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)是半濕潤區(qū)與半干旱區(qū)中非常典型的生態(tài)過渡帶與環(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源,同時也是當?shù)刂脖唤ㄔO的主要限制性因子之一,進行區(qū)域土壤水分的研究對植被恢復具有極其重要的現(xiàn)實意義。本研究以晉西北黃土丘陵區(qū)的五寨縣張家坪林場作為試驗區(qū),在2013年植物生長季期間(4-10月份),以野外試驗結合室內分析的方法,對3種不同林齡的檸條林及對照撂荒地的土壤水分進行動態(tài)監(jiān)測,定量研究了試驗區(qū)不同林齡檸條林0-1

2、00cm剖面的土壤水分物理特性,生長季內0-600cm土壤水分的年內變化規(guī)律和季節(jié)動態(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,同時結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度、土壤干層厚度及其水分恢復狀況,經(jīng)測定分析,主要研究結論如下:
　　1、不同林齡檸條林的土壤水分物理性質表現(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到顯著及以上水平(p<0.05),但隨土層深度的變化并沒有出現(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間變化特

4、征和垂直分布特征。研究區(qū)內不同林齡檸條林及撂荒地在生長季內的土壤含水量動態(tài)變化趨勢與降雨的季節(jié)變化是基本一致的,各試驗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,其余各樣地均達到不同程度的顯著水平。生長季內各樣地土壤水分動態(tài)變化大致分為:生長季初(4-5月)土壤含水量大幅減少;生長季中期土壤含水量顯著增加,在8月中旬達最大值;9月土壤

5、含水量則明顯減少;生長季末(10月)土壤含水量迅速增加,達到一年內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。由于林齡不同使得各林地對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--無效水層外,其余樣地均不存在難效--無效水層。隨著林齡的增加,檸條林地各土壤水分有效級別的平均相對濕度呈減小趨勢,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%