南陽丹江口庫區(qū)不同土地利用類型表層土壤水文物理性質研究.pdf

1、由于南水北調中線工程的啟動，丹江口庫區(qū)成為我國關注的熱點地區(qū)。隨著南水北調中線工程的建設，庫區(qū)生態(tài)環(huán)境問題不僅關系到周邊及下游地區(qū)人民生活及農業(yè)、工業(yè)用水的安全，而且對國家南水北調運行成功存在至關重要的影響。因此，開展丹江口庫區(qū)不同土地利用類型表層土壤水文物理性質研究，對指導庫區(qū)土地利用和植被建設具有重要的意義。
　　 本文通過對南陽丹江口庫區(qū)具有典型性和代表性土地利用類型的喬木林、灌草地、梯田、坡耕地和荒草地5種土地利用類型進

2、行野外樣地調查，對不同土地利用類型下的表層土壤物理性質及其水文特征進行研究，闡述不同土地利用類型的表層土壤水文物理性質，揭示各土地利用類型表層土壤容重、孔隙度、貯水量和滲透速率的差異，為庫區(qū)水土保持生態(tài)修復等植被恢復與庫區(qū)水源地高效水源涵養(yǎng)林建設的樹種選擇提供理論依據(jù)。
　　 主要結論如下：
　　 (1)五種土地利用類型的表層土壤容重均不超過1.35g/cm3；灌草地和喬木林的表層土壤容重比其他土地利用類型的表層土壤容重

3、小，梯田和坡耕地的土壤容重變化幅度較大，荒草地的表層土壤容重相比其他土地利用類型來說，整體較小。
　　 (2)隨著海拔高度的增加，0-10cm土層中，喬木林、梯田和坡耕地的土壤貯水量大小均呈現(xiàn)上升趨勢，灌草地的土壤孔隙度和貯水量呈下降趨勢；而10-20cm層各土地利用類型土壤容重和非毛管孔隙度增減不一，沒有一定的規(guī)律性；耕地(梯田和坡耕地)和喬木林10-20cm土壤層的總孔隙度和毛管孔隙度隨海拔高度增加呈遞減趨勢，10-20cm

4、土壤層中，除喬木林的土壤貯水量隨海拔高度增加而增加外，其他土地利用類型呈減少趨勢。五種土地利用類型表層土壤入滲速率(初始入滲速率和穩(wěn)定入滲速率)均隨著海拔高度增加而減少。
　　 (3)相同海拔高度和坡度范圍內，灌草地和喬木林的表層土壤總孔隙度和毛管孔隙度整體較大，同時，實驗數(shù)據(jù)也顯示出喬木林的土壤孔隙度比灌草地的孔隙度大；相比之下，坡耕地和梯田則表現(xiàn)出不穩(wěn)定性，而荒草地孔隙度最小。同一海拔高度范圍內，五種土地利用類型表層土壤的貯

5、水量和入滲速率也基本表現(xiàn)出類似于土壤孔隙度大小的趨勢。
　　 (4)隨著坡度的增加，喬木林和灌草地0-10cm土壤孔隙度呈減少趨勢，10-20cm土壤層中，喬木林的土壤孔隙度隨坡度增加而增加，灌草地的土壤孔隙度卻隨坡度增加而減少；灌草地的土壤貯水量隨著坡度的增加而減少，喬木林的土壤貯水量增減不一。
　　 (5)5-25°坡度范圍內0-10cm土層中，喬木林、灌草地和荒草地的土壤總貯水量和吸持貯水量較高，坡耕地最低，喬木林

6、和梯田的滯留貯水量較高；10-20cm土層中，喬木林和坡耕地的土壤總貯水量和吸持貯水量明顯高于其他土地利用類型，而灌草地和荒草地的滯留貯水量較高；同時，該坡度范圍內，五種土地利用類型0-10cm土層中，坡耕地的初始入滲速率僅次于灌草地，坡耕地的穩(wěn)定入滲速率與梯田相近；喬木林在10-20cm土層中的初始入滲速率最大，穩(wěn)定入滲速率與梯田大小相近，優(yōu)于其他土地利用類型；無論是0-100m土層還是10-20cm土層，荒草地的入滲速率均為最小，且

7、遠遠低于其他土地利用類型。30-60°坡度范圍內，喬木林的土壤貯水量各項指標均高于灌草地。
　　 (6)無論海拔高低和坡度大小，五種土地利用類型土壤入滲速率均隨著土壤深度的增加而減??；同時，土壤容重隨著土壤深度的增加而增加。
　　 (7)多數(shù)情況下，土壤初始入滲速率大于穩(wěn)定入滲速率。
　　 綜上所述，不同土地利用類型土壤水文物理性質差異明顯，不同群落結構對土壤物理性質的改良作用有明顯差異。其中，喬木林和灌草地有顯

8、著優(yōu)勢，改良土壤物理性質的作用較好，這說明喬木林和灌草地土質較松，能提高水分的入滲能力，可以保證較多的降水滲入土壤中貯存或形成壤中流或地下徑流，減少地表徑流損失，在當?shù)厮帘３帧⒑B(yǎng)水源功能方面發(fā)揮著重要作用，并且其群落結構通過毛管孔隙度的調控，也可以較好地維持自身的發(fā)育狀態(tài)，應提倡該土地利用類型的種植和保護。梯田和坡耕地的生態(tài)水文效應時好時壞，其不穩(wěn)定性可能與人為活動與經(jīng)營方式有關?；牟莸厮奈锢硇再|最差，說明荒草地保持水土、涵養(yǎng)水源