四川盆周西南部退耕還林區(qū)不同植被模式土壤入滲及蓄水特性.pdf

1、四川省低山丘陵區(qū)降水的時空分布極不均勻，暴雨和季節(jié)性干早的頻繁發(fā)生，導(dǎo)致水土流失和土地生產(chǎn)力下降是限制當(dāng)?shù)剞r(nóng)林業(yè)發(fā)展的主要原因。1998年，該區(qū)實施退耕還林工程。土壤入滲過程是流域水文循環(huán)的重要組成部分，深入剖析盆地西南山地丘陵區(qū)土壤入滲特性和涵養(yǎng)水源功能是認(rèn)識該區(qū)土壤侵蝕規(guī)律的基礎(chǔ)。為選擇適合該研究區(qū)的退耕還林(草)模式，對四川洪雅縣退耕還林區(qū)3種植被模式(光皮樺林、苦竹林、撐綠雜交竹林)并以農(nóng)耕地作為對照的土壤入滲過程、土壤物理性質(zhì)

2、進行定位觀測研究。在不同植被模式的徑流場內(nèi)，選擇有代表性的地點安設(shè)滲透筒(d=20cm)，三次重復(fù)，采集土壤樣品分析。通過近4年對土壤初滲率、穩(wěn)滲率、累計入滲容量和徑流量以及土壤貯水能力等方面研究，并選擇適合的入滲模型，模擬土壤水入滲過程，探討不同植被模式土壤的水文物理特性，揭示不同植被模式的水土保持功能，以實測數(shù)據(jù)為依據(jù)確定最適合該區(qū)退耕還林植被模式。在該研究區(qū)內(nèi)，得出以下主要研究結(jié)果。 1、不同植被模式森林土壤的非毛管持水量

3、均大于農(nóng)耕地，隨時間推移，土壤孔隙狀況有一定改善。除撐綠雜交竹林模式外，各植被模式土壤的有效蓄水容量為農(nóng)耕地的1.6～2.1倍。非毛管持水量和有效蓄水容量皆以苦竹林模式最大，光皮樺林模式次之。 2、苦竹林模式和光皮樺林模式的初滲率隨時間推移而增長，光皮樺林模式的穩(wěn)滲率同樣增加，而撐綠雜交竹林模式的初滲率和穩(wěn)滲率均明顯下降，農(nóng)耕地初滲率增加，穩(wěn)滲率卻下降。不同植被模式及農(nóng)耕地土壤初滲率和穩(wěn)滲率的順序為苦竹林>光皮樺林>農(nóng)地對照>撐

4、綠雜交竹林。 3、2003年，不同植被模式及農(nóng)耕地的土壤累計入滲容量為苦竹林>農(nóng)耕地>撐綠雜交竹林>光皮樺林。到2006年，不同植被模式及農(nóng)耕地的土壤累計入滲容量是苦竹林模式最大，光皮樺林模式次之，說明苦竹林模式能有效地削弱地表徑流，減少地表水土流失；光皮樺林模式在試驗初期階段土壤持水和滲透能力為所有植被模式中最差的一種，但隨著植被生長，其土壤滲透能力明顯超過農(nóng)耕地和撐綠雜交竹林模式，僅次于苦竹林地，對土壤的改良作用日漸增強：撐

5、綠雜交竹林模式土壤持水和滲透能力隨著植被的生長出現(xiàn)明顯下降，小于光皮樺林模式和農(nóng)耕地。 4、2003年，地表徑流量光皮樺林>農(nóng)耕地>撐綠雜交竹林>苦竹林，到2006年，地表徑流量則是農(nóng)耕地>撐綠雜交竹林>光皮樺林>苦竹林。說明光皮樺林對土壤具有良好的改良作用?？嘀窳帜Ｊ胶蛽尉G雜交竹林模式的入滲性能出現(xiàn)下降，地表徑流量有增加的趨勢。 5、根據(jù)4年的數(shù)據(jù)對三種入滲模型進行擬合，根據(jù)決定系數(shù)，選擇最適合于該地區(qū)的Kostiak

6、ov3參數(shù)模型f=at-n+b(b=f0t)。以20CM土層的土壤溫度(X1)、土壤表層初始含水率(X2)、土壤底層初始含水率(X3)、土壤非毛管孔隙度為(X4)、土壤總孔隙度(X5)、土壤砂粒含量(X6)、土壤物理性粘粒含量(X7)、土壤粗粉粒含量(X8)等8個因子為自變量，180分鐘累計入滲容量為因變量，建立土壤水分累計入滲容量模型，預(yù)測180分鐘累計入滲容量H180。根據(jù)Kostiakov3參數(shù)模型對入滲過程進行模擬。方法一：根據(jù)

7、以上8個常規(guī)土壤水文物理參數(shù)觀測值對Kostiakov入滲模型的3個參數(shù)a、n、b作出預(yù)報，則對土壤入滲過程做出預(yù)報，建立相應(yīng)的入滲模型。方法二：通過以上建立的模型預(yù)測180分鐘累計入滲容量H180、入滲系數(shù)b、入滲指數(shù)n，以確定入滲系數(shù)a，建立適宜該區(qū)不同植被的土壤入滲模型，以預(yù)測預(yù)報不同植被模式的水土保持效益。 6、土壤滲透能力是土壤水源涵養(yǎng)功能的重要指標(biāo)之一，與土壤理化性質(zhì)、土溫及土壤含水率等有關(guān)。在一定降雨強度條件下，水