cm土层土壤容重、土壤总孔隙度和毛管孔隙度,显著降低0～30 cm土层土壤非毛管孔隙度,但对10～30 cm土层土壤容重、土壤总孔隙度和毛管孔隙度则无显著影响;激光平地显著降低了土壤水分稳定入渗速率,秋浇水量可减少25.93%;激光平地后,农田的灌溉水流速率较快且较一致,田面储水深度较浅且均一,水流消退速率较低且较均匀。综上,建议河套灌区应积极开展激光平地,以节约灌水量并提高秋浇质量。     

帽儿山林场不同河岸带植被类型土壤水分-物理性质

利用环刀法对帽儿山林场内的森林、灌丛、草地3种河岸带植被类型土壤水分-物理性质进行分析,结果表明:同一植被类型河岸带,土壤密度随土层深度的增加而增大,持水量和孔隙度、渗透速度随土层加深而减小,持水能力随土壤深度的增加而减弱;随着与溪流距离的增加,土壤密度、孔隙度、渗透性有增加的趋势,而持水量有减小的趋势,但无显著差异.不同类型河岸带中,森林、灌丛、草地河岸带的总孔隙度都大于60%,毛管孔隙度超过50%,其中森林河岸带的土壤密度0.8 g/cm3左右,显著的低于灌丛和草地河岸带(1.0 g/cm3左右),森林河岸带土壤渗透速度接近于2.0 mm/min,饱和持水量大于80%,毛管持水量70%左右,都显著高于灌丛、草地河岸带.其中,草地河岸带非毛管孔隙度为5%左右,而渗透速度仅为0.1 mm/min.由于森林河岸带在土壤透气性、持水性、入渗性能方面明显好于灌丛和草地,对于溶解在地表径流中的污染物消除应当具有更高的效率.     

西藏加乌拉山土壤物理性质垂直地带性特征

以西藏加乌拉山为研究对象,采用野外调查与室内试验的方法,测定加乌拉山山脉南北两侧不同海拔梯度的土壤容重、含水量和孔隙度等8项物理性质,分析不同海拔、不同坡向下各土壤指标的差异性及各指标间的相关性,旨为高原生态建设、区域水土保持工作提供科学理论依据。结果表明,1）不同海拔不同土层土壤物理性质存在一定的差异,不同海拔土壤样品的土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度、土壤含水量、土壤饱和含水量和土壤毛管持水量的变化范围分别为0.99~1.59 g/cm³、40.85%~67.47%、1.63%~6.76%、42.80%~70.17%、5.71%~20.42%、25.55%~68.55%、25.27%~65.34%。2）在山麓北坡,海拔与容重呈极显著负相关（P<0.01）,与土壤饱和含水量、土壤毛管持水量、土壤非毛管孔隙度的相关关系为极显著正相关（P<0.01）,土壤容重与其他物理指标呈极显著负相关（P<0.01）;在山麓南坡,土壤毛管孔隙度、总孔隙度、土壤毛管持水量与海拔呈显著负相关（P<0.05）,总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和土壤含水量与土壤容重呈极显著负相关（P<0.01）。3）研究区整体上0~10 cm土层土壤物理性质基本优于10~20 cm和20~30 cm;综合各海拔土壤物理性质表明,山麓北坡随着海拔升高,土壤各项物理指标越好,而南坡则相反。     

四川雅安雨城区不同果园土壤入渗特征研究

[目的]防治区域水土流失、协调区域土地利用,完善区域土壤侵蚀预测。[方法]采用野外测定与室内分析相结合的方法,对雨城区老板山3种不同果园土壤入渗特征进行研究。[结果]土壤的入渗速率与砂粒含量、总孔隙度、非毛管孔隙度、初始含水量及有机质含量呈正相关,与粘粒含量、粉粒含量、容重呈负相关;紫叶李园的砂粒含量、非毛管孔隙度较梨园、桃园高,粉粒含量、粘粒含量较低;稳定入渗率、入渗总量、平均入渗率、初始入渗率均为紫叶李园梨园桃园。[结论]紫叶李园的入渗特征最好,最有利于控制地表侵蚀。     

杨树人工林表层土壤水分及养分特征对森林抚育的响应

为了研究森林抚育经营活动对人工林地表层土壤理化特性的影响,以郑州市惠济区黄河滩区杨树人工中龄林为研究对象,森林抚育3 a后,设置了3个不同抚育强度处理水平,进行了野外取样和室内试验,研究了不同抚育强度对杨树人工林表层土壤水分及养分特征的影响。结果表明,2个土层土壤饱和持水量、土壤非毛管孔隙度、土壤毛管孔隙度与土壤容重均随抚育强度的增大而增加,大小关系为:中度弱度对照,其中对照0~10 cm层土壤容重显著高于其它2个处理水平(P0.05);3个处理水平土壤0~10 cm层土壤初渗速率、土壤稳定入渗速率、前36 min入渗量和前36 min平均入渗速率均显著高于10~20 cm层(P0.05)。3个处理水平土层0~10 cm层土壤有机碳质量分数和土壤有机碳储量均显著高于10~20 cm层(P0.05),且均随着抚育强度的增大而增加,其中中度抚育土壤有机碳质量分数和土壤有机碳储量显著高于对照和弱度抚育(P0.05)。土壤0~10 cm层和10~20 cm层全氮质量分数随抚育间伐强度的增加而增大,到中度抚育时达到最大值,分别为0.998 g·kg~(-1)和0.597 g·kg~(-1)。因此,森林抚育对杨树人工林林地土壤表层的影响效果更加明显,显著降低了土壤容重,增加了土壤毛管孔隙度和非毛管孔隙度,同时土壤有机碳含量和储量均显著提高。     

城市绿地不同植被群落对表层土壤入渗的影响

为探索郑州市城市不同植被群落对绿地表层土壤入渗的影响,以郑州市城区13种不同绿地表层土壤为对象,通过测定土壤物理性质及土壤饱和导水率,探讨了土壤物理性质对土壤入渗的影响。结果表明:1）不同绿地表层土壤的物理性质差别较大,乔灌草混合配置的绿地比单一种植的绿地理化性质更好,且土壤的物理理化性质易受到人为踩踏等因素的影响。2）不同绿地表层土壤水分入渗性能与持水能力差异显著,乔灌草混合配置的绿地比单一种植的绿地入渗性能和持水能力好,表现为较高的饱和导水率和田间持水量,其中银杏-麦冬配置的绿地饱和导水率最高,西府海棠-沿阶草配置的绿地饱和导水率最小;大叶黄杨单作绿地的田间持水能力最强,西府海棠-沿阶草配置的绿地田间持水能力最弱。3）土壤饱和导水率与总孔隙度呈极显著正相关关系,其中非毛管孔隙度与毛管孔隙度呈显著正相关关系。土壤饱和导水率与容重呈极显著负相关关系;田间持水量与土壤总孔隙度呈显著正相关。城市绿地建设采用乔灌草混合配置的形式,能有效提高绿地土壤的入渗能力和持水能力,降低城市内涝风险。     

阴山北麓不同林分类型土壤持水性能研究

为分析阴山北麓内蒙古武川县林地持水量和固持水土的能力，以当地柠条、油松、沙棘、油松×柠条混交林、沙棘×柠条混交林5种典型人工林林分类型为研究对象，测定了土壤物理性质、土壤水分入渗以及水分贮存特征值等指标。结果表明：不同林分类型的土壤物理特征存在显著差异（P＜0.05）。容重表现为沙棘最大（1.452 g·cm-3），油松最小（1.042 g·cm-3）；非毛管孔隙度的排序为油松＞油松×柠条混交林＞沙棘×柠条混交林＞沙棘＞柠条。各林分达到稳渗的速率与非毛管孔隙度的排序相一致，各样地的稳渗速率在0.47~1.32 mm·min-1之间，土壤入渗回归方程拟合效果较好。只有油松纯林和油松×柠条混交林更接近考斯加柯夫公式中的系数1/2。混交林地比纯林地对水分的贮存能力高，而油松×柠条乔灌木混交林比沙棘×柠条灌木混交林的最大持水量高112.8 t·hm-2。在阴山北麓地带更适合种植油松×柠条类的乔灌木混交林，乔灌木混交林能更加有效地提高林地持水功能。     

白龙江水源涵养林不同林龄土壤性状

[目的]调查研究甘肃南部白龙江水源涵养林的土壤水分物理性质及土壤养分含量,为白龙江上游水源涵养林生态修复、环境保护营造和抚育提供有益借鉴。[方法]以白龙江林区4种林龄人工油松林类型0～40cm土壤层为研究对象,探讨人工油松林恢复演替过程中土壤理化性质的变化规律。[结果]（1）不同林龄斑块之间土壤水分有显著的梯度变化,白龙江人工油松林土壤总孔隙度、毛管孔隙度、自然含水量、最大持水量、毛管持水量、田间持水量均随树龄的增加而增大;pH值差异不显著,无明显变化规律;土壤有机质、全氮、水解氮、有效磷、速效钾均随树龄的增加而变大;速效磷差异不显著;（2）随着树龄的增加,树龄大的土壤孔隙度、持水能力、渗透性明显好于树龄小的,随森林坡位的降低,坡下孔隙度明显高于坡上,通透性能不断增强,pH值在坡上坡下没有明显的差异;（3）有机质与全氮、碱解性氮、最大持水量、毛管持水量、田间持水量呈显著正相关;全氮与碱解性氮呈显著正相关;土壤有机质在改善土壤理化性质和促进养分循环方面具有重要作用,已成为植被涵养水源的一个重要标志。[结论]该研究为白龙江林区退化森林生态系统恢复和重建提供依据．     

庙沟林区旱季不同林地土壤的渗透性能研究

在对庙沟林区旱季5种类型的林分地以及裸地土壤物理性状测定的基础上,对其土壤的渗透性能进行了研究。结果表明,不同林地土壤的容重、含水率、总孔隙度以及初渗透和稳渗速率均有一定差异。同一林分内林地不同土层土壤的初渗和稳渗速率表现出的规律,是表层土壤（0—20cml渗透性能要优于下层土壤的渗透能力;而不同林分,其林地土壤平均初渗透能力的大小顺序为：天然灌木林地〉云杉一桦树混交林〉桦树纯林〉落叶松纯林〉落叶松一沙棘未成林地〉裸地。     

观赏桃林地土壤物理特性及其水分生态效益

[目的]研究桃花林下土壤水分物理特性和水分生态效益,为桃林的种植管理及发展提供理论依据。[方法]以南宁青秀山风景区桃花岛林分土壤为对象,研究不同土层和不同土壤剖面的厚度、土壤容重、最大持水量、毛管持水量、最小持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度。[结果]与一般土壤物理性质标准相比,桃林地整体表层土壤略紧实,土壤孔隙度在良好范围内,水–气关系协调。在0~1 m土层,土壤持水能力随土层深度的增加而降低。0~1 m土层桃花林地总持水量为4 601.3 m3/hm~2;桃花岛的土壤储水总量为62 117.6 m3,采用效益替代计算,桃花岛土壤水分生态效益总货币价值为74 541.12元。[结论]林地土层深度对土壤孔隙度状况及持水性能有一定的影响,桃花林地具有一定的水分生态效益。     

川南天然常绿阔叶林人工更新后的土壤水源涵养功能

对川南天然常绿阔叶林及人工更新成檫木Sassafras tsumu林、柳杉Cryptomeria fortunei林和水杉Metasequoia glyptostroboides林后林地土壤水源涵养功能进行研究。结果表明;3种人工林与天然常绿阔叶林相比,土壤有机质显著降低(P<0.05),容重显著升高(P<0.05),土壤孔隙度(总孔隙、毛管孔隙和非毛管孔隙)、持水量(最大持水量、最小持水量、毛管持水量和非毛管持水量)、排水能力和渗透性降低,但仅柳杉林土壤总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量和最小持水量及下层土壤毛管持水量达显著水平(P<0.05)。3种人工林中,总体上檫木林和水杉林对原有林地土壤水源涵养功能的保持作用较好,而柳杉林较差。土壤有机质和容重与土壤孔隙度、持水量、排水能力和渗透性均呈显著相关(P<0.05)。这预示了天然常绿阔叶林人工更新后,由于林地土壤有机质降低,土壤容重增加和孔隙度降低导致林地土壤持水量、排水能力和渗透性降低,且不同林分对林地土壤水源涵养功能的影响不同。因此,保护天然常绿阔叶林及选择适宜的树种进行更新,对于增加林地土壤水源涵养功能和减少地表径流损失具有重要的作用和意义。表4参15     

高冰草对土壤物理性质的影响研究

为探讨高冰草（Agropyron elongatum）对土壤物理性质的改良效果,本文对种植高冰草前、后不同土层的多项土壤物理性质指标进行了比较分析。结果表明：种植高冰草后的所有土层土壤总孔隙度、毛管孔隙度、土壤含水量、毛管持水量和田间持水量均极显著提高（P<0.01）,非毛管孔隙度极显著降低（P<0.01）,而土壤容重、土壤通气度则无明显差异。随着土层深度的增加,土壤总孔隙度、毛管孔隙度、土壤含水量、毛管持水量和田间持水量和土壤通气度均呈递减趋势,土壤非毛管孔隙度呈先增加后递减的趋势,土壤容重则呈递增趋势。综合分析表明,种植高冰草有利于增强土壤涵养水源的能力,提高水资源利用效率,对土壤的物理性质有一定的改善作用。