半干旱黄土丘陵区主要林分的水分生态研究

【摘要】：在干旱半干旱地区,水分是限制当地植被恢复与重建的主要生态因子。本研究针对该区退耕还林生态建设中植被生长耗水与水资源短缺的矛盾问题,在半干旱黄土丘陵沟壑区,以山西中阳县圪针耳流域退耕还林示范区的几种主要退耕林分为对象,在2003～2004 年生长季节,利用先进仪器设备和多种方法手段,对林地土壤水分物理性质、土壤水分时空动态规律、林木蒸腾耗水、林地水分有效利用和树木水分生理生态特性进行了研究,提出了不同树种合理的立地配置方案。研究结果对半干旱黄土丘陵沟壑区人工林植被建设的适宜植物选择及其合理立地配置具有科学指导作用。主要研究结果如下: (1) 不同立地土壤水文物理性质 ⊙林地土壤孔隙及持水状况受到坡向、坡位、整地方式、林分和土层深度的影响。不同坡向的土壤容重,以阳坡半阳坡半阴坡阴坡,总孔隙度阴坡半阴坡阳坡半阳坡。从峁坡上部到峁坡下部毛管孔隙度逐渐增大,上、中、下坡的毛管孔隙度分别为46.6%、47.5%、49.7%,即随着坡位的降低,土壤的持水能力增加。不同林地类型的毛管孔隙度,核桃林为50%,刺槐林54%,撂荒地46%,荒草坡48%,非毛管孔隙度核桃林13%,刺槐林9%,撂荒地7%,荒草坡6%。土壤容重刺槐林1.13g/cm~3、核桃林1.15 g/cm~3,小于荒草坡1.27g/cm~3、撂荒地1.21g/cm~3。即土壤孔隙及持水能力有林地要好于撂荒地和荒草坡。随着土层深度的增加,土壤容重增加,土壤的孔隙状况和持水能力下降。 ⊙林地土壤渗透受到坡向、坡位、整地方式、林分和土层深度的影响。不同坡向的稳渗速率,以阳坡0.83mm/min阴坡0.50mm/min。稳渗速率峁坡上部(1.16mm/min),大于下部(0.79mm/min)。不同林地,相邻同坡向的柠条林地和刺槐林地稳渗速率基本相同,大约在0.56mm/min 左右。不同的整地方式的稳渗速率,以穴状整地(1.37mm/min)鱼鳞坑