广西桉树林表层土壤水分时间稳定性分析
发布时间：2021-11-19 19:06
为分析桉树林土壤含水量时间稳定性特征,选取桉树林典型坡面,测量坡面9个样点5年土壤含水量,基于所测数据采用相对差分法和Spearman秩相关系数法分析土壤含水率的时空变异性和时间稳定性。结果表明,研究区坡面5年的表层平均土壤含水率为21.81%,在空间上表现为较弱的变异性,在时间上具有中等程度变异性。各年平均土壤含水率相关系数偏低,土壤含水率的空间模式在观测时间上的相似性较弱,其平均相对差分变化范围为-7.08%～5.03%,相对差分标准差和时间稳定性指数的平均值分别为5.73%和6.58%,说明不同坡度条件下土壤水分具有较好的时间稳定性。测点2,3,6,7,8水分含量较平均值高,测点1,4,9,5水分含量相对较低,湿润点的标准差和时间稳定性指数都相对小且稳定,即土壤湿润状态的水分稳定性比干燥状态的好。回归分析得到测点5的土壤含水量和整个坡面水分均值具有较高相关性,R2值为0.879,MBE值为0.141,RMSE值为99.4%,即测点5可作为代表性测点估计整个研究区浅层平均土壤含水率。
【文章来源】：水土保持学报. 2019,33(04)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图１土壤水分监测点壤理化性状统计ＴＫ／ＡＮ／ＡＰ／ＡＫ／
２．３土壤含水率的相对差分分析利用相对差分方法分析各测点土壤含水率的时间稳定性特征。图３为土壤含水率相对差分平均值从小到大的排列情况，以及对应的相对差分标准差和时间稳定性指数曲线，误差线为平均相对偏差的标准差。从图３可以看出，９个点的平均相对差分值介于－７．０８％～５．０３％，极差为１２．１１％，所有测点的平均相对差分值都较低，其中测点２，３，６，７，８的平均相对差分值＞０，说明这几个测点与实测平均值相比较为湿润，而测点１，４，９，５的平均相对差分值＜０，说明这几个点土壤含水率相对较低。湿润点的标准差和时间稳定性指数都相对小且稳定，说明土壤湿润状态的水分稳定性比干燥状态的好。注：ＭＲＤ上直线为标准差，图中数字为观测点位置。图３９个测点的相对差分平均值及其对应的标准差和时间稳定性指数排序从表４可知，相对差分标准差的平均值为５．７３％，标准差仅为１．５４％，可知９个测点的相对差分标准差较小且差异不大，时间稳定性指数平均值为６．５８％，标准差仅为１．６４％，这说明不同坡度条件下土壤水分具有较小的时间稳定性指数和较好的时间稳定性。根据平均相对差分值接近于０且标准差较小的原则可判断不同坡度最佳土壤水分观测点位置，即此点可以代表整个区域的平均土壤水分值。从图３可知，测点５的平均相对差分值最接近０，且标准差较低，即其能够较好地估算整个坡面的土壤水分平均值。测点５可初步确认为代表性测点。表４相对差分平均值、标准差和时间稳定性指数统计单位：％参
域的平均土壤水分值。从图３可知，测点５的平均相对差分值最接近０，且标准差较低，即其能够较好地估算整个坡面的土壤水分平均值。测点５可初步确认为代表性测点。表４相对差分平均值、标准差和时间稳定性指数统计单位：％参数极小值极大值均值标准差极差相对差分平均－７．０８５．０３０．００３．４８１２．１１相对差分标准差３．１３８．８４５．７３１．５４５．７１时间稳定性指数４．２８９．１２６．５８１．６４４．８４２．４土壤含水率的代表性检验图４描述了代表性测点（测点５）的土壤含水量和桉树林坡面水分均值的回归特征。从图４可知，测点５的土壤含水量和整个坡面水分均值具有较高的相关性，Ｒ２值为０．８７９，ＭＢＥ值为０．１４１，ＲＭＳＥ值分别为９９．４％，因此，可以利用位于坡面中上的测点５估计整个研究区浅层平均土壤含水率。图４代表性测点含水量和研究区土壤平均含水量的相关分析３讨论虽然桉树被某些学者［１１］认为是“抽水机”，但其整个生长期土壤含水率平均值为２１．８１％，比黄土高原小流域表层土壤水分含量高（１６．８％）［３］，与广西喀斯特地区洼地旱季湿润条件下表层土壤含水量的平均值２４．３％相近［２２］，这可能是因为样地内有较高的植被盖度，使阳光直射地面减少，群落内湿度增高、温度降低，从而降低地面蒸发和植物蒸腾［２３］。本研究的土壤含水率与降雨量在某些季度变化不一致，可能与植被盖度不一样有关，据调查，桉树林下在研究时间内林下灌木层出现过断肠草、肉桂、
【参考文献】：
期刊论文
[1]广西不同龄级桉树人工林植物多样性和群落结构动态变化特征[J]. 朱育锋,肖智华,彭晚霞,杜虎,宋敏,刘永贤. 中南林业科技大学学报. 2018(12)
[2]典型岩溶峰丛洼地坡面土壤水分空间变异性[J]. 李春茂,陈洪松,徐勤学,吴攀,付智勇. 中国岩溶. 2018(02)
[3]黄土丘陵区枣林土壤水分时间稳定性特征[J]. 白一茹,王幼奇,王建宇. 应用基础与工程科学学报. 2018(01)
[4]广西桉树人工林生态效益分析与评价[J]. 李飞宇,梁燕英,石茂鑫. 安徽农业科学. 2017(29)
[5]高寒草甸生态系统表层土壤水分时间稳定性研究[J]. 朱绪超,邵明安,朱军涛,张扬建. 农业机械学报. 2017(08)
[6]六盘山华北落叶松林坡面的土壤水分时间稳定性[J]. 刘泽彬,王彦辉,徐丽宏,刘宇,邓秀秀,王亚蕊,左海军. 水土保持学报. 2017(01)
[7]黄土塬区深剖面土壤水分垂直分布特征及其时间稳定性[J]. 韩晓阳,刘文兆,程立平. 应用生态学报. 2017(02)
[8]基于地面遥感信息与气温的夏玉米土壤水分估算方法[J]. 王敏政,周广胜. 应用生态学报. 2016(06)
[9]压砂地土壤水分的时间稳定性研究[J]. 赵文举,李晓萍,范严伟,郁文,唐学芬. 应用基础与工程科学学报. 2015(06)
[10]土壤水分及其测量方法的研究进展[J]. 李旺霞,陈彦云. 江苏农业科学. 2014(10)
博士论文
[1]黄土高原小流域土壤水分时间稳定性及空间尺度性研究[D]. 高磊.中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 2012
硕士论文
[1]不同经营措施对桉树林地植物多样性和土壤肥力的影响[D]. 马倩.广西大学 2018
[2]广西钦廉林场巨尾桉和红椎人工林对林下植物物种多样性影响的比较研究[D]. 庞海恩.广西大学 2018
[3]广西东门不同林龄巨尾桉人工林的生物生产力及经济效益分析[D]. 卢婵江.广西大学 2017
[4]桉树幼树蒸腾和林地土壤蒸发及入渗研究[D]. 于婧睿.广西大学 2016
[5]红松阔叶混交林林隙丘坑复合体微气候及其分布格局[D]. 魏全帅.东北林业大学 2014
[6]小尺度石漠化坡耕地土壤属性空间变异研究[D]. 程辉.西南大学 2013
本文编号：3505672
【文章来源】：水土保持学报. 2019,33(04)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图１土壤水分监测点壤理化性状统计ＴＫ／ＡＮ／ＡＰ／ＡＫ／
２．３土壤含水率的相对差分分析利用相对差分方法分析各测点土壤含水率的时间稳定性特征。图３为土壤含水率相对差分平均值从小到大的排列情况，以及对应的相对差分标准差和时间稳定性指数曲线，误差线为平均相对偏差的标准差。从图３可以看出，９个点的平均相对差分值介于－７．０８％～５．０３％，极差为１２．１１％，所有测点的平均相对差分值都较低，其中测点２，３，６，７，８的平均相对差分值＞０，说明这几个测点与实测平均值相比较为湿润，而测点１，４，９，５的平均相对差分值＜０，说明这几个点土壤含水率相对较低。湿润点的标准差和时间稳定性指数都相对小且稳定，说明土壤湿润状态的水分稳定性比干燥状态的好。注：ＭＲＤ上直线为标准差，图中数字为观测点位置。图３９个测点的相对差分平均值及其对应的标准差和时间稳定性指数排序从表４可知，相对差分标准差的平均值为５．７３％，标准差仅为１．５４％，可知９个测点的相对差分标准差较小且差异不大，时间稳定性指数平均值为６．５８％，标准差仅为１．６４％，这说明不同坡度条件下土壤水分具有较小的时间稳定性指数和较好的时间稳定性。根据平均相对差分值接近于０且标准差较小的原则可判断不同坡度最佳土壤水分观测点位置，即此点可以代表整个区域的平均土壤水分值。从图３可知，测点５的平均相对差分值最接近０，且标准差较低，即其能够较好地估算整个坡面的土壤水分平均值。测点５可初步确认为代表性测点。表４相对差分平均值、标准差和时间稳定性指数统计单位：％参
域的平均土壤水分值。从图３可知，测点５的平均相对差分值最接近０，且标准差较低，即其能够较好地估算整个坡面的土壤水分平均值。测点５可初步确认为代表性测点。表４相对差分平均值、标准差和时间稳定性指数统计单位：％参数极小值极大值均值标准差极差相对差分平均－７．０８５．０３０．００３．４８１２．１１相对差分标准差３．１３８．８４５．７３１．５４５．７１时间稳定性指数４．２８９．１２６．５８１．６４４．８４２．４土壤含水率的代表性检验图４描述了代表性测点（测点５）的土壤含水量和桉树林坡面水分均值的回归特征。从图４可知，测点５的土壤含水量和整个坡面水分均值具有较高的相关性，Ｒ２值为０．８７９，ＭＢＥ值为０．１４１，ＲＭＳＥ值分别为９９．４％，因此，可以利用位于坡面中上的测点５估计整个研究区浅层平均土壤含水率。图４代表性测点含水量和研究区土壤平均含水量的相关分析３讨论虽然桉树被某些学者［１１］认为是“抽水机”，但其整个生长期土壤含水率平均值为２１．８１％，比黄土高原小流域表层土壤水分含量高（１６．８％）［３］，与广西喀斯特地区洼地旱季湿润条件下表层土壤含水量的平均值２４．３％相近［２２］，这可能是因为样地内有较高的植被盖度，使阳光直射地面减少，群落内湿度增高、温度降低，从而降低地面蒸发和植物蒸腾［２３］。本研究的土壤含水率与降雨量在某些季度变化不一致，可能与植被盖度不一样有关，据调查，桉树林下在研究时间内林下灌木层出现过断肠草、肉桂、
【参考文献】：
期刊论文
[1]广西不同龄级桉树人工林植物多样性和群落结构动态变化特征[J]. 朱育锋,肖智华,彭晚霞,杜虎,宋敏,刘永贤. 中南林业科技大学学报. 2018(12)
[2]典型岩溶峰丛洼地坡面土壤水分空间变异性[J]. 李春茂,陈洪松,徐勤学,吴攀,付智勇. 中国岩溶. 2018(02)
[3]黄土丘陵区枣林土壤水分时间稳定性特征[J]. 白一茹,王幼奇,王建宇. 应用基础与工程科学学报. 2018(01)
[4]广西桉树人工林生态效益分析与评价[J]. 李飞宇,梁燕英,石茂鑫. 安徽农业科学. 2017(29)
[5]高寒草甸生态系统表层土壤水分时间稳定性研究[J]. 朱绪超,邵明安,朱军涛,张扬建. 农业机械学报. 2017(08)
[6]六盘山华北落叶松林坡面的土壤水分时间稳定性[J]. 刘泽彬,王彦辉,徐丽宏,刘宇,邓秀秀,王亚蕊,左海军. 水土保持学报. 2017(01)
[7]黄土塬区深剖面土壤水分垂直分布特征及其时间稳定性[J]. 韩晓阳,刘文兆,程立平. 应用生态学报. 2017(02)
[8]基于地面遥感信息与气温的夏玉米土壤水分估算方法[J]. 王敏政,周广胜. 应用生态学报. 2016(06)
[9]压砂地土壤水分的时间稳定性研究[J]. 赵文举,李晓萍,范严伟,郁文,唐学芬. 应用基础与工程科学学报. 2015(06)
[10]土壤水分及其测量方法的研究进展[J]. 李旺霞,陈彦云. 江苏农业科学. 2014(10)
博士论文
[1]黄土高原小流域土壤水分时间稳定性及空间尺度性研究[D]. 高磊.中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 2012
硕士论文
[1]不同经营措施对桉树林地植物多样性和土壤肥力的影响[D]. 马倩.广西大学 2018
[2]广西钦廉林场巨尾桉和红椎人工林对林下植物物种多样性影响的比较研究[D]. 庞海恩.广西大学 2018
[3]广西东门不同林龄巨尾桉人工林的生物生产力及经济效益分析[D]. 卢婵江.广西大学 2017
[4]桉树幼树蒸腾和林地土壤蒸发及入渗研究[D]. 于婧睿.广西大学 2016
[5]红松阔叶混交林林隙丘坑复合体微气候及其分布格局[D]. 魏全帅.东北林业大学 2014
[6]小尺度石漠化坡耕地土壤属性空间变异研究[D]. 程辉.西南大学 2013
本文编号：3505672
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