黄土高原北部草地土壤水分空间变异研究

发布时间：2021-09-28 00:47

　　土壤水是维系黄土高原恢复生态系统稳定性和可持续性的关键因子。为深入理解黄土高原不同类型草地恢复生态系统土壤水的分布特征,采用经典统计学与地统计学方法,分析了陕北神木六道沟小流域样地尺度长芒草和苜蓿草地0～500 cm剖面土壤水分的空间变异特征。结果表明:两种草地土壤水分随土层深度增加均呈先增大、后减小,而后趋于稳定的变化趋势,具有中等程度变异性。垂直方向上两种草地土壤含水量及空间变异系数均具有显著差异（P <0.001）,苜蓿和长芒草地0～500 cm剖面土壤水分变异系数平均值分别为0.19和0.33。总体上,苜蓿导致深层土壤水过度消耗,70cm以下土层土壤含水量明显低于长芒草地,其高耗水特性削弱了垂直方向140 cm以下土层土壤水的空间变异强度。因此,苜蓿植被强化了土壤水在垂直方向上的循环,并导致深层土壤水负平衡,进而使样地尺度土壤水在水平方向的分布趋于均质化。 

【文章来源】：土壤通报. 2019,50(05)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

研究区采样点分布

0～200 cm土层为苜蓿根系主要分布层，但其扎根较深，加之无法得到降雨入渗和地下水的补给，极易形成土壤干层。由图2可以看出，苜蓿草地0～500 cm范围内出现土壤干层，干层起始深度为120 cm，厚度达380 cm，土壤平均含水量为5.19%，属重度干层[9]。而长芒草地0～500 cm范围内并未出现土壤干层。土壤干层厚度及干层内土壤平均含水量证明了苜蓿较高的耗水特征。2.2 不同草地类型土壤储水量特征

长芒草地和苜蓿草地不同土层土壤储水量特征见图3。结果表明，两种草地0～70 cm土层土壤储水量无显著差异，70～500 cm土层苜蓿草地土壤储水量显著低于长芒草地。与长芒草地相比，苜蓿导致0～500cm剖面土壤储水量减少了271.9 mm，其中70～140cm、140～220 cm、220～340 cm和340～500 cm土层分别减少32.9、70.8、57.0和97.9 mm。因此，苜蓿的高耗水特性造成研究区较为严重的土壤水分亏缺。由于降雨深度补给有限，深层土壤水分一旦发生亏缺，将难以恢复，进而威胁恢复生态系统的可持续性。佘冬立[27]研究发现，陕北黄土高原苜蓿在种植7～8年左右便出现退化现象，主要就是由于苜蓿生长对深层土壤水分过度消耗，导致深层土壤水分亏缺而形成的土壤水分胁迫所致。2.3 基于经典统计学的土壤水分变异特征


本文编号：3410926