晉西北黃土丘陵區(qū)優(yōu)勢(shì)種林地土壤水分動(dòng)態(tài)研究.pdf

1、晉西北黃土丘陵區(qū)處于我國(guó)干旱區(qū)和半干旱區(qū)的環(huán)境過渡帶,也是農(nóng)牧交錯(cuò)的生態(tài)脆弱區(qū)。由于本區(qū)域氣候干燥,降水稀少,多大風(fēng)天氣,蒸發(fā)十分強(qiáng)烈,水資源越來越成為決定該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)鍵因素,日益限制著當(dāng)?shù)亓謽I(yè)的發(fā)展,因此降水成為區(qū)域土壤水分及植被生長(zhǎng)需要的主要來源。然而降雨在季節(jié)分配上的顯著差異,導(dǎo)致了生長(zhǎng)季內(nèi)不同程度的土壤干燥化現(xiàn)象,并造成了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)林地大面積低產(chǎn)、低效,嚴(yán)重地制約著生態(tài)環(huán)境恢復(fù)和建設(shè)的進(jìn)程。因此對(duì)晉西北黃土丘陵區(qū)不同

2、植被類型不同季節(jié)土壤水分的動(dòng)態(tài)研究尤為重要。
　　本研究擬以山西省岢嵐縣西北黃土丘陵區(qū)不同類型植被和撂荒地為研究對(duì)象,對(duì)其0-600cm垂直深度范圍內(nèi)的土壤水分進(jìn)行測(cè)定,研究了該地區(qū)不同類型人工植被土壤水分的垂直變化,季節(jié)變化規(guī)律,及其干燥化程度、原因和防治措施等內(nèi)容。
　　本項(xiàng)研究采用野外土鉆取樣,取樣深度為600cm,采樣間隔為10cm,每鉆孔的樣品數(shù)為60個(gè),通過實(shí)驗(yàn)分析的方法測(cè)定出土壤的含水量,將野外調(diào)研與理論基礎(chǔ)、

3、定性與定量分析相結(jié)合進(jìn)行綜合研究得出以下結(jié)論和認(rèn)識(shí):
　　(1)根據(jù)植被對(duì)不同土壤層垂直剖面水分的利用情況,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)差判別法,將研究區(qū)觀測(cè)樣地0-600cm土壤剖面從地表至地下依次劃分為以下四層:標(biāo)準(zhǔn)差>1.5時(shí),為土壤水分的微弱利用層(易變層),主要分布在0-100cm土層范圍內(nèi);1.2<標(biāo)準(zhǔn)差<1.5時(shí),為土壤水分的利用層(活躍層),主要分布在100-200cm土層范圍內(nèi);0.9<標(biāo)準(zhǔn)差<1.2時(shí),為土壤水分的為過渡層(次活躍

4、層),主要分布在200-300cm土層范圍內(nèi);標(biāo)準(zhǔn)差<0.9時(shí),為土壤水分的穩(wěn)定層(調(diào)節(jié)層),主要分布在300-600cm土層范圍內(nèi)。
　　(2)晉西北黃土丘陵區(qū)不同植被類型不同季節(jié)土壤含水量不同,春末夏初(4、5、6月份)土壤含水量由高往低依次為:撂荒地>油松-小葉楊混交林>檸條>沙棘>小葉楊;夏末秋初(7、8、9月份)由高往低依次為:撂荒地>檸條>油松-小葉楊混交林>小葉楊>沙棘;秋季(9、10月份)土壤含水量由高往低依次為:

5、撂荒地>檸條>油松-小葉楊混交林>小葉楊>沙棘。而隨著季節(jié)動(dòng)態(tài)變化可劃分為四個(gè)時(shí)期:春末夏初(4、5、6月份)植被生長(zhǎng)期初土壤水分的耗散期、夏末秋初(7、8、9月份)植被生長(zhǎng)期中土壤水分的補(bǔ)給期、秋末冬初(10、11、12月份)植被生長(zhǎng)期末土壤水分的積蓄期、冬末春初(1、2、3月份)植被非生長(zhǎng)期的土壤水分穩(wěn)定期。
　　(3)晉西北黃土丘陵區(qū)的土壤干層標(biāo)準(zhǔn)為:I無干層,土壤含水量為>14％;II輕度干層,土壤含水量為11%-14%;

6、III中度干層,土壤含水量為8%-11%;IV嚴(yán)重干層,土壤含水量在8%以下。不同植被類型在全年的生長(zhǎng)期中,土壤干燥化程度十分嚴(yán)重,各土壤層中普遍存在不同程度的土壤干層現(xiàn)象,以中度甚至嚴(yán)重干層為主,其中小葉楊林地在整個(gè)生長(zhǎng)期中,中低部土壤層(220-440cm)都發(fā)育有嚴(yán)重的干層,沙棘林地在整個(gè)生長(zhǎng)中,只有中部土壤層(120-360cm)發(fā)育有嚴(yán)重的干層,而檸條林地只在春末夏初(4、5、6月份)的中部土壤層(110-130cm)和下層土

7、壤層(560-600cm)發(fā)育有嚴(yán)重的干層。
　　(4)根據(jù)引起土壤干燥化的成因,提出了一些晉西北黃土丘陵區(qū)防治土壤干燥化的具體措施:依據(jù)現(xiàn)有土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)值,選擇適合當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢(shì)種,調(diào)整植被的密度;實(shí)施人工建造梯田、魚鱗坑等保持土壤水分的工程措施;覆蓋草墊以降低土壤水分蒸發(fā),增強(qiáng)雨季增強(qiáng)降水的下滲,進(jìn)一步緩解土壤干燥化的程度。因此,在晉西北黃土丘陵區(qū)在植被恢復(fù)與重建的過程中,要合理調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu),改善喬木、灌木和草的種植比例,實(shí)現(xiàn)