延安燕沟流域刺槐根系分布特征

根系分布特征有着特殊的生态意义,它反映出林木适应和改善环境的功能。采用土钻法对延安燕沟流域阴坡刺槐根系分布特征进行调查和研究。结果表明,①细根集中分布在表层0~60 cm土层,粗根根系密度分布呈"高-低-高"3个密度区,且80~100 cm土层为低密度区;②细根和粗根生物量水平分布均可用"抛物线"描述;③随着距树干距离的增加,细根根系消弱系数β值逐渐增大,150 cm处β值达到最大,为0.994,而粗根根系消弱系数β在100 cm处达到最大,为0.992;④水平方向0~150 cm范围内,细根根系消弱系数β值(0.992)大于粗根根系消弱系数β值(0.990),说明细根的分布深度大于粗根,这种分布特征扩大了刺槐对水分养分的吸收利用空间。     

黄土丘陵区燕沟流域人工刺槐林的细根空间分布特征

对黄土丘陵区燕沟流域10年生人工刺槐林的细根生物量、比根长、根长密度和根面积指数的空间分布特征,以及这些根系参数与土壤物理因子(土壤含水量、土壤温度和土壤密度)的关系进行研究。结果表明:1)人工刺槐林细根在0～180cm土层中随深度呈层次性衰减(a,b,c,d,e);其中,细根生物量、根长密度和根面积指数等随深度变化均可用负指数函数描述,根系集中分布在0～60cm土层,峰值都在0～20cm土层,该土层3项指标分别占各自0～60cm土层总量的42.72%,44.44%和47.14%;比根长随深度增加衰减趋势较弱,在80～140cm土层中出现反复,其随土层深度的变化可用三次多项式描述。2)细根生物量、根长密度和根面积指数等均随距树干基部的距离增加而减小,比根长在0～40cm随距树干距离增加而增加,在40～80cm达到最大值,120～160cm内最少。3)根系分布受环境因子影响,其影响程度依次为:土壤温度>土壤含水量>土壤密度,建立根系参数与土壤物理因子的多元线性回归模型,模型均达到95%以上显著水平。     

长武塬区降雨入渗特征

为了深入理解深厚黄土层的降雨入渗机制,在黄土高原塬区的长武试验站,应用TDR监测天然降雨下大型土柱土壤含水率的动态变化,并结合土柱底部出流量测定数据,分析天然降雨的入渗特征。结果表明:降雨对土壤含水率的影响主要集中在160 cm深度以上,且随深度增加而递减,至240 cm土层降雨峰值信息几近消失;湿润锋运移速率与降雨强度呈正相关关系,与土壤初始含水率成负相关关系,湿润锋运移深度同降雨量和降雨强度正相关;降雨对300 cm土壤水的补给行为普遍存在,入渗补给以活塞流方式为主;降雨入渗补给土壤水的滞后作用表现出对100～200 cm土壤水的补给滞后时间为15～18 d,对300 cm深度土壤水的补给滞后时间为30～45 d。研究结果对明确黄土塬区水循环机制具有一定参考意义。     

黄土丘陵区山坡道路防蚀措施设计与效益分析

针对黄土丘陵区山坡道路侵蚀问题,提出了以工程措施和林草措施相结合的山坡道路防蚀工程配置方案、布设原则等,包括工程措施中路面起拱,路边布设蓄水池、蓄水窑窖和截水沟等配置方案和路面种草的草种选择.多年野外实地调查与路面路段监测的结果表明,工程示范路段蓄水池、窑窖和植物措施的综合配置使山坡道路侵蚀模数减少了40%～82%.植物措施示范路段在次暴雨强度下较裸露地面道路侵蚀模数减少了58%～70%,径流减少了50%～69%.路面起拱、蓄水槽、窑窖、截水沟、植物措施的综合配置可以有效地防止山坡道路侵蚀.     

黄土丘陵区山杨展叶期树干液流分析

利用热扩散式液流探针于2009年4月14日至5月22日,在延安市燕沟流域对山杨(Populus davidiana)展叶期树干及枝条边材液流进行连续监测,并同期监测相应的环境因子(土壤水分、光合有效辐射强度、气温、相对湿度和风速).研究结果表明:(1)液流日变化呈单峰曲线.(2)在不同天气条件下树干上下部液流存在差异性:晴朗天气树干上部液流流速大于树干基部液流流速,阴雨天树干上部液流流速小于树干基部液流流速.(3)在干旱胁迫下,液流明显下降.树干上部枝条液流提前达到峰值,然后迅速下降;而下部液流峰值则有推后的趋势.(4)在山杨展叶期虽然土壤水分呈下降趋势,但能够充分保证树木的蒸腾耗水.(5)边材液流速率与光合辐射强度、气温、相对湿度、VPD和风速密切相关,液流流速可用气象因子的线性表达式来预测.