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《西北农林科技大学》 2002年
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渭北旱塬混农林业水分生态研究

张青峰  
【摘要】: 农林复合生态系统作为一门学科,进行深入系统的研究是近十几年的事。目前,关于土壤水分运移规律的研究,绝大多数是针对纯农田或纯林地的,农林复合生态系统土壤水分的研究还很少,且大都局限于探讨土壤含水量对林木生长、作物生长以及产量的影响等。为此,我们应用土壤水动力学的一些方法对渭北旱塬农林复合系统水分生态要素的变化规律进行了试验研究。通过近两年的野外观测和室内分析,得出以下几点结论: 1.花椒为浅根性树种,根系在0~120cm土层中的垂直分布呈“V”字型,垂直分异明显,并随深度的增加而减少;其水平分布范围为0~250cm,随根系的水平延伸呈阶梯状分别,其中在0~150cm范围内为其根系水平分布集中分布区,根重占总根重的70%。花椒根长密度与根干重的空间分布特征是:越靠近林缘吸水根系根长密度L越大。垂直方向上绝大部分集中在0~60cm土层内。林缘处0~60cm土层内根长密度L占0~120cm土层内L的95.9%,其中20~40cm土层内所占分额较大,在40%~56%之间,是L密集区。 2.农林复合系统中林带附近小麦根系分布主要特点是:靠近林带处根系减少,垂直方向上根系密集区在0~20cm,越靠近林带其密集程度越大。影响小麦根系分布的主要因素是土壤水分、林带遮荫和林带根系的作用。 3.对黄土高原中部旱区农林复合系统土壤地带的非饱和土壤水分运动参数进行了测定和分析,并通过测定资料,采用非线形参数拟合方法,求得了农林复合系统中不同土壤层位的非饱和土壤水分运动参数的数学表达式,各模型参数拟合精度较高。 4.农林复合系统不同层位土壤水扩散率D(θ)随土壤含水量θ的变换趋势基本一致,D(θ)随夕的变化可分为明显的两段,其转折点在θ=40%左右,两者之间具有明显的指数关系。农林复合系统非饱和土壤水扩散率变化于0~3.5之间,并受土壤含水量、土壤容重和土壤孔隙度的影响,而土壤孔隙度及其分布又是影响的关键因素。 5.对农林复合系统中蒸散耗水特征分析结果表明:冬小麦拔节期至乳熟期间,林带吸水以消耗农田土壤水分为主;林带根系吸水范围由林带区和农田中0.5H~1.5H范围组成,该区为林带根系和冬小麦根系的交织区,在农林争水过程中,小麦吸水占优势。从林带和冬小麦根系吸水的比例关系来说,在拔节至乳熟期间,小麦耗水是农林复合系统耗水的主要特征。林带蒸散耗水以蒸腾方式为主,农田蒸散水平分布具有不均匀性。 6.在农林复合模式耗水特征中,根据土壤水量平衡方程,提出对于地势平坦的平原农区,分层土壤水量平衡方程。
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