乌兰布和沙漠土壤水分动态和白刺群落特征研究

【摘要】：本文对乌兰布和沙漠土壤水分动态规律及白刺群落特征进行了研究。主要研究结果如下: 1 降雨是影响沙地土壤水分动态的决定性因素,流动沙丘沙土含水量的变化与降雨季节和降雨量有密切关系。0cm～100cm都受降雨的影响,0cm～60cm受降雨影响较大,为沙土水分的活跃层,而60cm以下较小。垂直变化分干沙层(0cm～20cm)、水分强烈变化层(20cm～60cm)和水分稳定层(60cm)。沙土水分月变化呈4～5月沙土含水量处于全年最低水平,随着雨季的到来,在6～9月出现高峰值。流动沙地0cm～100cm层贮水量与降雨量呈直线关系:y=16.962+0.147x(y=0cm～100cm沙土贮水量(mm),x=每次取样前的降雨量之和(mm),r=0.9397),表明生长季内降雨量的14.7%被贮存在沙土中,其余的降雨则通过蒸散而流失。 2 流动沙丘不同部位沙土含水量的大小顺序为迎风坡非典型部位背风坡。流动沙丘迎风坡各坡位沙土含水量的大小呈下部中部上部。 3 0cm～100cm层的贮水量,沙土在16mm～32mm之间,粘土在70mm～220mm之间。 4 沙土含水量与对应水势的关系可用y=-14.577+14.539×(1-EXP(-1.960x))(x=土壤含水量(%),y=土壤水势(MPa),r=0.96)表示,粘土含水量与其水势的关系可用y=-8.772+8.612×(1-EXP(-0.1999x))(x=土壤含水量(%),y=土壤水势(MPa),r=0.892)表示。 5 把白刺地上部分区分为新枝、老枝Ⅰ、老枝Ⅱ和枯枝四种样枝类型,新枝总生物量(y)与最大枝高(Hm)、最大地径(Dm)的关系可用方程y=a(Dm~2Hm)^b表示,老枝Ⅰ和老枝Ⅱ的总生物量(y)与最大枝高(Hm)的关系可用方程y=aHm^b表示。枝生物量(y)与白刺总生物量(x)之间的关系可模拟为y=aEXP(-bx^k),叶生物量、叶面积(y)与总生物量(x)关系可模拟为y=a+b(1-EXP(-kx))。 6 根据白刺群落发展的特点,在乌兰布和沙漠,当白刺灌丛新枝叶生物量稳定值所占比例大于52.2%时,白刺灌丛处于发生发展状态,反之白刺灌丛开始退化。 7 依据白刺灌丛的地上生物量、叶面积指数等特征把白刺灌丛分为4种类型。从类型Ⅰ到类型Ⅳ新枝生物量占总生物量的比例依次减小,类型Ⅲ具有较大的生物量和叶面积指数,是该区白刺灌丛的最佳类型。