黃土高原半干旱區(qū)典型人工草地與天然草地土壤水分平衡研究.pdf

1、黃土高原干旱半干旱區(qū)植被恢復(fù)受土壤水分限制，天然降水是土壤水分的唯一補(bǔ)給源，不合理的植被恢復(fù)方式加劇土壤水分虧缺，限制植被的長期發(fā)展，考慮到黃土高原土壤水分狀況，在植被恢復(fù)中多以建設(shè)人工草地或自然恢復(fù)的方式為主。為探究黃土高原典型人工草地和天然草地土壤水分平衡特征，本研究以甘肅省蘭州市大洼山人工種植的檸條灌木草地（Caragana korshinskii）、紫花苜蓿草地（Medicago sativa）、冰草草地（Agropyron c

2、ristatum）以及自然恢復(fù)的針茅草地(Stipa capillata)為研究對象，比較研究與分析了在相同自然降水條件下典型人工草地和天然草地土壤水分動(dòng)態(tài)變化、蒸散量變化、水分利用效率、土壤儲(chǔ)水虧缺補(bǔ)償度以及水分平衡特征，得出以下結(jié)論:
　　(1)人工草地耗水量大于天然草地，豆科草地耗水量高于禾本科草地。人工草地土壤水分季節(jié)變化劇烈層(0-100 cm)比天然草地(0-30 cm)深。豆科草地土壤含水量呈先增加后降低的變化趨勢，

3、禾本科草地呈先增加后降低最后緩慢增加的變化趨勢。與第一個(gè)生長季相比，天然草地平均土壤含水量增加，人工草地降低，其中豆科草地降低3％-6％，禾本科草地降低1％。人工草地持續(xù)消耗土壤水分。
　　(2)人工草地較高的降水和土壤水分利用率，促進(jìn)地上生物量增加。生物量增長高峰期，蒸散量達(dá)峰值。6月天然草地的蒸散量高于人工草地，進(jìn)入生長旺盛期及末期（7、8、9月），人工草地的蒸散量高于天然草地，8月蒸散量最高。第一個(gè)生長季降水少，蒸散量超出同

4、期降水量，天然草地土壤水分基本保持平衡，人工草地土壤水分呈不同程度的負(fù)平衡。第二個(gè)生長季降水增加，禾本科人工草地土壤水分負(fù)平衡。
　　(3)年限增加，人工草地生長季末土壤儲(chǔ)水虧缺度增加，豆科人工草地耗水量高，土壤儲(chǔ)水虧缺度大于禾本科人工草地。與第一個(gè)生長季相比，豆科人工草地土壤儲(chǔ)水虧缺度增加4％，禾本科人工草地增加0.5％，天然草地降低2％。生長季初到季末土壤儲(chǔ)水虧缺度先增加后降低，8月土壤儲(chǔ)水虧缺達(dá)最大值。生長季末，各草地群落土

5、壤儲(chǔ)水虧缺均未得到完全補(bǔ)償，禾本科草地土壤水分虧缺補(bǔ)償度高于豆科草地。
　　(4)人工草地入滲速率高于天然草地，豆科人工草地高于禾本科人工草地。豆科草地入滲速率比禾本科草地高30％。地下生物量、總孔隙度、毛管孔隙度、土壤有機(jī)質(zhì)含量和水穩(wěn)性團(tuán)聚體是決定入滲率的主要因素，表層土壤毛管孔隙度和水穩(wěn)性團(tuán)聚體對土壤入滲率產(chǎn)生了顯著的負(fù)效應(yīng)，10-30 cm土層地下生物量對入滲速率有顯著提升。豆科草地顯著提高土壤入滲速率，但干旱半干旱區(qū)降水少