水蚀风蚀交错区典型人工林土壤水分亏缺特征

为充分了解水蚀风蚀交错区典型林地土壤水分差异性及其生态水文效应,选择陕西省延安市吴起县水蚀风蚀交错区长城镇退耕还林后形成的典型人工林(小叶杨、山杏、山桃、柠条、河北杨和沙棘林)为研究对象,采用烘干法测定土壤含水量,分析0~300 cm土层土壤水分季节变化特征、贮水量特征和土壤贮水亏缺程度。结果表明:在0~300 cm土层,6种林地土壤水分具有明显的垂直变异特征,即随着土层深度的增加,土壤含水量先升高后降低;6种林地各土层的土壤含水量均具有明显的季节变化特征,且变异系数在表土层较大,随着深度的增加而减小;6种林地土壤水分活跃层存在一定的差异性;其中,沙棘林土壤水分活跃层最深(0~80 cm),其它林地相对较浅(20~40 cm);在0~100 cm土层,各林地土壤贮水量垂直变化趋势差异较大,且小叶杨、河北杨与沙棘林差异显著(P<0.05),沙棘各季节土壤贮水量随着土层深度的增加呈现先增大后减小的趋势。不同植被类型土壤贮水亏缺度存在差异,土壤水分亏缺度在季节上表现为秋季>春季>夏季。     

晋西北不同植被类型土壤水分空间分异

采用土钻法对晋西北朔州地区杨树林、柳树林、草地3种植被类型0~600 cm土层土壤水分动态进行研究。结果表明:土壤平均含水量表现为草地杨树林地柳树林地。草地土壤平均含水量比杨树林地高1.25%,比柳树林地高1.9%。随着土壤深度的增加,土壤含水量先减小后上下波动,然后趋于稳定。0~100cm土层范围内,土壤水分变异系数大小为草地柳树林地杨树林地;在200~300 cm、400~500 cm土层范围内,变异系数表现为柳树林地草地杨树林地;300~400 cm、500~600 cm土层范围内,变异系数大小为柳树林地杨树林地草地。越靠近表层,土壤干化现象越严重,柳树林地干化现象最明显,含水量变化最剧烈,杨树林地次之,草地最稳定。     

雅安和平小流域不同土地利用类型土壤养分的分布特征

为了探索不同土地利用类型土壤养分的分布特征,本试验对枇杷林地、蔬菜地和荒草地3种土地类型土壤养分进行了研究。结果表明:(1)0~10 cm和10 cm~20 cm土层土壤有机质含量分别表现为:荒草地枇杷林地菜地,枇杷林地菜地荒草地,3种土地利用方式间的土壤有机质差异不大。(2)0~10 cm土层,土壤全氮、碱解氮含量菜地荒地林地,全磷、有效磷含量荒草地菜地枇杷林地,土壤全钾含量菜地枇杷林地荒草地,速效钾含量菜地荒草地枇杷林地。(3)10 cm~20 cm土层,土壤全氮含量菜地枇杷林地荒草地,而碱解氮、土壤全磷、有效磷含量均为枇杷林地菜地荒草地;土壤全钾含量菜地枇杷林地荒草地,速效钾含量荒草地菜地林地。土地利用类型对土壤养分的分布具有显著影响。     

基于灰色关联分析的杉木连栽林地土壤水分物理性质研究

选取广西杉木连栽一代林(G1)和二代林(G2)土壤的容重、孔隙度、持水量和贮水量等11个物理性质作为参评对象,利用MCE-Gray软件计算出广西杉木幼林不同栽植代数、不同土层深度土壤水分物理状况的关联度及大小排名。分析结果表明:1)G1,G2的土壤容重均随深度的增加而增加,随着栽植代数的增加,土壤容重趋于减少;2)随土层深度的增加,G1,G2的总孔隙度、毛管孔隙度、饱和持水量和毛管持水量均逐渐增加;3)杉木林在0~40 cm土层中,G2林地土壤物理性质优于G1林地,G2的土壤保水能力较G1强,但G2的涵养水源能力比G1弱;4)土壤容重对土壤水分物理状况的影响最为重要,连栽杉木人工幼林林地的水分物理状况水平排列顺序为G2(0~20cm)G2(20~40cm)G1(0~20cm)G1(20~40cm)。     

春季火烧对落叶阔叶林土壤物理性质影响的空间差异研究

春季对我国南方落叶阔叶林采取不同强度地表人为火烧,以探讨火烧对不同深度土壤物理性质影响的空间差异。结果表明:火烧后短时间内使土壤容重增加,同一土层火烧强度越大容重越大,土层越深容重越大;火烧后土壤毛管孔隙度降低,非毛管孔隙度增加,土壤总孔隙度随深度增加而降低;火烧降低了土壤持水性能,最大持水量、毛管持水量和田间持水量随土壤深度增加而降低,同一土层火烧强度越大持水性越低。不同强度火烧对土壤容重、通气性和持水性能等土壤性质的影响在垂直空间上存在一定差异,与对照相比,轻度火烧可影响0~10 cm土壤层,中度火烧可影响0~20 cm土壤层,而重度火烧能够影响0~30 cm土壤层,3种不同强度火烧对30~40 cm土壤层影响均不显著,相同土壤层在影响程度上重度火烧中度火烧轻度火烧。火烧对土壤的短时扰动程度直接影响后期土壤生态功能恢复和植被重建。     

长期施氮与灌溉对毛白杨人工林土壤硝态氮分布与积累的影响

[目的]研究灌溉和施氮对硝态氮在毛白杨林地土壤中积累与分布的影响,为毛白杨速生丰产林科学精准施肥和减少硝态氮淋失提供依据。[方法]在华北平原毛白杨适生地河北威县,利用"十二五"毛白杨大径材培育研究长期试验地,研究了通过灌溉保持不同土壤水分状况(田间持水量45%、60%、75%)和施氮量(0.0、101.6、203.2、304.8 kg·hm~(-2))对土壤硝态氮分布与积累的影响。[结果]土壤硝态氮分布具有明显的表聚性,在0■200 cm土层呈先下降后上升再下降的"S"型变化趋势,且施氮量越大,硝态氮在60■100 cm土层累积的趋势越明显。随着土壤水分的增加,土壤硝态氮的淋洗峰所在土层深度分别在40■60、60■80、80■100 cm。土壤硝态氮累积量随施氮量的增加而增加,随灌水量的增加则呈先增加后减少的趋势;水氮交互作用对硝态氮的分布与积累影响显著。林地不同水氮组合土壤硝态氮积累量为86.11■259.29 kg·hm~(-2)。[结论]施氮量与土壤水分含量对毛白杨林地土壤硝态氮的分布与积累影响显著,在0■200 cm土层内,随着施氮量的增加,硝态氮的积累量呈上升趋势;随着土壤含水量的增加,硝态氮积累峰所在的土层呈逐渐下移的趋势。与农田生态系统相比,试验林地0■200 cm土层内硝态氮积累量较低,林地生态系统庞大林木根系对硝态氮吸收作用值得重视。同时,为了减少硝态氮的淋失,建议减少氮肥的施用,并将田间持水量控制在60%■75%。     

喀斯特断陷盆地不同植被恢复模式土壤水分动态变化

[目的]以喀斯特断陷盆地小流域中典型植被恢复模式,即桉树(Eucalyptus maideni)林、冲天柏(Cupressus duclouxiana)林、马尾松(Pinus massoniana)林以及天然次生灌丛、高盖度车桑子(Dodonaea viscosa)灌丛和低盖度车桑子灌丛为研究对象,探究断陷盆地不同植被恢复模式土壤水分时空变异规律,为该地区植被生态恢复工作提供参考。[方法]利用自动气象观测系统和土壤水分传感器同步监测2016年5月—2017年4月期间小流域降雨量与各林地土壤水分,采用变异系数与克里金插值分析方法,对6种植被恢复模式林地的土壤水分时空异质性以及持续干旱条件下土壤水分衰减特征进行研究。[结果]表明:(1)同一植被类型不同土层雨季和旱季土壤体积含水量垂直变化趋势相同,且雨季土壤水分含量显著高于旱季(P0.05),均为中等变异(Cv:12.88%28.66%)。(2)同一乔木林雨季和旱季的土壤活跃层与次活跃层垂直分布不同,但同一灌丛雨季和旱季分布相同。(3)6种植被恢复模式土壤体积含水量均在降雨量较充足的8—9月达到最大值,其变化范围介于26.25%44.08%之间,在降雨量明显不足的3—4月达到最小值,土壤体积含水量介于9.48%17.47%之间。(4)3种乔木林0 30 cm土层、3种灌丛0 10 cm土层充分降雨后约10 d土壤水分恢复为降雨前1 d水平,低盖度和高盖度车桑子灌丛10 30 cm土层土壤水分降雨后15 d恢复为降雨前1 d水平,并且接近植物萎蔫系数。[结论]不同植被恢复模式间雨季、旱季和月均土壤体积含水量均表现为桉树林天然次生灌丛冲天柏林马尾松林高盖度车桑子灌丛低盖度车桑子灌丛。喀斯特断陷盆地季节性干旱和临时性干旱问题严峻,乔木林和灌丛经充足降雨,达到田间持水量后,在连续放晴天气下林地土壤水分可供植物10 15 d的消耗。     

宝鸡市不同城市绿地的土壤水分动态研究

2002年10～12月及2003年3～5月对宝鸡市植物园的乔木林地、灌丛地、草地3种城市绿地0～200 cm土层的土壤水分进行了测定.对其测定结果分析显示:不同绿地的土壤水分动态规律基本一致,但有效水分含量差异较大;在土壤容积含水量随土层的垂直分布上均有上高下低,上下过渡剧烈,最后趋于稳定的共同特点;从土壤水分的变化程度(用变异系数衡量)上看,乔木林地的变异系数最大,为0.013 2～0.001 8;灌丛地次之,为0.006 8～0.002 3;草地最小,为0.004 2～0.002 1.0～200 cm土层的土壤容积含水量,以草地优于乔木林地和灌丛地,而乔木林地又优于灌丛地.研究发现城市绿地中林、草地的土壤水分高于裸地.     

祁连山青海云杉林土壤温湿度变化特征分析

以祁连山大野口流域100m×100m青海云杉林样地为试验地,采用野外测定和室内分析相结合的方法,分析了青海云杉林地土壤含水量、土壤温度在剖面上的变化规律及土壤温湿度两者之间的相关性。研究表明:试验地青海云杉林土壤含水量随土层深度增加,其含水量逐渐减小,0~30cm土层属于土壤水分相对稳定层,30~60cm土层属于土壤水分活跃层。土壤温度随土层深度增加,其温度亦逐渐减小,土壤变异系数在不同深度土层呈现出先高(0~10cm)后低(10~30cm)而后又高(30~60cm)的变化特点。土壤温湿度两者之间拟合公式为y=0.083 1 x-5.259 8(R2=0.489 2,P0.01)。     

生草栽培对油茶林地土壤理化性质的影响

为了探寻油茶林地土壤改良模式,研究了生草栽培对油茶林地土壤理化性质的影响情况。结果表明:生草栽培具有冬春季增温而夏季降温的作用,春季可增温1℃以上,夏季不仅能使土壤温度降低12.5℃,还大大降低了高温出现的频率;林地生草有利于保持土壤水分,尤其是南方干旱少雨的7、8月份,可使0~20、20~40和40~60 cm土层的含水量分别提高15.90%、7.14%与2.78%;生草栽培不仅能降低土壤容重,提高其孔隙度和田间持水量,还能显著提高土壤中有机质、速效磷和速效钾的含量。     

云南松林土壤水文特征对计划烧除的响应

为探究计划烧除对云南松林土壤水文特征的影响,为计划烧除后森林生态系统服务功能评价提供依据,以云南省新平县实施多年计划烧除的云南松纯林为研究对象,设立20 m×20 m计划烧除样地和不进行计划烧除的自然对照样地各3块。2019年2月实施计划烧除作业,进行样地调查、火烧强度和枯落物储量调查,2020年6月采集土样,测定土壤物理、化学性质和土壤入渗性能。结果表明,计划烧除后土壤容重增加且在0~10 cm土层差异显著;毛管孔隙度和总孔隙度减少但差异不显著;有机质减少并在0~20 cm土层差异显著。计划烧除后土壤自然含水率、饱和持水率、毛管持水率和田间持水量减少但差异不显著;吸湿水量减少并且在0~20 cm土层差异显著。计划烧除后土壤初渗速率、土壤平均入渗速率和土壤稳定入渗率减少;土壤初渗速率和平均入渗速率在不同样地0~20 cm土层差异显著。计划烧除对土壤稳定入渗率的显著影响因素为土壤容重、孔隙度、有机质和饱和持水率。说明计划烧除后云南松林土壤持水性能下降,入渗性能下降,对于入渗性能的影响主要是源于土壤理化性质的改变。     

准格尔旗黄土丘陵区人工林水文生态效益评价研究

就黄土丘陵区主要植被类型人工油松成熟林、人工油松中龄林、人工油松幼龄林、人工沙棘林、人工柠条林、天然草坡的枯落物容水特征和林地土壤水分物理性质进行了测定,并以坡耕地作对照。结果表明：人工油松成熟林的枯落物吸水量为22．6t／hm2,是中龄林和幼龄林的5～9倍,是灌木林的2．4～3倍,是天然草地的10倍多。0～40cm土层土壤最大持水能力油松成林、油松幼林、浦松中龄林、人工沙棘林、人工柠条林、天然草地、农耕地依次为2260．05、1935．6、1935．6、1820．1、1597．65、1666．05、1600．2t／hm2;油松成林、油松幼林、油松中龄林、人工沙棘林、天然草地0—40cm土层土壤最大持水能力分别比对照农耕地提高659．85、335．4、335．4、219．9、65．85t／hm2。在土壤总孔隙度、毛管孔隙度、毛管最大持水量、土壤最大持水能力等水土保持及水源涵养功能指标诸方面,人工油松林均优于灌木林和天然草地。     

晋西北黄土丘陵区4种植被类型土壤水分含量的变化特征研究

不同植被类型对于陆地生态系统的水分循环具有重要的调节作用。以晋西北黄土丘陵区偏关县境内的小叶杨林地、柠条林地、草地和撂荒地4种植被类型为研究对象,采用土钻法分别测定0～600cm不同土层的土壤水分含量,分析了晋西北不同植被类型的土壤水分含量的垂直分布特征及4种植被含水量的差异比较。结果表明：（1）在0—600cm土层中,平均土壤水分含量因植被类型不同表现显著差异（P〈0．05）,依次表现为小叶杨〉草地〉撂荒地〉柠条;（2）在0—600cm土层中,土壤水分含量随着土层深度的增加呈现先逐渐降低后趋于稳定的趋势,且同一植被类型不同土层深度间土壤水分含量差异显著（P〈0．05）,同一土层不同植被类型间的土壤水分含量也有显著差异（P〈0．05）;（3）研究区土壤剖面可分为易变层（0～100cm）、活跃层（100～200cm）、次活跃层（200—300em）和相对稳定层（300—600em）。在晋西北黄土丘陵区植被恢复中,应根据本区域土壤水分变化特点,选择适宜的植物种类,采取乔一草或乔一灌一草相结合的植被配置模式,以减少该区域土壤水分的过度消耗,这对于改善当地植被的生态效益具有重要意义。     

杉木人工幼林生态系统土壤水分特征的研究

根据森林生态系统定位研究数据，采用土壤本分测值标准差、标准差检验值、相关系数和变异系数．对杉木人工幼林土壤水分的动态特征进行了研究．结果表明：杉木人工幼林与成熟林相比，土壤蓄水能力较弱，水源涵养能力较差，在0～30cm土层，幼林地土壤含水量低于对照地和间伐地，而变幅则高于对照地和间伐地；在较深的根系分布层．情况则相反；幼林地不同层次土壤水分变化相似性趋大，各层次间土壤含水量差异也变小，对水分的调节和缓冲能力变差；依据土壤水分测值标准差、标准差检验值．相关系数和变异系数4个指标，可将土壤水分垂直分布划分为：土壤水分速变层、土壤水分活跃层、土壤水分次活跃层3个层次．并将土壤水分季节变化划分为相对稳定期、补偿期和损耗期.     

乐都县上北山林区土壤贮水能力评估及建议

森林具有重要的水源涵养功能,通过测定森林土壤贮水量,可以反映森林土壤涵养水源的能力。本文通过对乐都县上北山林区土壤物理性质、土壤贮水量进行分析,初步探讨了乐都县上北山林区土壤的涵养水源功能。结果表明:上北山林区土壤容重和比重层状递增趋势明显;土壤最大持水量、毛管持水量、最小持水量、非毛管孔隙度及总孔隙度,具有愈往底层愈低的分布特征;土壤毛管孔隙度的层间分布特征较特别,上层稍大,底层最大;乐都县上北山林区的土壤总贮水量为2923.2万t,总最大持水量达43176万t,其贮水能力对湟水河的涵养作用是不容忽视的。     

蕉岭长潭省级自然保护区不同林分类型土壤水分物理性质研究

对广东省蕉岭长潭自然保护区的阔叶混交林、马尾松林、杉木林、毛竹林、针阔混交林等五种典型林分的土壤水分物理性质进行了研究,结果表明：（1）五种林分类型土壤自然含水量、毛管持水量、最小持水量的排序为毛竹林〉针阔混交林〉马尾松林〉杉木林〉阔叶混交林;非毛管孔隙度和非毛管持水量的排序为针阔混交林〉阔叶混交林〉杉木林〉马尾松林〉毛竹林。（2）五种林分的非毛管孔隙度;阔叶混交林、杉木林、针阔混交林的总孔隙度;阔叶混交林的毛管持水量、最大持水量、最小持水量、非毛管持水量;针阔混交林的自然含水量、毛管持水量、最大持水量、最小持水量、非毛管持水量都是随着土层深度的增加而减少。阔叶混交林、毛竹林、杉木林、针阔混交林的土壤容重是随土层深度的增加而增加。（3）同一土层不同林分间的容重、孔隙度、自然含水量、最大持水量、毛管持水量、非毛管持水量和最小持水量都没有显著差异,而同一林分的物理性质和持水特性在不同土层之间存在显著差异。     

佛山市风水林林地表层土壤持水特性研究

文章对广东省佛山市主要风水林群落表层土壤(0~20 cm)的持水特性进行了调查研究,结果表明:云端村、碧云村、寺边村、院头村风水林群落土壤持水能力较好,石潭刘村、塾坑村、荔枝塘村、山布村、宫花塘村、伦涌村、谭南村、杨坳村、新誉洞村风水林群落土壤持水能力中等,平南村、坑美村、万石头村的则较差。16个风水林群落枯落物最大持水率和最大持水量均低于南亚热带山地季风常绿阔叶林和全国平均水平。其表层土壤总孔隙蓄水量平均为97.26 mm,非毛管孔隙蓄水量平均为19.18 mm。土壤持水性各项指标之间显示出不同的相关性,土壤持水性与<0.01 mm土粒含量百分率、有机质含量和通气孔隙度呈极显著正相关。     

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。