不同覆盖措施对干化土壤水分的影响研究

发布时间：2020-06-10 02:41

【摘要】：为探索黄土丘陵区深层干化土壤在不同地面覆盖下的土壤水分恢复特征以及在干化土壤上种植植物的生长状况,在陕西省米脂县丘陵山地建造大型模拟干化土壤土柱,分别设置薄膜覆盖、石子覆盖、树枝覆盖、裸地、栽植枣树、刺槐、苜蓿、柠条、早熟禾9个处理,利用定位监测获取试验区土柱10米土层土壤水分,分析不同覆盖措施对土壤水分、储水量、水分入渗深度、降雨贮存效率等指标的影响。定期对植物生长状况进行测量,分析植物生长耗水状况,以期为干化土壤后续植被的建造提供理论依据,为干化环境中土壤水分管理提供依据。对2014-2017年土壤水分定位监测数据分析结果如下:(1)裸地1-5月土壤含水率基本保持不变,土壤水分入渗深度没有发生变化;6-11月土壤水分累积土壤储水量、含水率增大,土壤水分入渗深度增加。坡耕地土壤水分0-200 cm范围内波动较大,坡耕地平均含水率15.26%,储水量为1526 mm,表层0-100 cm、900-1000 cm深度范围内土壤水分轻度亏缺,100-900 cm范围内土壤水分无亏缺现象。(2)至试验期结束薄膜覆盖、石子覆盖、树枝覆盖、裸地土壤含水率分别为19.6%、16.0%、14.1%、12.5%;恢复深度分别为:1000 cm、1000 cm、700 cm、480 cm,薄膜覆盖、石子覆盖、树枝覆盖、裸地0~1000 cm深度范围内土壤储水量分别增加1211.4 mm、853.4 mm、662.5 mm、523.2 mm,全年覆盖降雨贮存效率分别为63.4%、42.4%、29.4%、23.0%。(3)到2017年末,早熟禾、苜蓿、柠条、枣树、刺槐土壤含水率分别为9.1%、6.3%、6.9%、7.8%、5.3%,较初始土壤含水率变化量分别为1.3%、-1.3%、-0.8%、-2.4%、0.2%。(4)到2017年末,早熟禾高度为42.3 cm,苜蓿高63.7 cm、地径为3.3 mm,柠条高114.3 cm、地径为10.2 mm,枣树高146 cm、地径为73.8 cm×88.2 cm、刺槐高480 cm、地径为189.3 cm×197.4 cm。储水量变化量依次为135.9 mm、-131.8 mm、-61.8 mm、17.8 mm、-235.6 mm;年均蒸散量依次为523.1 mm、611.1 mm、588.0 mm、586.4 mm、666.5 mm。(5)5种植物根系耗水深度变化最大时期为每年5-7月,9-11月份为植物表层土壤水分恢复时期,可在5-7月采取较大力度的土壤水分保持工作。至2017年末早熟禾耗水深度范围为0-200 cm;柠条耗水深度达540 cm,年均耗水深度为180 cm,以此速度发展3年以后柠条耗水深度将达1000 cm;苜蓿耗水深度达1000 cm;2017年刺槐深层土壤含水率与2016年基本相同,0-1000 cm平均含水量为5.3%,枣树耗水深度范围为0-300 cm。(6)早熟禾、苜蓿、柠条、枣树、刺槐土壤水分亏缺度以植物生长阻滞含水量(13.2%)为基础计算值分别为41.0%、42.5%、41.4%、42.1%、41.7%,至2017年末亏缺度为30.7%、52.5%、47.6%、40.8%、59.5%;早熟禾土壤水分恢复至13.2%还需12年。以坡耕地土壤含水率(15.26%)为基准初始亏缺度为49.0%、50.2%、49.3%、49.9%、49.6%,至2017年末亏缺度分别为40.1%、58.9%、54.7%、48.8%、65.0%,早熟禾土壤含水率恢复至15.26%还需18年。
【图文】：

示意图,土柱,纵截面,覆盖措施

图 2.1 不同覆盖措施实体图Figure 2.1 Entity pictures of different mulching measures中子管水泥挡板(d)裸地 (e)枣树 (f)刺槐(g)早熟禾(h)苜蓿 (i)柠条

示意图,覆盖措施,实体图,中子管

图 2.1 不同覆盖措施实体图Figure 2.1 Entity pictures of different mulching measures(a) 图 2.2 土柱纵截面示意图Figure 2.2 Vertical sections of soil column10cm中子管1000cm水泥挡板覆盖物直径 80cm
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S152.7

【相似文献】