固原市原州区叠叠沟小流域五种植被类型下土壤水分动态研究

通过对固原市原州区叠叠沟小流域内的山桃幼林、落叶松林地、沙棘林地、阳坡草地以及半阴坡草地等五种植被类型下土壤水分定位观测,揭示生长季内土壤水分的动态变化规律。     

冀西北高原不同植被的土壤水分动态变化研究

冀西北高原为高寒半干旱地区,降水是此地区土壤水分的唯一给源,研究土壤水分的动态变化对高效利用降雨有至关重要的作用。研究采用定点观测的方法,对不同植被土壤含水量的动态变化进行了比较研究。结果表明,3种植被生长期内不同土层土壤水分变化存在差异。生长前期,3种植被0￣30cm土层土壤含水量,农田耕翻地最高,水分条件最好,人工草地与退耕还林地互有高低,30￣60cm土层退耕还林地最高,人工草地最少。生长前期,农田耕翻地表层土壤水分较好,能满足春季作物生长要求。生长中期,0￣30cm土层农田耕翻地最低,人工草地与退耕还林地互有高低。30￣60cm土层农田耕翻地最高,人工草地最低。生长后期,0￣60cm土层农田耕翻地土壤含水量最高;人工草地土壤含水量与退耕还林地相比较,0￣40cm土层差异不大,40￣60cm土层退耕还林地高于人工草地。     

半干旱黄土区山地枣林春季土壤水分动态变化研究

为明确半干旱黄土区山地枣林土壤水分特征,本文对陕西延川县齐家山红枣试验基地春季土壤水分特征进行了分析。结果表明:1)不同坡向枣树林地土壤水分存在差异,阴坡土壤水分最高,其次为半阳坡,而阳坡最低,且不同坡向不同土层间存在显著差异;不同坡向土壤水分垂直变化趋势相似。2)坡位对枣树林地0～60 cm土层的水分影响较大,且随着土层的增加,坡位对土壤水分的影响逐渐减小直到差异不显著。3)山地枣林0～60 cm土层内,不同整地方式对土壤水分影响较大,且差异显著;但显著性随土层深度增加而降低。4)不同植被类型间土壤水分存在差异。0～40 cm土层,枣树林地土壤水分含量最高,且与苹果园、草地土壤水分差异显著;40～100 cm土层,苹果园土壤含水量最大,且与枣园、草地显著差异。5)研究区3种植被类型0～100 cm土层土壤蓄水量表现为红枣(153.03 mm)苹果园(149.26 mm)草地(98.76 mm),说明林地土壤水分涵蓄能力强,而撂荒草地土壤蓄水能力较弱。因此,研究表明半干旱黄土区进行水平阶整地和合理的经济林营造有助于土壤水分的利用且不会造成土壤水分亏缺,相反进行撂荒则反而会使土壤水分含量降低。     

北方农牧交错带不同退耕方式下土壤水分变化特征

研究退耕还林、退耕还灌、退耕还草不同退耕方式对土壤水环境的影响.结果表明:北方农牧交错带植被耗水主要靠降水满足;3种不同退耕方式的植被生育期内土壤水分含量均随降水量而变化;土壤表层(0～30 cm)水分含量相差不大;在30～100 cm土层,林地土壤水分含量始终高于灌木地和草地,草地的最低;对于0～100 cm土层,林地相对于灌木地和草地能更好地维持土壤水分;2005年3种退耕方式的植被在生长季中对水分的消耗均超过降水补给.     

祁连山森林水源涵养效益初析

通过环刀、烘干法、双环入渗器与AgNO3-NaCl离子示踪法,对祁连山森林水源涵养效益研究表明,祁连山森林林地枯落物层最大持水能力为3 387.3万t ;林地土壤入渗的稳渗能力为4 000.6万t ,与草地相比林地土壤稳渗效益为3 992.4万t;林地土壤蓄水能力为28 550.0万t,与草地相比林地土壤蓄水效益为9 027.0万t,土壤水分效益相当可观.     

金沙江干热河谷典型林草植被下坡面土壤水分分布控制因素

基于2016年7月使用土钻法采集金沙江干热河谷区典型林草植被(银合欢(Leucaena leucocephala)人工林地、车桑子(Dodonaea angustifolia)灌丛地和扭黄茅(Heteropogon cantortus)草地)下的土壤含水量数据,利用植被生态数量学中的冗余分析法(RDA)和SPSS统计分析法,分析了坡面尺度上各立地环境因子与土壤(0~100cm)水分的相关关系,筛选出影响3种林草植被下土壤水分的控制因素。结果表明:不同典型林草植被土壤水分波动程度不同,土壤水分变动范围为14.41%~23.97%,变异系数(V_C)为0.22~0.94,属中等变异(0.1V_C1.0),均值由大到小表现为灌丛地(11.62%)、林地(7.72%)、草地(6.66%);3种典型林草植被各环境因子对土壤水分前2轴的累积百分比变化率均达到93%以上,各环境因子对土壤水分有不同程度的影响,其中黏粒、有机质、密度、饱和持水量、粉砂、pH值和磷钾对坡面土壤水分影响最为显著,林地受密度、速效钾、黏粒、速效磷、有机质的影响显著,是林地土壤水分主控因素;而灌丛地受饱和持水量、pH、全磷、黏粒、粗粉砂的影响显著;草地则主要受中粉砂、速效钾、黏粒、有机质的影响显著。     

黄土高原沟壑区林草景观界面土壤养分、水分和微生物的研究

对黄土高原沟壑区林草景观界面(包括林地、草地和林-草界面3种生态系统)土壤的养分(有机质、氮、磷、钾和pH)含量、水分含量和微生物(细菌、真菌和放线菌)数量进行测定,分析比较了其养分、水分和微生物分布特征。结果表明,林草景观界面3种生态系统土壤养分分布不平衡,有机质、全氮、水解氮和速效钾在0～40 cm土层的平均含量为林地>草地>林-草界面;全磷平均含量为林地>林-草界面>草地;速效磷平均含量为草地>林地>林-草界面;全钾平均含量和pH为林-草界面>草地>林地;各种养分含量在各生态系统土壤剖面中有明显的层次性,表层0～20 cm土层的养分含量基本上高于20～40 cm土层;不同土层的土壤水分在水平方向上,随着水平距离梯度的变化表现出上升或下降的趋势,草地和林地内水分变化不显著,而在林-草界面内不同距离梯度上的含水量变化极显著;随着土层深度的增加,土壤平均含水量在草地区逐渐升高,在刺槐林地中呈逐渐降低趋势,而在林-草界面区域则表现为先降低后升高的趋势;林草景观界面下土壤中各种微生物数量存在明显差异,在总体数量上均以细菌为主,占微生物总量的98%以上,微生物总数量为林-草界面>草地>刺槐林地;微生物数量的垂直动态明显,林-草界面和草地0～20 cm土层数量较20～40 cm土层显著增多,而林地0～20 cm土层微生物数量少于20～40 cm土层。     

宁南黄土丘陵区不同生态恢复与重建中的土壤水分变化研究

针对宁南黄土丘陵区存在的生态脆弱、环境恶化的突出问题,对黄土丘陵区不同生态恢复过程中的土壤水分变化进行了研究。研究结果表明:在退化山地的植被恢复过程中,0￣60cm土层,土壤水分含量随恢复年限的增长而增加,在60cm土层以下,土壤含水量随着退耕年限的不断增长不断减小;对于不同恢复方式的土壤水分含量,88542水平沟>人工草地>鱼鳞坑>天然草地;对于不同植被类型的土壤水分含量,草地>灌木地>林地;对于不同地形的土壤水分含量,阴坡>半阴坡>阳坡,坡下部>坡中部>坡上部,并且随着坡度的不断增加,土壤水分含量不断减小。     

不同生态系统黑土的孔隙状况和持水性能

黑土水土流失日益严重,解决水土流失问题已迫在眉睫.而水土流失的程度受到土壤孔隙度和持水性能的影响.文章通过对裸地、草地、农田和林地等4种不同生态系统内不同深度土壤的容重、孔隙度及持水量进行了方差分析及比较.结果表明,草地、农田和林地土壤的容重均小于裸地,其容重大小依次为草地＜农田＜林地＜裸地;孔隙度大小依次为草地＞农田＞林地＞裸地;在土壤持水性能方面,草地优于其他生态系统,其大小依次为草地＞农田＞林地＞裸地.     

云南元谋干热河谷土壤水分季节动态

[目的]研究云南元谋干热河谷土壤水分的季节动态。[方法]对云南元谋干热河谷雨季土壤水分进行了测定分析,结合已经完成的旱季土样水分的研究,将雨季、旱季数据进行对比,研究其土壤水分的季节动态。[结果]雨季土壤水分总体呈现含水率随着土壤深度增加而增加的趋势,但是在根系层向下1.0 m以内含水率会下降;草地土壤含水率高于林地,稀树草地则高于林地而低于草地。此外,对比旱季土壤含水率可知,为了避免形成永久性的土壤干化,在元谋的土壤水文条件下,在恢复工程中栽种林木是不合适的,草本植物是更好的选择。[结论]该研究对在干热河谷中种植农作物、经济作物以及进行生态恢复有一定的指导意义。     

祁连山西水林区土壤水分物理性质特征分析

在祁连山西水林区内,以青海云杉林、祁连圆柏林、灌丛林和草地为研究对象,对其土壤物理性质和土壤水分特征进行研究,结果表明:①土壤容重均值,青海云杉林<高山灌丛林<祁连圆柏林<低山灌丛林<草地<无林地,不同林地土壤容重变动在0.56g/cm3~0.92g/cm3,都小于无林地土壤容重1.20g/cm3;孔隙度有林地明显大于无林地,总孔隙度均值表现为青海云杉林>高山灌丛林>祁连圆柏林>低山灌丛林>草地>无林地,不同林地总孔隙度变动在49.08%~71.58%之间。②有林地土壤入渗速率明显高于无林地,土壤渗透系数从大到小的顺序为青海云杉林>高山灌丛林>低山灌丛林>祁连圆柏林>草地>无林地。土壤渗透系数(K10)分别比无林地提高了38.85倍、33.07倍、7.29倍、4.79倍、1.85倍。③在旱季和雨季,随着土壤深度的增加,大部分林地土壤含水量呈现递减趋势,其变动幅度小于无林地。④随着土壤深度的增加,各林地土壤饱和持水量逐渐减小;青海云杉林表层土壤蓄水功能最好,其它林分各层次差异较小。     

祁连山林区土壤水分与降水的关系分析

对祁连山林区森林和阳坡草地的土壤水分特点及其与降水的关系进行分析.表明祁连山林区不同地类的土壤水分季节变化规律基本一致,主要受降水量及其分配的影响.一般年份5月以前为土壤干季,6月土壤湿季开始;但在偏旱年份,表现为土壤湿季在前、干季在后.土壤水分垂直变化的差异表现为,林地土壤水分上部大于下部;绝大多数年份,土壤水分随深度的增加而减少.不同水文年土壤水分的年循环水平及生长期末的贮水量与降水量有关,以土壤贮水量与降水量的关系最为明显.     

不同配置方式林草地对土壤表层含水量的影响

以地处阴山北麓丘陵区化德县七号镇为研究区,选择相互毗邻的、配置方式不同的林草地,在距地表30 cm深处采集土样,并测其含水量.结果表明:(1)草地土壤表层含水量总体高于灌木林地和乔木林地,自然草地高于人工草地和耕地.(2)平地柠条林地土壤表层含水量高于坡梁地,坡梁地上坡位土壤表层含水量不及中、下坡位.(3)柠条灌木林地耐旱性能较好,灌草带状相间是主要配置方式,造林密度以灌木带宽1 m,带间距6～8m宽为宜.(4)不同植被类型生态耗水量不同,耗水量大的植被会吸收利用毗邻耗水量小的植被地块的土壤水分.因此,半干旱区要因地制宜选择适宜的植被类型、科学的配置方式以及合理的管理措施,以减少土壤水分过度消耗,为即将开启的新一轮退耕还林草工程提供科学依据.     

岩溶区不同土地利用方式下的土壤水分特征研究（英文）

研究了喀斯特山区耕地、1年弃耕地、灌草地、15年疏林地、25年次生林（侧柏）地植被演替过程中土壤水分生态效应的变化,结果表明土壤物理性质并不是简单的＂改善＂过程：表层粘粒含量由流失逐渐转为积累;容重先升高后降低,弃耕地和灌草地较耕地增加了6.6%和11.57%,疏林地和林地较耕地减少了5.0%和10.0%;总孔隙度变化趋势与容重刚好相反;土壤有效水含量以灌草地最低;各恢复阶段表层〉0.25mm水稳性团聚体含量较耕地的增幅为5.1%~12.5%,疏林地最高;团聚体破坏率随演替的进行依次降低,较耕地降幅为34.0%~64.7%,且与有机质呈显著负相关;土壤持水能力以林地和弃耕地最好,灌草地最差,耕地接近于疏林地,土壤供水能力强弱依次为耕地〉疏林地〉林地〉灌草地〉弃耕地,土壤持水和供水能力并不一致,但都与粘粒含量、孔隙状况和团聚体稳定性等土壤结构指标密切相关。     

乌兰布和沙漠东北缘人工花棒林的土壤水文效应

【目的】揭示干旱区人工花棒林雨后土壤水分变化及土壤调蓄功能.【方法】以乌兰布和沙漠东北缘的人工花棒林地为研究对象,采用定位监测法,对林地雨后的土壤水分及降水调蓄能力进行分析.【结果】雨后2d,林地内外各层土壤含水量没有显著差异(P0.05);雨后2周,林内林外50cm和75cm深处的土壤含水量差异显著(P0.05);无雨期林地外沙土层土壤含水量在50cm深处达到最大值(4.18%),显著高于林地内(P0.05).林内黏土层含水量均显著高于林外(P0.05).花棒林地0～80cm土壤涵蓄降水量和有效涵蓄量较林外分别高7.60%和7.87%.花棒林地内沙土层(0～90cm)的土壤饱和、吸持和滞留贮水量分别比林外高4.75%、5.36%、0.62%.【结论】花棒林地0～80cm土壤水分受降水影响显著,与裸沙地对比,花棒林减少了表层土壤水分蒸发,增加了植物根系分布范围内土壤水分的消耗;花棒林地的土壤贮水性能和调蓄水功能均优于林外对照裸地.     

基于有序聚类法的土壤水分剖面划分

【目的】研究有序聚类法在土壤水分剖面划分中的应用。【方法】在黄土高原丘陵区陕西省安塞县,以乔木林地、灌木林地、果园用地和天然草地等4种土地利用类型为研究对象,测定4种用地类型0~500 cm土层(每20 cm为1层,共25层)的土壤水分含量,然后采用有序聚类法对4种土地利用类型土壤水分剖面进行分层。【结果】从专业角度无法确定最优分类数K时,可以利用碎石图来确定,对全部样本进行分类并作碎石图可知,当K=4时,有序分割达到最优;对土地利用类型而言,土壤水分剖面总体可划分为水分弱利用层、根系集中层、强烈耗水层、水分调节层等4层,中间2层又可简单地归结为土壤水分利用层。【结论】基于有序聚类法划分的土壤水分剖面分层结果符合黄土高原丘陵沟壑区的土壤水分垂直分布实际,表明了该分层方法的合理性。     

黄土丘陵半干旱区退化刺槐林不同改造方式效果分析

采用野外典型抽样调查和室内分析测定的方法,在黄土丘陵半干旱区-安塞水土保持综合试验站研究了退化刺槐林经萌蘖更新和重造侧柏林改造后林地土壤水分含量、乔木根系生物量和生物多样性指标的差异.结果表明:萌蘖更新林地内的土壤水分含量和生物多样性指数均高于重造侧柏林地;不同改造方式下整个土层内根系生物量的差异较大,根系生物量最大的是重造侧柏林地,为17.59 g,最小的是退化刺槐林,为16.59 g.萌蘖刺槐林与退化刺槐林相比,土壤水分含量和生物多样性指数变化不大,但林内乔木种类较退化刺槐林内丰富.因此利用间伐萌蘖方式对退化刺槐林改造是可行的.     

晋西北不同土地利用方式下春季表层土壤水分对风蚀的影响

以晋西北为研究区域,对不同土地利用方式下春季表层土壤含水量、风蚀量及其相关关系进行研究。结果表明,不同地类表层土壤含水量大小表现为樟子松苗圃地>苦荞留茬地>撂荒地>杨树林地>春季翻耕地>柠条灌木地>退耕还草地;随深度增加不同地类表层土壤水分流失量的垂直分布基本呈现减少的趋势,春季翻耕地表层土壤水分流失量最大,为6.52%,其次依次为退耕还草地、柠条灌木地、撂荒地、苦荞留茬地、杨树林地,最小的为樟子松苗圃地,仅有2.00%;各地类土壤风蚀量89.00%集中于近地表0～10 cm高度,春季翻耕地风蚀量最大,为8.93 g,其次依次为苦荞留茬地、退耕还草地、撂荒地、柠条灌木地、杨树林地,最小的为樟子松苗圃地,为0.36 g;农田地与非农田地的表层土壤含水量与风蚀量均呈现线性负相关关系,农田地土壤风蚀量对表层土壤含水量变化响应更敏感。因此,农田地秋收后应实行留茬、覆盖等保护措施,春季翻耕要尽量靠近播种日。     

黄土丘陵区退耕植被土壤水分·可溶性碳氮的变化特征

[目的]研究黄土丘陵区植被恢复过程中土壤水分、可溶性碳氮的变化特征。[方法]选择刺槐(乔木)、柠条(灌木)、撂荒地(草地)3种退耕植被为研究对象,以坡耕地为对照,研究不同退耕植被下土壤水分、可溶性碳氮的季节和垂直分布。[结果]土壤水分、可溶性碳氮均受季节变化的影响,其中土壤水分表现为先降低后增加的趋势,可溶性碳氮的趋势相反;此外,与耕地相比,3种退耕植被土壤水分、可溶性碳氮均有较大的提高;随着土层的加深,土壤水分在表层(0~30 cm)整体表现为撂荒地较林地低,而30~200 cm土层,表现为撂荒地大于林地,深层土壤水分变化不显著。可溶性碳氮在0~30 cm土层也表现为随着土层的增加而递减趋势,且显著受土层变化的影响(P0.05)。另外,土壤水分、可溶性碳氮存在着显著相关性(P0.05)。[结论]该研究阐明了黄土丘陵区典型退耕植被的土壤水分、可溶性碳氮的动态变化规律,为进一步分析和评价黄土丘陵区土壤养分状况提供科学依据。     

黄河源区土壤水分空间变异及其主控因子

【目的】以黄河源区25 km的ECV土壤水分遥感数据为基础,根据黄河源区土壤覆被类型、植被覆盖指数(NDVI)、地形和气候数据进行分析,分别得出不同季节影响该地区土壤水分分布和空间变异的主要影响因子.【方法】将不同季节的各土地覆被类型的土壤水分和空间变异性进行定量的分析;分别分析不同海拔(4 000 m以下,4 001～5 000 m和5 000 m以上)和坡度(15°以下,15°～30°和30°以上)的土壤水分与空间变异性之,并得出以上不同环境因子区间的土壤含水量和变异情况(CV),最后根据相关性分析和主成分分析得出黄河源区不同季节影响土壤水分分布和空间变异的主要环境因子.【结果】黄河源区土壤水分变异性(CV)都在较低变异的范围内,变异性由高至低依次为林地低覆盖度草地高覆盖度草地中覆盖度草地沙地、戈壁和裸地覆盖地区;暖季土壤含水量高于寒季,而寒季土壤水分空间变异性较强;低海拔地区空间变异性达到了19.6%,强于高海拔地区;坡度较缓地区土壤水分变异性较强.【结论】暖季降水、海拔和气温因子与土壤水分的相关性分别高达0.68、-0.55和0.51,并且降水和海拔因子的累计贡献率达到了68.38%,得出暖季影响土壤水分分布和空间变异的环境因子强弱表现为降水海拔气温NDVI坡度;而寒季的主要影响因子为海拔.