金沙江干热河谷银合欢人工林的土壤水分变化特征

土壤水分是植物耗水的主要来源,对植物的生理活动有着重大影响。通过对金沙江干热河谷地区银合欢人工林的土壤含水量进行研究,分析其时间和空间上的动态变化特征及影响因素,结果表明:银合欢林的土壤含水量在雨季时期较高,旱季时期较低;随土层深度增加,土壤含水量也逐渐增加,且上层土壤含水量变化幅度大于下层;银合欢林土壤含水量的年际变化随着降雨量的增大而增加,但存在滞后效应;银合欢林在雨季阶段可以有效地降低0~40 cm土层的水分蒸发,起到良好的涵养水源作用;银合欢林种植对土壤理化性质产生了重大的影响,使得土壤容重下降,土壤孔隙度增加,土壤有机质增加,对土壤蓄水能力和持水性产生积极作用;土壤砂粒含量与土壤含水量呈显著正相关关系(P0.05),土壤粉粒、粘粒含量与土壤含水量呈显著负相关关系(P0.05)。总之,在金沙江干热河谷地区,合理发展银合欢人工林种植能有效地改良土壤物化性质,提高土壤持水、保水能力,具有良好的保持水土、涵养水源等生态作用。     

干热河谷植被覆盖对雨季地表径流和土壤水分的影响（摘要）

[目的]研究干热河谷植被覆盖对雨季地表径流和土壤水分变化的影响。[方法]对云南省元谋县的金沙江段干热河谷植被覆盖坡面及裸地进行雨季地表径流和土壤含水量的连续观测,并对观测数据进行统计学分析。[结果]植被覆盖能够显著减少地表径流量,对照小区（裸地）地表径流量是植被覆盖小区的22倍;植被覆盖下0～180cm土壤含水量比裸地增加37.6%;植被覆盖提高了土壤深层含水量的稳定性,并保持土壤物理性质稳定;不同深度土壤不仅水分含量差异显著,而且土壤水分含量变化也明显不同。[结论]坡面植被覆盖能够明显改变土壤水文,维持土壤水分含量在较高水平,特别是20cm以下的土层。     

干热河谷植被覆盖对雨季地表径流和土壤水分的影响

[目的]研究干热河谷植被覆盖对雨季地表径流和土壤水分变化的影响。[方法]对云南省元谋县的金沙江段干热河谷植被覆盖坡面及裸地进行雨季地表径流和土壤含水量的连续观测,并对观测数据进行统计学分析。[结果]植被覆盖能够显著减少地表径流量,对照小区（裸地）地表径流量是植被覆盖小区的22倍;植被覆盖下0-180 cm土壤含水量比裸地增加37.6%;植被覆盖提高了土壤深层含水量的稳定性,并保持土壤物理性质稳定;不同深度土壤不仅水分含量差异显著,而且土壤水分含量变化也明显不同。[结论]坡面植被覆盖能够明显改变土壤水文,维持土壤水分含量在较高水平,特别是20 cm以下的土层。     

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。     

玛纳斯河流域农田土壤水分空间变异性研究

[目的]了解玛纳斯河流域土壤水分的空间分布规律,为玛纳斯河流域灌溉水的高效利用、土壤盐渍化的改良提供更为精确的理论参考和科学依据.[方法]以玛纳斯河流域内的玛纳斯灌区和莫索湾灌区为例,在灌区农田内,利用GPS技术定点、采集土壤样品;利用室内分析技术测定出其土壤水分含量;并应用地统计学和传统统计学的方法对土壤水分空间分布特征进行分析.[结果]玛纳斯河流域农田O～20与20 ～40cm深度土壤含水量的最小值、最大值的变化趋势是随着深度的增加而增加,均属于强空间相关性,且0～20cm深度的结构性好于20～40 cm.0～20 cm深度土壤水分空间变异较大,而20～40 cm深度土壤水分空间变异不大.[结论]玛纳斯河流域农田0～20 cm与20～40 cm层土壤含水量属于中等变异程度,且0～20 cm深度土壤水分空间变异程度大于20～40 cm深度.     

攀枝花地区干热河谷干季末期典型植被的土壤含水量研究

[目的]为研究攀枝花地区干热河谷干季末期植被覆盖对土壤水分的影响。[方法]采用重量法,测定典型植被类型的土壤含水量。[结果]含水量高低顺序依次为林地〉稀树〉灌丛〉草地〉裸地。在10～40 cm土层,含水量变化不大,但总体呈上升趋势,约40cm处存在突变点。50 cm处林地、稀树、灌丛、草地、裸地含水量分别达到9.50%、6.64%、4.89%、3.95%、1.23%。[结论]适当加深植树深度有利于树木存活,草-灌或草-乔的植被恢复方式较好。     

金沙江干热河谷冲沟发育区不同部位土壤水分的时空变化特征

【目的】为了研究干热河谷冲沟不同部位(集水区、沟头和沟床)土壤水分时空变化特征。【方法】基于元谋干热河谷典型冲沟不同部位土壤水分的长期监测,分析冲沟不同部位土壤水分(10~100 cm)时空变化特征。【结果】(1)冲沟不同部位土壤平均含水量随时间变化可划分为土壤水分消耗期(2-6月)、土壤水分积累期(7-10月)和土壤水分消退期(11-12月)等3个变化阶段;冲沟不同部位不同深度土壤水分年内变化特征不同,其中集水区20、30和40 cm土层,土壤水分年内分配差异不明显,其他部位不同深度土壤水分均表现明显的干湿季变化。(2)冲沟不同部位年内土壤水分含量及变异系数随着土层深度的增加均表现出先减小后增加的分布特征,其中40~60 cm土层土壤水分变异系数较低且土壤水分亏损表现明显,表明表层(10~30 cm)和深层(60~100 cm)土壤水分年内含量高且分配不均,而中间(30~60 cm)土层土壤水分含量相对较少且分配相对均匀。(3)不同深度的土壤水分日变异系数表明,集水区和沟床在干季,不同深度土层间土壤水分差异较小,雨季差异较大,分配不均,而沟头土壤水分在春季土壤水分分配较均匀,其他时间均出现分配不均现象;冲沟不同部位土壤水分含量差异显著,表现为沟头(9.98%)沟床(9.65%)集水区(6.64%)。【结论】在进行植被恢复时,应该考虑冲沟不同部位、季节性以及剖面土壤水分变化规律,因时因地进行植被恢复。     

科尔沁沙地杨树水分利用策略

目的在科尔沁沙区, 杨树人工林出现了不同程度的退化现象, 水分是本地区植物生存的主要限制因子, 本文为了探究科尔沁沙地杨树人工林的水分来源及水分利用机制, 揭示水分与杨树人工林退化的关系, 为科尔沁沙地杨树人工林生态系统恢复和重建提供参考依据。方法利用氧稳定同位素技术以科尔沁沙地杨树人工林为研究对象, 采用“DELTA plus XP”稳定同位素比例质谱仪测定植物(木质部)水及各潜在水源δ18O值, 结合自动气象站(HOBO U30-NRC)连续观测降雨量等环境和气象因子, 利用同位素质量守恒多元分析方法, 分析雨季和旱季杨树人工林水分利用策略。结果(1) 雨季土壤含水量均高于旱季, 雨季在0~100 cm土层的土壤含水量随土层深度显著增加(P < 0.05), 而100~170cm土层的土壤水分含量显著下降(P < 0.05);旱季林内土壤水分含量均大于林外土壤水分含量, 但差异均不显著(P>0.05)。(2)土壤水和植物水δ18O值都高于地下水δ18O值; 旱季土壤水δ18O值整体上比植物水δ18O值低; 雨季土壤水δ18O值反而高于植物水δ18O值。(3)杨树人工林旱季主要吸收利用130cm以下的深层土壤水, 对浅层土壤水利用较少; 雨季杨树人工林除了吸收130cm以上土壤水, 还少量的吸收深层土壤水和地下水。结论(1) 浅层土壤水氧同位素值受到太阳辐射和降水的干扰程度较大, 而深层土壤水受到的干扰程度较小。在旱季, 林内各层土壤水均大于林外各层土壤水, 尤其是80~170cm土壤层更加显著, 这从侧面解释了杨树在利用较深的土壤水及地下水时, 会将少量水分释放到土壤表层这一现象。(2)雨季沙地杨树人工林主要利用浅层土壤水, 旱季杨树人工林主要利用深层土壤水和地下水。杨树人工林根系在浅层和深层土壤中均有分布, 此种根系分布特征保证了杨树人工林在不同季节采用不同的水分利用策略, 从而确保自身水分的生理需要, 是植物应对干旱沙地环境适应性的表现。      

雷州半岛尾巨桉人工林水分利用来源的旱雨季差异

【目的】探讨桉树人工林适应季节性干旱的水分利用来源策略,为桉树产业的可持续经营管理和水资源高效利用提供数据支持。【方法】以雷州半岛分布面积最大的尾巨桉Eucalyptus urophylla×E.grandis为研究对象,通过测定旱雨季典型月份尾巨桉木质部水、各土层土壤水和地下水的氢稳定同位素值(δD)和氧稳定同位素值(δ¹⁸O),并利用贝叶斯混合模型(MixSIAR)量化尾巨桉旱雨季对各土层土壤水或地下水的利用比例,深入探讨了尾巨桉旱雨季水分利用来源的差异。【结果】当地大气降水存在明显的蒸发富集现象,且其δ¹⁸O呈明显的雨季偏负,旱季偏正的季节变化规律;各月土壤含水量均随深度的加深而增加最后趋于稳定,旱季土壤含水量显著(P<0.05)小于雨季,且越接近地表差异越大。尾巨桉在雨季主要利用0～40和40～100 cm土层的土壤水,利用比例分别为28.0%和24.3%,而旱季主要利用150～200 cm土层的土壤水和地下水,利用比例分别为29.9%和22.6%。旱季大量降水后,土壤水分尤其是浅层土壤水得到大量补充,尾巨桉对0～40和40～1...     

元谋干热河谷不同整地措施造林成效研究

在元谋干热河谷对银合欢、山合欢、赤桉和大叶相思进行不同的整地方式种植,调查植株成活率、保存率、生长情况,对不同整地方式旱季、雨季土壤含水量、养分等进行测定分析.结果表明,水平沟和反坡平台套塘整地对苗木成活率、生长量提高幅度较大,浅沟套深塘整地对苗木成活率、生长量提高幅度最大,造林效果最好;水平沟、反坡平台套塘、浅沟套深塘整地旱季土壤含水量比鱼鳞坑整地提高22 %～32 %,雨季可提高26 %～35 %,在3种整地方式中,树种之间土壤含水量差异不大;不同的整地方式对土壤养分的增减不同,加大整地力度,促进植物生长,可以在一定程度上起到改良土壤的作用.     

干热河谷不同林地土壤有机碳和颗粒态有机碳的含量比较

[目的]研究元谋干热河谷3种林地土壤有机碳和颗粒态有机碳在0～40cm分布情况,为干热河谷土壤有机碳库的科学管理提供参考。[方法]以自然草坡（车桑子＋扭黄茅）作为对照（CK）研究银合欢人工林、余甘子＋罗望子人工林、罗望子人工林土壤有机碳含量和颗粒态有机碳含量变化。林地小区面积为20m×30m,按照蛇形取样方法每个林地随机取4个点,深度为0～40cm,每10cm一层,共4层,每层3个重复。[结果]研究表明,3种林地土壤有机碳和颗粒态有机碳含量均较低,各林地有机碳和颗粒态有机碳分布均以0～10cm为最高。有机碳和颗粒态有机碳含量最高的是罗望子林,分别达到7.7175和2.9967g/kg;最低是自然草坡,分别为3.0783和1.5950g/kg。通过对3种林地土壤有机碳含量和颗粒态有机碳含量的欧式距离比较发现,有机碳自然草坡和银合欢林相似,颗粒态有机碳自然草坡和银合欢林、罗望子林相似。[结论]干热河谷3种林地土壤有机碳和颗粒态有机碳总体含量偏低,土壤退化严重。     

盐生植物和秸秆覆盖对滩涂极重度盐土养分和降盐效果的影响

[目的]研究盐生植物和秸秆覆盖对滩涂极重度盐土土壤养分和降盐效果的影响,为沿海滩涂土壤降盐改土提供科学依据.[方法]于2014年5月在江苏沿海滩涂极重度盐土(盐分10g/kg以上)中开展秸秆和植被覆盖的田间试验,设置对照(CK,裸地)、种植碱蓬(PS)、15t/ha秸秆覆盖(SM-A)和30t/ha秸秆覆盖(SM-2A)4种处理,测定各处理0~100cm(即0~10、10~20、20~40、40~60、60~80和80~100cm)土壤各层的盐分含量、pH、水分含量和表层养分含量.[结果]与CK相比,1年后SM-A和SM-2A处理的滩涂极重度盐土0~100cm土壤盐分含量均显著降低(P<0.05,下同),且其0~60、60~80和80~100cm土壤盐分分别降低96.0%、84.9%和55.8%以上;PS处理可显著降低滩涂表层土壤盐分含量,降低土壤盐分51.0%以上,但对20~80cm土壤盐分无明显影响.与CK和PS处理相比,1年后SM-A和SM-2A处理的0~100cm土壤pH和0~60cm土壤水分含量显著提高;与CK相比,桔秆覆盖处理的表层土壤有机碳含量显著降低,但对土壤全氮、碳氮比和容重等无显著影响(P>0.05).[结论]综合考虑降盐和培肥效果,秸秆覆盖处理结合适量有机肥施用可能是将来进行滩涂极重度盐土降盐和培肥改土的重要措施.     

元谋干热河谷新银合欢林对降水截流的效应

将元谋干热河谷新银合欢林对降雨的再分配过程分成了林冠截流、枯落物截流、土壤截流和地表径流4个层次,对其降水截流效应进行了研究。结果表明:林冠最大截流量为8.1 mm,平均截流量为4.5 mm,最大截流率为56.1%,平均截流率为32.6%,当降雨量大于20 mm时,截流率随着降雨量的增大而迅速下降。林内枯落物最大持水量为8.14~20.33 mm,平均为12.52 mm,为干重的2倍以上,枯落物截流降雨150.2 mm,占降雨收入的24.48%。土壤最大蓄水量可达219.9 mm,裸地为182.6 mm,土壤截流为219.9mm,占降雨收入的35.82%。新银合欢林地表径流为43.4 mm,占降雨收入的7.07%,而裸地对照区的地表径流为413.2 mm,占降雨收入的70.3%。人工林群落的地表径流比裸地低63.19%。通过林地的层层截流,有效地降低了土壤侵蚀,具有较好的水文效应。     

不同土地利用方式对陕西黄河湿地土壤水分物理性质的影响

[目的]研究不同土地利用方式对陕西黄河湿地土壤水分物理性质的影响。[方法]以陕西黄河湿地为研究区域,通过对不同土地利用方式下湿地土壤水分物理性质的比较,研究了湿地退化过程中土壤水分物理性质及其变异规律。[结果]在不同土地利用方式下,黄河湿地从河滩湿地、开垦湿地（农田）到因盐碱化最终废弃后的退化过程中,土壤容重均随着土壤深度的增加而增大,土壤容重的平均值分别为1.474、1.522、1.593g/cm3。土壤变得更紧实;土壤孔隙状况（总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度）的各项指标也随着土地利用方式的改变有所降低,其中毛管孔隙和总孔隙随着土地利用方式的改变达到极显著水平,非毛管孔隙也达到显著水平。土壤孔隙度状况的改变而改变,加剧了土壤的退化;3种不同土地利用方式下,土壤最大持水量、毛管持水量、非毛管持水量,表现出相同的规律。与湿地土壤相比,开垦湿地（农田）和废弃盐碱地的最大持水量平均值分别减少了5.7%和22.3%。毛管持水量平均值分别减少了0.2%和19.4%。最小持水量平均值分别减少6.1%和22.2%;3种不同土地利用方式中,河滩湿地的蓄水能力和排水能力均优于开垦湿地（农田）和废弃盐碱地,与河滩湿地相比,开垦湿地（农田）和盐碱化荒地总土壤蓄水能力分别降低了12.4%和15.2%。总的排水能力分别降低了2.7%和15.9%。[结论]采取合理措施安排湿地周边集体林地、农田及湿地资源开发关系对黄河湿地保护区涵养水源,调节水分循环和抵御旱涝灾害的能力具有重要作用。