毛乌素沙地樟子松固沙林土壤水分对降雨的动态响应
发布时间：2021-11-05 11:11
为分析半干旱区毛乌素沙地樟子松固沙林土壤水分对降雨的动态响应特征,采用AV-3665R雨量计、ECH2O-5土壤水分传感器、深层渗漏水量测试仪自动监测樟子松固沙林2013—2014年降雨、0—200 cm土壤含水量、200 cm以下渗漏量。结果表明:樟子松固沙林5—10月累积降雨均显著（p<0.01）影响0—200 cm层土壤水分变化,其中5—6月降雨对150 cm以下土层影响较小、9月后降雨对土壤水分补给作用显著;小于45.2 mm降雨对150 cm以下土层无直接补给作用;大于53.8 mm降雨对200 cm层土壤水分有补给作用,且表层初始含水量较高时,降雨入渗快、历时时间短、补给作用大。降雨量、土壤表层初始含水量对降雨后樟子松固沙林土壤水分入渗过程及特征有显著影响。
【文章来源】：水土保持研究. 2019,26(03)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图１试验期间研究区降雨分布特征表１樟子松固沙林各层土壤体积含水量时间上变化峰值（日平均值）年—月年—月
２．２９％，２．５３％，２．３３％，降雨后第２天分别下降了０．５３％，２．２９％，０．６６％；降雨后第３天分别下降了０．５０％，１．４０％，０．４７％；降雨后第４天分别下降了０．５０％，０．９７％，１．１６％。以上结果表明，降雨后第１天时０—１０ｃｍ表层土壤水分损失量最大，占降雨后４ｄ总损失量的１／３以上，分别占总损失量的６０．０％，３５．２％，５０．４％。图３樟子松固沙林０－２００ｃｍ土壤层蓄水量动态变化图４典型降雨后樟子松固沙林表层０－１０ｃｍ土壤体积含水量动态变化２．５典型降雨事件后土壤水分入渗特征从试验期间２０１３年１０ｃｍ，３０ｃｍ层土壤体积含水量峰值看（表１），１０ｃｍ，３０ｃｍ土壤体积含水量最低值均出现在６月１９日之前，最大值均出现在９月１７日，且在６月１８日时表层０—３０ｃｍ土壤水分维持在相对较低水平（５．４６％），９月１５日表层０—３０ｃｍ土壤水分维持在相对较高水平（９．２２％）。从图２看出，在６月１９日、９月１６日后土壤０—２００ｃｍ各层均出现了波动变化，因此，选择２０１３年６月１８日后单场５３．８ｍｍ及９月１５日后单场８８．６ｍｍ的典型降雨事件分析不同初始含水量下降雨入渗变化特征。表２典型降雨事件后樟子松固沙林各层土壤水分湿润锋特征及峰值０—３０ｃｍ层初始含水量土层深度／ｃｍ湿润锋对降雨的响应湿润锋时间／ｈ降雨时间／ｈ累积降雨量／ｍ
月１９日因降雨湿润锋到达２００ｃｍ存在时间滞后性），０—６０ｃｍ为土壤水分消退层，６０—２００ｃｍ为土壤水分补给层；且９月后樟子松固沙林进入生长末期，０—６０ｃｍ土壤水分的消退主要贡献给蒸发或入渗补给。结合樟子松固沙林土壤水分动态变化（图２），分析得出如在生长季时，樟子松固沙林将由蒸渗型土壤水分消退特征转换为蒸散型土壤水分消退特征，即土壤水分的消耗主要用于植物蒸腾及土壤蒸发，且０—９０ｃｍ为土壤水分主要消退层。图５典型降雨后樟子松固沙林０－２００ｃｍ土壤水分消退２．７水量平衡初步估算采用水量平衡方程初步估算了樟子松固沙林试验期间土壤水量平衡。降雨后樟子松固沙林土壤水量平衡包括０—２００ｃｍ蓄水变化量、２００ｃｍ以下渗漏量、降雨损失量（截留、土壤蒸发、植物蒸腾）。从表３可以看出，在２０１３年、２０１４年的５月—１０月０—２００ｃｍ层土壤蓄水量均有减少，说明生长季樟子松固沙林均消耗了土壤中已有蓄存水，分别消耗２．７７ｍｍ，８．５７ｍｍ；但在降雨较好的２０１３年，还有少量水分渗漏到２００ｃｍ以下（０．８ｍｍ），且２０１３年１１月降雨７．８ｍｍ，而２０１４年即无渗漏１１月也无降雨，可以得出２０１３年樟子松固沙林能够维持土壤水量平衡，但降雨较少的２０１４年樟子松固沙林已开始表现出水分亏缺现象。以上结果说明，在丰水年与欠水年交替的过程中樟子松固沙林能够通过自我调节降低对土壤水分的消耗，能够基本维持水量
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于层次分析法的毛乌素沙地3种造林模式恢复成效评价[J]. 张雷,洪光宇,李卓凡,高孝威,黄萨仁,王卓,刘尚华,王晓江. 林业资源管理. 2017(06)
[2]不同初植密度樟子松人工林对毛乌素沙地南缘土壤粒度特征的影响[J]. 马成忠,邓继峰,丁国栋,邓舸,赵国平,张若菡,杨立新,周永斌. 水土保持学报. 2017(01)
[3]毛乌素沙地樟子松人工林不同坡向的碳储量及空间分布研究[J]. 徐松,廖超英,多杰吉,付广军. 水土保持研究. 2015(06)
[4]毛乌素沙地南缘沙丘表面径流特征[J]. 吴永胜,哈斯,乌格特茉勒. 科学通报. 2011(34)
[5]毛乌素沙地樟子松和油松人工林光合生理特性[J]. 丁晓纲,何茜,李吉跃,张方秋,刘育贤. 水土保持研究. 2011(01)
[6]辽宁省章古台引种樟子松造林研究[J]. 焦树仁. 防护林科技. 2009(06)
[7]毛乌素沙地樟子松抗旱造林关键技术研究[J]. 王怀彪,潘鹏,高保山. 西北林学院学报. 2009(06)
[8]科尔沁沙地南缘樟子松人工林地下水埋深季节变化[J]. 朱教君,康宏樟,宋立宁,闫巧玲. 生态学杂志. 2009(09)
[9]毛乌素沙地东南部樟子松生长状况调查分析[J]. 樊晓英,廖超英,谢燕,高宝山. 西北林学院学报. 2008(04)
[10]樟子松人工固沙林衰退的规律和原因[J]. 吴祥云,姜凤岐,李晓丹,薛杨,邱素芬. 应用生态学报. 2004(12)
博士论文
[1]毛乌素沙地几种树种水分生理特性研究[D]. 张友焱.北京林业大学 2006
硕士论文
[1]毛乌素沙地三典型造林树种蒸腾耗水特性研究[D]. 樊文会.北京林业大学 2012
[2]毛乌素沙地榆林沙区樟子松人工林土壤理化性质时空变异规律研究[D]. 段民福.西北农林科技大学 2012
本文编号：3477686
【文章来源】：水土保持研究. 2019,26(03)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图１试验期间研究区降雨分布特征表１樟子松固沙林各层土壤体积含水量时间上变化峰值（日平均值）年—月年—月
２．２９％，２．５３％，２．３３％，降雨后第２天分别下降了０．５３％，２．２９％，０．６６％；降雨后第３天分别下降了０．５０％，１．４０％，０．４７％；降雨后第４天分别下降了０．５０％，０．９７％，１．１６％。以上结果表明，降雨后第１天时０—１０ｃｍ表层土壤水分损失量最大，占降雨后４ｄ总损失量的１／３以上，分别占总损失量的６０．０％，３５．２％，５０．４％。图３樟子松固沙林０－２００ｃｍ土壤层蓄水量动态变化图４典型降雨后樟子松固沙林表层０－１０ｃｍ土壤体积含水量动态变化２．５典型降雨事件后土壤水分入渗特征从试验期间２０１３年１０ｃｍ，３０ｃｍ层土壤体积含水量峰值看（表１），１０ｃｍ，３０ｃｍ土壤体积含水量最低值均出现在６月１９日之前，最大值均出现在９月１７日，且在６月１８日时表层０—３０ｃｍ土壤水分维持在相对较低水平（５．４６％），９月１５日表层０—３０ｃｍ土壤水分维持在相对较高水平（９．２２％）。从图２看出，在６月１９日、９月１６日后土壤０—２００ｃｍ各层均出现了波动变化，因此，选择２０１３年６月１８日后单场５３．８ｍｍ及９月１５日后单场８８．６ｍｍ的典型降雨事件分析不同初始含水量下降雨入渗变化特征。表２典型降雨事件后樟子松固沙林各层土壤水分湿润锋特征及峰值０—３０ｃｍ层初始含水量土层深度／ｃｍ湿润锋对降雨的响应湿润锋时间／ｈ降雨时间／ｈ累积降雨量／ｍ
月１９日因降雨湿润锋到达２００ｃｍ存在时间滞后性），０—６０ｃｍ为土壤水分消退层，６０—２００ｃｍ为土壤水分补给层；且９月后樟子松固沙林进入生长末期，０—６０ｃｍ土壤水分的消退主要贡献给蒸发或入渗补给。结合樟子松固沙林土壤水分动态变化（图２），分析得出如在生长季时，樟子松固沙林将由蒸渗型土壤水分消退特征转换为蒸散型土壤水分消退特征，即土壤水分的消耗主要用于植物蒸腾及土壤蒸发，且０—９０ｃｍ为土壤水分主要消退层。图５典型降雨后樟子松固沙林０－２００ｃｍ土壤水分消退２．７水量平衡初步估算采用水量平衡方程初步估算了樟子松固沙林试验期间土壤水量平衡。降雨后樟子松固沙林土壤水量平衡包括０—２００ｃｍ蓄水变化量、２００ｃｍ以下渗漏量、降雨损失量（截留、土壤蒸发、植物蒸腾）。从表３可以看出，在２０１３年、２０１４年的５月—１０月０—２００ｃｍ层土壤蓄水量均有减少，说明生长季樟子松固沙林均消耗了土壤中已有蓄存水，分别消耗２．７７ｍｍ，８．５７ｍｍ；但在降雨较好的２０１３年，还有少量水分渗漏到２００ｃｍ以下（０．８ｍｍ），且２０１３年１１月降雨７．８ｍｍ，而２０１４年即无渗漏１１月也无降雨，可以得出２０１３年樟子松固沙林能够维持土壤水量平衡，但降雨较少的２０１４年樟子松固沙林已开始表现出水分亏缺现象。以上结果说明，在丰水年与欠水年交替的过程中樟子松固沙林能够通过自我调节降低对土壤水分的消耗，能够基本维持水量
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于层次分析法的毛乌素沙地3种造林模式恢复成效评价[J]. 张雷,洪光宇,李卓凡,高孝威,黄萨仁,王卓,刘尚华,王晓江. 林业资源管理. 2017(06)
[2]不同初植密度樟子松人工林对毛乌素沙地南缘土壤粒度特征的影响[J]. 马成忠,邓继峰,丁国栋,邓舸,赵国平,张若菡,杨立新,周永斌. 水土保持学报. 2017(01)
[3]毛乌素沙地樟子松人工林不同坡向的碳储量及空间分布研究[J]. 徐松,廖超英,多杰吉,付广军. 水土保持研究. 2015(06)
[4]毛乌素沙地南缘沙丘表面径流特征[J]. 吴永胜,哈斯,乌格特茉勒. 科学通报. 2011(34)
[5]毛乌素沙地樟子松和油松人工林光合生理特性[J]. 丁晓纲,何茜,李吉跃,张方秋,刘育贤. 水土保持研究. 2011(01)
[6]辽宁省章古台引种樟子松造林研究[J]. 焦树仁. 防护林科技. 2009(06)
[7]毛乌素沙地樟子松抗旱造林关键技术研究[J]. 王怀彪,潘鹏,高保山. 西北林学院学报. 2009(06)
[8]科尔沁沙地南缘樟子松人工林地下水埋深季节变化[J]. 朱教君,康宏樟,宋立宁,闫巧玲. 生态学杂志. 2009(09)
[9]毛乌素沙地东南部樟子松生长状况调查分析[J]. 樊晓英,廖超英,谢燕,高宝山. 西北林学院学报. 2008(04)
[10]樟子松人工固沙林衰退的规律和原因[J]. 吴祥云,姜凤岐,李晓丹,薛杨,邱素芬. 应用生态学报. 2004(12)
博士论文
[1]毛乌素沙地几种树种水分生理特性研究[D]. 张友焱.北京林业大学 2006
硕士论文
[1]毛乌素沙地三典型造林树种蒸腾耗水特性研究[D]. 樊文会.北京林业大学 2012
[2]毛乌素沙地榆林沙区樟子松人工林土壤理化性质时空变异规律研究[D]. 段民福.西北农林科技大学 2012
本文编号：3477686
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