六盘山北侧叠叠沟小流域土壤物理性质空间变异的研究

2005年6-10月,在宁夏六盘山北侧叠叠沟小流域的不同坡面设置了93个调查样点,研究了土壤物理性质随土层深度、坡向、坡位及植被类型的变化.结果表明:(1)随土深增加,土壤密度和石砾含量逐渐增大,而土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤饱和持水量、毛管持水量和田间持水量却逐渐减小,但非毛管孔隙度在100 cm以下土层时因石砾含量加大却随土深增加而增大;(2)各项土壤水文物理性质基本上均是阴坡优于半阴半阳坡和阳坡,半阴半阳坡与阳坡差别不大;(3)随着坡位下降,土壤厚度、土壤密度、石砾含量、非毛管孔隙度逐渐增大,总孔隙度和毛管孔隙度逐渐减小,各种持水量指标基本上也是程度不同地减小,但上坡的持水量指标大于阴坡坡顶;(4)4种植被类型0～30 cm土层的土壤密度为天然灌丛＜天然草地＜乔木林地＜退耕地;石砾含量为退耕地最低,其它3种植被类型差别不大;总孔隙度、毛管孔隙度、饱和持水量、毛管持水量和田间持水量均是天然灌丛＞天然草地＞乔木林地＞退耕地;非毛管孔隙度则是退耕地＞乔木林地＞天然灌丛＞天然草地.其次,还建立了土壤物理性质与海拔、坡向、坡度、坡位、土壤深度、地表植被覆盖度等之间的回归方程.     

内蒙古林科院树木园华北落叶松人工林枯落物和土壤层的水文效应

森林枯落物和土壤层具有重要水文功能,对内蒙古林科院树木园华北落叶松人工林林下枯落物现存量、持水特征、有效拦蓄量及林地土壤的物理性质、贮水特征进行了研究.研究结果显示:华北落叶松人工林枯落物未分解层、半分解层的最大持水深分别为0.88 mm、1.63 mm,林分枯落物的有效拦蓄量为1.64 mm.不同土层深度的土壤有效贮...     

不同问伐抚育强度对华北落叶松人工林土壤物理性质变化影响的研究

以华北落叶松人工林为研究对象,主要研究分析了不同间伐抚育强度下华北落叶松人工林林下土壤层的物理性质变化情况。选取指标主要包括土壤容重、土壤饱和含水量、土壤田间持水量以及土壤总孔隙度。研究结果表明：随着间伐强度的加大,林下土壤容重持续下降,其中0-10cm处的土壤容重相比未伐林分分别下降3．2％、5．2％、5．7％;lO-20cm处分别下降1．6％、1．6％、3．9％;土壤饱和含水量、土壤田间持水量、土壤总孑L隙度等指标也随间伐强度的增大而增加。对研究结果采用方差分析的方法进行显著性检验,结果表明：不同强度的间伐抚育对落叶松林土壤层的饱和含水量、田间持水量变化影响显著,对土壤容重和土壤总孑L隙度的变化影响不显著。     

不同林龄华北落叶松人工林林下植被与土壤理化特性变化特征

以内蒙古大青山华北落叶松人工林群落为研究对象,探讨华北落叶松在生长过程中林下植被和土壤养分的动态变化,结果表明:不同林龄华北落叶松人工林林下植被物种数量随着林龄的增加先上升后下降,其大小为17 a>10 a>29 a>40 a;相同深度的土壤容重随着落叶松林龄增大先升高后降低,饱和含水量、田间持水量、毛管孔隙度随林龄增...     

小兴安岭典型泥炭沼泽土壤水分物理性质研究

对小兴安岭5类典型泥炭沼泽土壤水分物理性质进行对比研究,结果表明:落叶松-杜香-泥炭藓沼泽土壤容重最小,非毛管孔隙最高,持水性最好;漂筏苔草沼泽和油桦-笃斯越桔-修氏苔草沼泽次之,修氏苔草沼泽和白桦-油桦-小叶章沼泽相对较差.落叶松-杜香-泥炭藓沼泽0～40 cm平均土壤容重为0.06g·cm-3,非毛管孔隙31.69%,总孔隙度高迭87.19%,平均土壤质量含水量、最大持水量、毛管持水量和最小持水量分别为1130.1%、1586.57%、1007.71%和882.70%,是对照林地的56.6倍、26.4倍、24.9倍和25.5倍.在5类泥炭沼泽中,白桦-油桦-小叶章沼泽0～40 cm平均土壤容重最高(0.74 g·cm-3),总孔隙度最低(62.02%),土壤各持水指标均最小,但其持水指标均显著高于对照林地.     

五台山华北落叶松-云杉天然混交林水源涵养功能研究

通过测定五台山华北落叶松-云杉天然混交林的土壤物理性质及枯落物持水量，以荒草地作为对照，研究其水源涵养功能。结果表明，天然混交林的土壤容重、总孔隙度、田间持水量等均优于荒草地。天然混交林的枯落物厚度约为荒草地的10倍，枯落物持水量约为荒草地的7.32倍，土壤总贮水量约为荒草地的2.59倍。因此，华北落叶松-云杉天然混交林对改良土壤及涵养水源具有十分重要的作用，在造林时应适当提高混交林比例。     

贡嘎山东坡林地土壤低吸力段持水特性及其影响因素分析

以贡嘎山东坡几种森林类型为例,采集林地原状土以减压法测定土壤低吸力段持水曲线,进行幂函数模拟和计算分形维数。结果表明:该地区针叶混交过熟林、冷杉成熟林林地的土壤在低吸力段,各吸力值含水量高,其持水性能有利于森林水文功能的发挥和林木的生长;而次生林,尤其是次生针叶纯林林地的土壤持水性能差。幂函数对研究区土壤低吸力段的持水曲线模拟较好,新指标—分形维数的计算结果充分反映了土壤低吸力段持水性与土壤的结构、质地、有机质含量等因素的关系,为森林水文生态研究提供了新的方法。     

火干扰对马尾松人工林土壤物理性质的影响

研究了马尾松人工林在强度、中度、轻度和无火干扰情况下林地土壤的物理性质.结果表明：轻度火干扰林地土壤中大团聚体数量增加,小团聚体和原生土粒减少,表层土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度上升,土壤最大持水量和有效水含量增加,其保水能力增强;随着火干扰强度（中度、强度火干扰）的增大,土壤中细土减少,质地变粗,土壤中大团聚体数量减少,小团聚体和原生土粒增加,表层土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度下降,大孔隙对火干扰更为敏感,土壤最大持水量、毛管持水量、自然含水量和有效水含量减少,其中,中度、强度火干扰林地表层土壤有效水含量较无火干扰林地土壤分别低32.4%和36.3%,其保水能力下降.     

广西猫儿山森林群落土壤物理性质空间变异及其环境影响因素

探索土壤物理性质沿环境梯度的变异规律及其影响因素,对森林群落物种分布格局和森林水文研究具有重要意义。以猫儿山不同海拔典型森林群落为研究对象,采用野外调查、实验分析与冗余分析(RDA)相结合的方法,研究了猫儿山海拔梯度上常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿针阔叶混交林和山顶矮林等典型森林土壤物理性质的空间变异及其对环境因子的响应。结果表明:0~60 cm层土壤容重随海拔的增加而降低,土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、土壤含水量、最大持水量和毛管持水量随海拔的增加而增加,局部有所波动。除常绿阔叶人工林和常绿针阔叶混交林外,其他森林土壤容重均随土壤深度的增加而增大,土壤总孔隙度和毛管孔隙度随土壤深度的变化趋势则表现各异。土壤容重、毛管孔隙度和总孔隙度在0~10 cm层变化最为剧烈。土壤含水量、土壤最大持水量和毛管持水量的垂直变化规律均随土壤深度的增加而减少。RDA结果显示,海拔和植被类型是影响猫儿山土壤物理性质的主要因素,共解释了土壤物理性质变异的46.1%。海拔通过水热状况影响植被类型及其分布,进而影响林下土壤物理性质。     

北京西山油松栓皮栎混交林的土壤水分特征

探讨林地土壤物理性质、土壤含水量的动态变化与土壤水分有效性的关系。研究表明：林地土壤密度为1．20～1．45Mg·m^-3，总孔隙度为45％～58％，非毛管孔隙度为6％～10％，通气性略差。应用压力膜仪测定和拟合土壤水分特征曲线符合Gardner提出的经验方程θv=AS^-B。林地土层厚80cm，土壤总持水量为418．77mm，土壤的田间持水量为348．53mm，土壤在凋萎湿度时的持水量为34．01mm。土壤有效水范围为土壤的田间持水量与土壤的凋萎湿度持水量之差，为314．52mm。土壤贮水量变化在60～180mm，远远低于土壤的田间持水量。从4月下旬到6月上旬土壤的平均容积含水量为最小，土壤平均容积含水量接近10％，为土壤的旱季；土壤在7月至9月上旬为最高含水量时期，土壤平均容积含水量为15％～20％。其他时段的土壤平均容积含水量在10％～15％。     

宁夏盐池沙地水分动态研究初探

采用沙地土壤定位研究方法,系统地研究了毛乌素沙地土壤的水分特性及SPAC(土壤-植物-大气连续体)中水势的变化规律.结果表明(1)经验方程θ=AS-B对该地区的土壤水分特征曲线有良好的模拟性,该区土壤的水分特性为持水量低,供水力小,耐旱性差;(2)水分从树叶扩散到大气中的阻力是土壤-植物-大气连续体中水分传输的主要阻力,土壤水势的变化受降雨、土壤蒸发和林木蒸腾的共同影响,林地的土壤水分表现出明显的季节性变化,树木的叶水势日变化呈明显的单峰曲线,树木受到水分胁迫时水势最低值出现的时间前移,大气水势、土壤水势与叶水势之间均具有一定的相关性.     

毛乌素沙地土壤的持水特性研究

研究了位于毛乌素沙地南缘的盐池沙地土壤的持水特性,采用张力计和压力膜法测定了土壤的水分特征曲线,并用y=ax-b(y为土壤容积含水量,x为土壤吸力)模型进行了拟合,效果较好.进一步研究了土壤的供水性和各类有效水含量.结果表明,持水性、供水性和有效水含量由表层到下层是逐渐降低的.     

退耕还林还草地区土壤有效水含量及蓄水性能研究--以陕西省吴旗县柴沟流域为例

对陕两省吴旗县黄土丘陵沟壑区退耕还林工程区的乔术（山杏和刺槐）、灌木（荆条、沙棘）及对照农田的土壤水分有效性和蓄水能力进行了比较研究。结果表明，不同植被类型的土壤有效水含量为1．92％～15．73％，林地比农田增加约75．3l％；0～40cm土层土壤蓄水量为228．30～251．07t／hm^2，林地比农田增加约8％；刺槐林地的蓄水性能好于山杏林地。结果对于科学地评价退耕还林工程的土壤改良效益、水源涵养效益具有重要的意义。     

施放生物定时水对造林地水分动态影响的研究

根据实地测定和前人研究成果,分析了施放生物定时水后土壤含水率、土壤水分蒸发、土壤水分渗漏及植物水分吸收关系,推导出造林植物需补充水量的公式,为生物定时水的造林应用提供理论依据。     

林地土壤水分运动研究述评

介绍国内外林地土壤水分入渗模型、林地土壤水分运动方程、森林流域壤中流模型及其验证和应用 ,并对这些模型做对比分析 ,指出各自的优点和不足 ,阐述深入研究林地土壤水分运动的重要意义。同时 ,说明今后该领域的研究应结合退耕还林工程中的实际科学问题 ,针对森林土壤水分研究中的薄弱环节 ,探索变雨强、变容重和大面积流域的林地土壤水分动力学规律 ,从而使森林土壤水分的研究走向成熟和系统化的阶段 ,为森林流域水资源的合理利用和水分循环的计算提供科学依据     

黄土丘陵区金矮生苹果园土壤水分有效性及生产力分级

在半干旱黄土高原丘陵沟壑区,采用Li-Cor6200便携式光合仪和Li-Cor1600便携式稳态气孔计,对9年生金矮生苹果树的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度、胞间C02浓度和气孔限制值与土壤水分的定量关系进行了研究;以光合作用生理参数为指标对苹果园土壤水分有效性及生产力进行了分级与评价。结果表明：苹果园的土壤相对含水量在21．5％以下为“无效水”;21．5％～46．5％为“低产低效水”;46．5％～65．0％为“中产高效水”;65．0％～75．0％为“高产中效水”;75．0％～79．0％,为“中产低效水”;79．0％以上也属于“低产低效水”。依据干旱与半干旱地区农林业生产以提高水分利用效率为核心的土壤水分管理思想,确定金矮生苹果园适宜的土壤相对含水量为46．5％～65．0％;最佳土壤相对含水量为65．0％左右,此土壤水分可使苹果树达到获得高产高效的生产水平,称之为“高产高效水”。     

吕梁山南段不同林地土壤持水力初探

在吕梁山南段对不同林地的土壤持水力进行了测定:结果表明:不同林地土壤含水率由小到大的排序为:天然次生林地>油松人工林地>灌木林地>对照;林地土壤具有较强的持水能力,其中天然次生林地土壤持水力最大,1 m深土壤持水力为113.0 t/hm2,分别为灌木林和农地的2.3倍和5.45倍。     

物理性环境因素对淮北地区杨树人工林土壤呼吸的影响

以河南西平县杨树人工林为研究对象,对环境因素与土壤呼吸之间的关系进行了研究。结果表明,土壤呼吸与各环境因子之间均显著相关,其中主要的影响因素为土壤温度（ Soil＿T）、空气温度（ Ta）和土壤含水量（ Soil＿VWC）等,土壤呼吸与空气温度呈指数关系,且随着空气温度的升高土壤呼吸逐渐增加;不同层（5 cm、20 cm、45 cm）的土壤温度与土壤呼吸变化趋势一致,土壤呼吸随着土壤温度的升高呈递增趋势,且二者最大值出现的时间一致;土壤含水量与土壤呼吸之间呈正相关关系,但二者之间相关系数并不高;土壤呼吸Q10（土壤温度每升高10℃时土壤呼吸增加的倍数）值为2.796。由此可见,土壤呼吸的主要影响因素为温湿度。     

林地土壤水分模型SWUF在晋西黄土高原的适用性

采用EnviroSMART土壤水分定位监测系统于2008-05-14至2008-10-11及2009-05-05至2009-08-05对晋西黄土区刺槐人工林、油松人工林(水平条整地)、天然次生林0～150cm土层的土壤水分进行实时监测。以这些监测数据为基础,分析SWUF模型参数的敏感性,进行参数率定,验证SWUF模型在晋西黄土高原水土保持林地的适用性。结果表明:SWUF模型中的蒸发参数、产流参数、非饱和水流参数属于高度敏感性参数,使用SWUF时必须对这些参数进行率定;SWUF模型对刺槐人工林20～150cm各土层、油松人工林和次生林0～150cm各土层土壤水分动态模拟效果较好,模拟值与实测值相对误差在20%以内;SWUF适用于模拟油松人工林和天然次生林各土层每日土壤含水量,也能够比较充分地模拟3种林地不同深度土壤层土壤水分的日变化趋势,但在模拟耗水量大的刺槐林表层土壤水分方面还需要改进。     

深沟秸秆覆盖对造林地土壤蓄水能力的影响

对造林地进行深沟秸秆覆盖,可降低土壤蒸发量,增加土壤蓄水空间和能力,提高降水的利用率,是缓解干旱半干旱地区造林水分匮乏的有效措施。在位于干旱区的塔城盆地老风口生态区,进行了造林地深沟覆盖秸秆的试验研究,结果表明,秸秆覆盖条件比未覆盖的土壤蒸发量明显降低,含水率显著增高,随着深沟加深和覆盖厚度的增加,抑制土壤蒸发、蓄水保墒的效果越显著。