黄土高原带状植被土壤理化性质空间分异特征

为探究带状格局植被对土壤理化性质的影响及在空间上的差异,选取我国黄土高原柠条和山杏两种典型的带状植物篱为研究对象,并对其0~60 cm土层理化性质空间特征进行对比分析,结果表明,(1)柠条植物篱系统内各部位土壤容重、最大持水量、非毛管孔隙度、总孔隙度差异显著(P<0.05);山杏植物篱系统与梯田土壤毛管孔隙度和非毛管孔隙度差异显著(P<0.05);各部位间土壤水分物理性质因植物篱类型不同而分异明显。(2)两种带状植物篱系统土壤小团聚体(粒径0.25~2.00 mm)和微团聚体(粒径<0.25 mm)各部位分异显著(P<0.05),植物篱对粒径<2.00 mm的水稳性团聚体空间分异产生明显影响。(3)两种带状植物篱土壤砂粒(粒径0.05~2 mm)、粉粒(粒径0.002~0.05 mm)、粘粒(粒径<0.002 mm)含量差异均不显著(P>0.05),但植物篱能改变砂粒、粉粒、粘粒的相对组成。(4)柠条植物篱系统内各部位土壤有机质表现为带内(3.57%、Ⅱ级)>带后(3.09%、Ⅱ级)>带间(2.72%、Ⅲ级)>带前(2.64%、Ⅲ级),且各部位间分异明显;山杏植物篱系统土壤有机质表现为带间(1.47%、Ⅳ级)>带内(1.41%、Ⅳ级),分异不明显;不同植物篱类型间有机质分异不同。(5)植物篱土壤砂粒和水稳性小团聚体与有机质均呈极显著正相关关系(P<0.01);粉粒和粘粒与有机质均呈显著负相关关系(P<0.05);土壤容重、水稳性大团聚体、微团聚体均与土壤有机质无明显相关关系。     

科尔沁沙地南缘不同配置行带式固沙林径阶分布模拟

预测林分径阶结构能为人工林的定向培育提供科学可靠的理论依据。文中调查并分析了科尔沁沙地南缘4种不同行带式配置下赤峰杨固沙林径阶结构特征,分别利用Normal、Weibull以及Logistic分布函数对林分的径阶分布进行了模拟,并得到各模型预测参数,然后用卡方统计量对3种分布模型进行了检验。结果表明Logistic分布函数模拟低覆盖度行带式固沙林径阶分布效果最好。     

半干旱区柠条植物篱水分再分配格局研究

通过对黄土高原丘陵沟壑区26年生柠条植物篱不同部位(带间、带前、带内、带后)土壤水分的2年监测,对比分析了柠条植物篱不同部位土壤水分的分布特征及其动态,探讨了柠条植物篱对降水的再分配效应。结果表明:带状柠条植物篱内不同部位间土壤水分物理性质有明显的不同,其中,带内部位土壤密度(0.99 g·cm-3)、非毛管孔隙度(8.77%)、毛管持水量(58.89%)等均优于带间、带前、带后,土壤更为疏松,透水保水性能更良,而带前更加黏性化;随着土壤深度的增加,各部位土壤含水量均表现出逐层降低的趋势,依次为0~20 cm(25.51%±2.28%)40~60 cm(12.96%±1.34%)60~80 cm(10.03%±0.59%)80~100 cm(9.16%±0.81%)100~120 cm(8.76%±1.00%),但越接近表层,带前、带内部位土壤水分含量的优势更明显。根据对土壤水分的有序聚类分析,将柠条植物篱土壤层次划分为弱利用层、利用层和调节层3层,其中,带内的土壤水分利用层(20~120 cm)大于带前、带后(20~60 cm)和带间(40~60 cm),与柠条对土壤水分的主要利用层次相一致,带内的土壤水分调节层在120 cm以下,较带间(80 cm以下)和带前、带后(60 cm以下)均深,反映了带状植物篱带前、带内土壤含水率提高而带后表层土壤含水率降低的分异特征。     

黄土区两种植物篱不同部位土壤持水特征对比

[目的]研究植物篱不同部位土壤持水性能的分异特征,指导植物篱系统的设计与经营管理。[方法]在测定柠条、山杏两种典型植物篱土壤水分物理参数的基础上,利用van Genuchten模型比较分析植物篱系统带内、带间的土壤水分特征曲线及其参数。[结果](1)两种植物篱在土壤总孔隙度、水稳性团聚体含量、渗透系数等方面均高于耕地(对照),其中柠条植物篱带内土壤总孔隙度(66.36%)、水稳性微团聚体含量(35.50%)和有机质含量(44.1g/kg)比带间分别高7.34%,1.95%和25.64%。山杏植物篱的这3项指标带内比带间分别高11.93%,29.33%和21.48%。(2)柠条、山杏植物篱带内土壤脱湿过程中凋萎系数分别是耕地的7倍和3.25倍,田间持水量分别是耕地的1.46和1.25倍,柠条植物篱土壤保水优势更明显。(3)在相同的土壤水吸力下,土壤吸湿与脱湿过程中带内土壤的水分含量均明显高于带间,带内土壤的持水性更高,这与带内较高的黏粒含量相一致;柠条带内土壤水分含量高于山杏带内,二者均高于耕地。[结论]植物篱的二相结构能明显促进带内黏粒、微团聚体和养分的富集(有机质),进而提高带内土壤的持水性能和饱和渗透性能。