晉西北黃土丘陵區(qū)不同林齡檸條林地土壤水分特征研究.pdf

1、晉西北黃土丘陵區(qū)是半濕潤(rùn)區(qū)與半干旱區(qū)中非常典型的生態(tài)過(guò)渡帶與環(huán)境脆弱區(qū),氣候干旱,大氣降水是區(qū)域土壤水分的唯一可靠來(lái)源,同時(shí)也是當(dāng)?shù)刂脖唤ㄔO(shè)的主要限制性因子之一,進(jìn)行區(qū)域土壤水分的研究對(duì)植被恢復(fù)具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。本研究以晉西北黃土丘陵區(qū)的五寨縣張家坪林場(chǎng)作為試驗(yàn)區(qū),在2013年植物生長(zhǎng)季期間(4-10月份),以野外試驗(yàn)結(jié)合室內(nèi)分析的方法,對(duì)3種不同林齡的檸條林及對(duì)照撂荒地的土壤水分進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),定量研究了試驗(yàn)區(qū)不同林齡檸條林0-1

2、00cm剖面的土壤水分物理特性,生長(zhǎng)季內(nèi)0-600cm土壤水分的年內(nèi)變化規(guī)律和季節(jié)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律、土壤剖面水分垂直變化規(guī)律及其土壤水分有效性,同時(shí)結(jié)合降水量與土壤水分垂直剖面的變化特征,分析了不同林齡檸條林的干燥化強(qiáng)度、土壤干層厚度及其水分恢復(fù)狀況,經(jīng)測(cè)定分析,主要研究結(jié)論如下:
　　1、不同林齡檸條林的土壤水分物理性質(zhì)表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。與撂荒地相比,研究區(qū)不同林齡檸條林林下凋落物的礦化和分解及其根系作用,使0-100cm土層剖面

3、的土壤容重、孔隙度(毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度)和通氣度狀況得到很大改善,土壤的通氣性與透水性顯著提高。不同林齡檸條林的土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和土壤田間持水量隨林齡的變化差異達(dá)到顯著及以上水平(p<0.05),但隨土層深度的變化并沒(méi)有出現(xiàn)顯著差異,而土壤總孔隙度、土壤飽和持水量和毛管持水量隨林齡的變化差異不顯著,卻隨土層深度的變化表現(xiàn)出不同程度的差異水平。
　　2、不同林齡檸條林地的土壤水分有著明顯的時(shí)間變化特

4、征和垂直分布特征。研究區(qū)內(nèi)不同林齡檸條林及撂荒地在生長(zhǎng)季內(nèi)的土壤含水量動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)與降雨的季節(jié)變化是基本一致的,各試驗(yàn)樣地的土壤水分含量總體表現(xiàn)為:10a檸條>20a檸條>撂荒地>35a檸條。但各樣地的年內(nèi)變化差異較大,除35a檸條林各月土壤含水量之間差異不顯著外,其余各樣地均達(dá)到不同程度的顯著水平。生長(zhǎng)季內(nèi)各樣地土壤水分動(dòng)態(tài)變化大致分為:生長(zhǎng)季初(4-5月)土壤含水量大幅減少;生長(zhǎng)季中期土壤含水量顯著增加,在8月中旬達(dá)最大值;9月土壤

5、含水量則明顯減少;生長(zhǎng)季末(10月)土壤含水量迅速增加,達(dá)到一年內(nèi)的最大值或者是次大值。
　　不同林齡檸條林及撂荒地0-600cm土層的土壤水分變化,在0-300cm處表現(xiàn)隨土層深度的增加土壤水分減少,而在300-600cm處隨土層深度逐漸增加,土壤含水量也在增加,并在200-300cm深度為臨界點(diǎn)。由于林齡不同使得各林地對(duì)土壤水分的利用隨土層深度的變化表現(xiàn)出不同的垂直分布特征。各樣地均不存在極易效水層,除35a檸條林樣地在300

6、cm土層附近含有3.4％的難效--無(wú)效水層外,其余樣地均不存在難效--無(wú)效水層。隨著林齡的增加,檸條林地各土壤水分有效級(jí)別的平均相對(duì)濕度呈減小趨勢(shì),易效水土層厚度在減小,中效水土層厚度則在增加。
　　3、不同林齡檸條林及撂荒地土壤儲(chǔ)水量的總體變化情況為:20a檸條>10a檸條>35a檸條>撂荒地,除各樣地部分土層剖面土壤儲(chǔ)水量有少量虧缺外,其余均呈盈余狀態(tài)。各樣地0-600cm土層剖面的平均土壤干燥化指數(shù)SDI值介于55%-92%