華北土石山區(qū)不同密度人工油松林地土壤水分入滲研究.pdf

1、華北土石山區(qū)是我國(guó)林業(yè)生態(tài)建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域。由于華北土石山區(qū)土層淺薄、土壤水分、養(yǎng)分供應(yīng)不足，顯著影響林木生長(zhǎng)。而森林經(jīng)營(yíng)可有效促進(jìn)林木生長(zhǎng)、改善并提高森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。其中，森林經(jīng)營(yíng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的水分循環(huán)、水量平衡的影響是學(xué)者所關(guān)注的主要內(nèi)容之一。本文以八達(dá)嶺林場(chǎng)油松人工林為研究對(duì)象，通過野外入滲實(shí)驗(yàn)觀測(cè)、數(shù)據(jù)采樣，以及數(shù)據(jù)分析、模型模擬等方法，對(duì)比不同植被密度土壤入滲，主要結(jié)論如下:
　　(1)隨著植被密度增大，土壤含水率變異

2、系數(shù)在低密度和高密度樣地上較大，并且低密度與高、中密度之間的差異顯著(α＜0.05);容重隨植被密度增大而增大，但差異不顯著;土壤總孔隙和毛管孔隙均隨著植被密度的增大而逐漸增大，而非毛管孔隙影響因素眾多，變化情況較復(fù)雜。
　　(2)由于密度較大的樣地根系分布較多，土壤孔隙度較大，通透性較好，導(dǎo)致隨著植被密度的增大，土壤初始入滲率(i0)呈增大趨勢(shì)，且差異顯著(α＜0.05)∶1058株/頃（9.56±8.83mm/min）＜144

3、4株/頃（12.11±5.89mm/min）＜1746株/頃（14.69±5.59mm/min）;土壤穩(wěn)定入滲率(ic)也隨著植被密度的增大而增大:1058株/頃（6.33±5.86mm/min）＜1444株/頃（6.33±4.04mm/min）＜1746株/頃（10±5.51mm/min）。土壤達(dá)到穩(wěn)滲時(shí)間(t)也隨密度的增大而逐漸增加:1058株/頃(16.52min)＜1444株/頃(18min)＜1746株/頃(20min)，推

4、斷這主要由于在高密度樣地上土壤初始含水量較小，導(dǎo)致土壤濕潤(rùn)鋒和吸水力較弱使得入滲過程緩慢。主成分分析表明:高密度樣地上的入滲性能最好，低密度樣地上的入滲性能最低(低、中、高密度對(duì)應(yīng)土壤入滲綜合判別值分別為-0.8467、-0.2554、1.10300)。
　　(3)影響平均入滲的因子主要為容重、總孔隙度、初始含水量、有機(jī)質(zhì)、非毛管孔隙度以及砂礫含量。低密度上影響初始入滲和穩(wěn)定入滲的主要因子為初始含水量，在高密度樣地上則為毛管孔隙度

5、。低密度樣地上的初始含水量顯著高于中、高密度樣地，其通過影響土壤濕潤(rùn)鋒來影響土壤吸水能力，在低密度樣地上對(duì)入滲速率起主要作用;高密度樣地上的孔隙度顯著高于中、低密度樣地，其通過增加入滲路徑來影響入滲速率，導(dǎo)致在高密度上毛管孔隙度對(duì)入滲有主要影響作用。
　　(4)比較Horton模型、Kostiakov模型以及Philip模型，其中Horton模型的平均擬合精度最高(R2=0.9630)，平均誤差最小(ε=0.4132);基于Hor