三峽山地不同植被覆蓋下的土壤結(jié)構(gòu)與水分特征研究.pdf

1、為揭示土壤涵養(yǎng)水源的機(jī)制，并為山區(qū)生態(tài)治理提供依據(jù)，以三峽庫首大老嶺和白水頭為研究區(qū)，采集溫性落葉闊葉林、溫性針葉林、次生混交林和茶園地的原狀土樣，測定土壤團(tuán)聚體、孔隙度等土壤結(jié)構(gòu)參數(shù)，分析土壤水分特征參數(shù)，建立土壤水分特征曲線模型，并揭示土壤結(jié)構(gòu)與水分特征的變化規(guī)律。研究結(jié)果如下:
　　(1)三峽山地不同植被覆蓋下的土壤機(jī)械組成差異大。砂粒和粉粒含量所占比重較大，粘粒含量則較小。砂粒含量表現(xiàn)出隨土層深度的增加而增大的規(guī)律，粉粒與

2、粘粒含量均表現(xiàn)出與砂粒含量相反的規(guī)律，即隨土層深度的增加而減小。溫性落葉闊葉林的砂粒含量的平均值最大，是其他樣地的1～4倍。溫性針葉林砂粒含量的平均值(26.33％)在這4個(gè)養(yǎng)地中最小;粉粒(52.37％)與粘粒(21.30％)的平均值均為這4個(gè)樣地中的最大值。次生混交林的砂粒、粉粒和粘粒含量在不同土層之間的差異較小，含量較為穩(wěn)定。茶園地跟林地土壤相比，砂粒、粉粒、粘粒含量在不同土層之間的變化幅度較小。
　　(2)孔隙度與毛管孔隙

3、度隨土層深度的增加，整體呈現(xiàn)出逐漸遞減的趨勢。除了茶園地之外，孔隙度的最大值均出現(xiàn)于表層(0～10 cm)，是其他土層的1.05～1.76倍，最小值則出現(xiàn)在各個(gè)樣點(diǎn)的最下層。溫性針葉林毛管孔隙的平均值(12.4％)最大，是其它三個(gè)樣地的1.38～2.14倍。就表層來看，大孔隙以溫性針葉林體積比最大，其次是次生混交林和溫性落葉闊葉林，茶園地最小。與林地土壤相比，茶園地各土層大孔隙的分布比例差異較小，數(shù)量分布較為均勻。
　　(3)用干

4、濕篩法研究了不同植被覆蓋下的土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)。＞0.25mm的干團(tuán)聚體含量即R025（干）的變化范圍是94.54～99.05％，變化幅度小且含量較高。＞0.25mm的水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量即R025(濕)在不同土層之間的變化范圍是60～93.31％，變化幅度較大，表明不同土層的水穩(wěn)性差異較大。分析樣地的R0.25、平均重量直徑(MWD)和幾何平均直徑(GMD)得出下層土壤的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較上層好。對土壤團(tuán)聚體指標(biāo)R0.25、MWD、GMD與體積質(zhì)量

5、、有機(jī)質(zhì)、孔隙結(jié)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，相關(guān)性均顯著，即體積質(zhì)量、有機(jī)質(zhì)和孔隙結(jié)構(gòu)是土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要影響因素。
　　(4)通過離心法分析并用模型擬合土壤水分特征曲線。結(jié)果表明三峽山地土壤隨水吸力增大，含水率呈現(xiàn)出先迅速降低，后趨于平緩的變化規(guī)律。森林土壤表層的含水率變化較大，在14.2％～66.53％之間;低吸力階段，即S＜20 KPa時(shí)各樣地曲線較陡，含水量變化較快，而在20＜S＜200KPa時(shí)各樣地曲線近似平行，含水量

6、變化較小。溫性針葉林的特征曲線在圖中高于其他樣地，表明在各吸力段的含水量均大于其他樣地，持水能力好。森林土壤相比較，溫性針葉林相對于其他兩類林地土壤有著更強(qiáng)的持水性。與林地相比，茶園地不同土層之間水分特征曲線高度變化小，幾乎重疊，持水能力比溫性針葉林差，與次生混交林和溫性落葉闊葉林差異較小。用van Genuchten(VG)模型研究不同植被覆蓋下的土壤水分特征曲線，決定系數(shù)R2均大于0.96，模型擬合效果好。擬合參數(shù)n值的差異較大，表

7、明其釋水性不同。
　　(5)對土壤結(jié)構(gòu)指標(biāo)與土壤水分特征指標(biāo)做相關(guān)性分析。砂粒與水分特征參數(shù)的負(fù)相關(guān)性達(dá)到顯著水平(P＜0.05)，粉粒與田間持水量極顯著正相關(guān)(P＜0.01)，粘粒與飽和含水量、田間持水量、有效水含量的正相關(guān)性均達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），即砂粒含量少，粉粒和粘粒含量大的土壤含水量較高，持水性更好。R0.25（干）與飽和含水量、田間持水量、有效水含量負(fù)相關(guān)性顯著(P＜0.05)。干篩下的MWD和GMD均與飽和