黄土丘陵区退耕草地土壤稳定入渗率生长季变化
发布时间：2019-10-14 10:35
【摘要】：运用双环法,探讨了黄土丘陵区退耕草地土壤稳定入渗率生长季的变化。结果表明:(1)赖草地土壤稳定入渗率在生长季内呈现出"W"型显著的季节变化趋势(P0.05),紫花苜蓿地土壤稳定入渗率则无显著的生长季变化(P0.05)。在草地生长季,赖草地土壤稳定入渗率值的变化范围为1.61~4.53 mm·min~(-1),平均值为2.89 mm·min~(-1)。赖草地土壤稳定入渗率最小值出现在抽穗期(1.61 mm·min~(-1)),最大值出现在种子成熟期(4.53 mm·min~(-1))。紫花苜蓿地土壤稳定入渗率值的变化范围为2.12~2.3 mm·min~(-1),平均值为2.23 mm·min~(-1)。紫花苜蓿地土壤稳定入渗率最小值出现在种子成熟初期,在旁枝形成期、开花期和种子成熟末期出现最大值2.3mm·min~(-1)。(2)赖草地与裸地的土壤稳定入渗率具有显著性差异(P0.05),紫花苜蓿地与裸地则无显著性差异(P0.05),赖草地的平均土壤稳定入渗率最大(2.89±1.03 mm·min~(-1)),其次是紫花苜蓿地(2.23±0.09 mm·min~(-1));(3)土壤容重、总孔隙度和毛管孔隙度等土壤属性生长季的变化是影响黄土丘陵区退耕草地土壤稳定入渗率生长季变化的主要因素;(4)利用土壤容重、总孔隙度和毛管孔隙度等参数可以很好地模拟黄土丘陵区退耕草地土壤稳定入渗率生长季的变化(R20.86,NSE0.86)。
【图文】：
干旱地区农业研究第35卷下降趋势(图1c)，变化范围为46．65%～52．67%，平均值为49．65%。统计分析表明，赖草地土壤总孔隙度在生长季的变化无统计学显著性差异(P＞0．05)，，紫花苜蓿地土壤总孔隙度在生长季的变化有统计学显著性差异(P＜0．05)。2．4土壤毛管孔隙度生长季变化特征如图1d所示，赖草地土壤毛管孔隙度在生长季表现出了先下降后升高、再下降又上升的显著的季节变化趋势(P＜0．05)，变化范围分别为45．0%～48．6%，均值为46．6%，最小值出现在抽穗期，最大值出现在种子散落初期。紫花苜蓿地土壤毛管孔隙度在生长季表现为先升高后下降、在种子成熟末期又上升的不显著的季节变化趋势(P＞0．05)，变化范围分别为35．95%～42．63%，均值为39．3%，最小值出现在种子成熟初期，最大值出现在旁枝形成期。图1退耕草地土壤属性生长季变化Fig．1Thevariationofsoilpropertiesfortherehabilitatedgrasslandingrowingseason2．5土壤稳定入渗率生长季变化特征在黄土丘陵区退耕草地生长季，赖草地的土壤稳定入渗率在不同的生长阶段具有显著的生长季变化(P＜0．05)，紫花苜蓿地的土壤稳定入渗率在整个生长阶段无显著生长季变化(P＞0．05)，两种退耕草地土壤稳定入渗率生长季的变化趋势存在差异(图2)。在整个生长阶段，赖草地和紫花苜蓿地的土壤稳定入渗率分别呈现出“W”型变化和无显著变化的趋势。赖草地与裸地的土壤稳定入渗率具有显著性差异(P＜0．05)，紫花苜蓿地与裸地土壤稳定入渗率无显著性差异(P＞0．05)。在退耕草地生长季，赖草地的土壤稳定入渗率变化范围为1．61～4．53mm·min－1，此变化范围分别是对照样地土壤稳定入渗率变化范围的1．72～2．35倍，赖草地土壤稳定入渗率在整个生长季的均值为2．89mm·min－1
mm·min－1和2．12mm·min－1。从4月中旬到9月底，裸地土壤稳定入渗率基本呈下降趋势，在4月中旬呈现最大值2．14mm·min－1，在9月底呈现最小值0．81mm·min－1，平均值为1．47mm·min－1。裸地的土壤稳定入渗率相对较低，这可能与裸地近地表层缺少植被覆盖，强降雨所导致的土壤物理结皮降低了土壤的入渗能力有关［24－25］。总体而言，赖草地的土壤稳定入渗率具有明显的生长季变化，紫花苜蓿地的土壤稳定入渗率无明显的生长季变化，这可能与两种退耕草地土壤属性生长季的变化特点有关。图2赖草和紫花苜蓿地土壤稳定入渗率生长季变化Fig．2ThevariationofsoilstableinfiltrationrateforLeymussecalinusandalfalfaingrowingseason2．6土壤稳定入渗率生长季变化影响因素Pearson相关分析表明，在两种退耕草地生长季内，土壤稳定入渗率与土壤初始含水量和容重呈显著负相关关系(表2)，与土壤总孔隙度和毛管孔隙度呈显著正相关关系(表2)。这说明土壤初始含水量、容重、土壤总孔隙度及毛管孔隙度是影响土壤稳定入渗率生长季变化的重要因子。2．7土壤稳定入渗率生长季变化模拟在野外条件下，土壤稳定入渗率通常是难以直接测量的。但是，它是土壤水文循环过程中的一个重要组成部分［9，33］，精确模拟土壤稳定入渗率对提高土壤蓄水量和土壤侵蚀的控制起着至关重要的作用。表2土壤稳定入渗率与影响因子的相关系数Table2Thecorrelationcoefficientsofsoilstableinfiltrationrateandinfluencefactors类型Type初始含水量Initialmoisturecontent/%容重Bulkdensity/(g·cm－3)总孔隙度Totalporosity/%毛管孔隙度Capillaryporosity/%SIＲ(Leymussecalinus)－0．791
【作者单位】： 宝鸡文理学院地理与环境学院;陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(41371497,41171423) 陕西省重点实验室项目(2009JS071) 陕西省教育厅项目(14JZ013) 宝鸡文理学院重点科研项目(ZK2017039,ZK2017040)
【分类号】：S812.2
本文编号：2549219
【图文】：
干旱地区农业研究第35卷下降趋势(图1c)，变化范围为46．65%～52．67%，平均值为49．65%。统计分析表明，赖草地土壤总孔隙度在生长季的变化无统计学显著性差异(P＞0．05)，，紫花苜蓿地土壤总孔隙度在生长季的变化有统计学显著性差异(P＜0．05)。2．4土壤毛管孔隙度生长季变化特征如图1d所示，赖草地土壤毛管孔隙度在生长季表现出了先下降后升高、再下降又上升的显著的季节变化趋势(P＜0．05)，变化范围分别为45．0%～48．6%，均值为46．6%，最小值出现在抽穗期，最大值出现在种子散落初期。紫花苜蓿地土壤毛管孔隙度在生长季表现为先升高后下降、在种子成熟末期又上升的不显著的季节变化趋势(P＞0．05)，变化范围分别为35．95%～42．63%，均值为39．3%，最小值出现在种子成熟初期，最大值出现在旁枝形成期。图1退耕草地土壤属性生长季变化Fig．1Thevariationofsoilpropertiesfortherehabilitatedgrasslandingrowingseason2．5土壤稳定入渗率生长季变化特征在黄土丘陵区退耕草地生长季，赖草地的土壤稳定入渗率在不同的生长阶段具有显著的生长季变化(P＜0．05)，紫花苜蓿地的土壤稳定入渗率在整个生长阶段无显著生长季变化(P＞0．05)，两种退耕草地土壤稳定入渗率生长季的变化趋势存在差异(图2)。在整个生长阶段，赖草地和紫花苜蓿地的土壤稳定入渗率分别呈现出“W”型变化和无显著变化的趋势。赖草地与裸地的土壤稳定入渗率具有显著性差异(P＜0．05)，紫花苜蓿地与裸地土壤稳定入渗率无显著性差异(P＞0．05)。在退耕草地生长季，赖草地的土壤稳定入渗率变化范围为1．61～4．53mm·min－1，此变化范围分别是对照样地土壤稳定入渗率变化范围的1．72～2．35倍，赖草地土壤稳定入渗率在整个生长季的均值为2．89mm·min－1
mm·min－1和2．12mm·min－1。从4月中旬到9月底，裸地土壤稳定入渗率基本呈下降趋势，在4月中旬呈现最大值2．14mm·min－1，在9月底呈现最小值0．81mm·min－1，平均值为1．47mm·min－1。裸地的土壤稳定入渗率相对较低，这可能与裸地近地表层缺少植被覆盖，强降雨所导致的土壤物理结皮降低了土壤的入渗能力有关［24－25］。总体而言，赖草地的土壤稳定入渗率具有明显的生长季变化，紫花苜蓿地的土壤稳定入渗率无明显的生长季变化，这可能与两种退耕草地土壤属性生长季的变化特点有关。图2赖草和紫花苜蓿地土壤稳定入渗率生长季变化Fig．2ThevariationofsoilstableinfiltrationrateforLeymussecalinusandalfalfaingrowingseason2．6土壤稳定入渗率生长季变化影响因素Pearson相关分析表明，在两种退耕草地生长季内，土壤稳定入渗率与土壤初始含水量和容重呈显著负相关关系(表2)，与土壤总孔隙度和毛管孔隙度呈显著正相关关系(表2)。这说明土壤初始含水量、容重、土壤总孔隙度及毛管孔隙度是影响土壤稳定入渗率生长季变化的重要因子。2．7土壤稳定入渗率生长季变化模拟在野外条件下，土壤稳定入渗率通常是难以直接测量的。但是，它是土壤水文循环过程中的一个重要组成部分［9，33］，精确模拟土壤稳定入渗率对提高土壤蓄水量和土壤侵蚀的控制起着至关重要的作用。表2土壤稳定入渗率与影响因子的相关系数Table2Thecorrelationcoefficientsofsoilstableinfiltrationrateandinfluencefactors类型Type初始含水量Initialmoisturecontent/%容重Bulkdensity/(g·cm－3)总孔隙度Totalporosity/%毛管孔隙度Capillaryporosity/%SIＲ(Leymussecalinus)－0．791
【作者单位】： 宝鸡文理学院地理与环境学院;陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(41371497,41171423) 陕西省重点实验室项目(2009JS071) 陕西省教育厅项目(14JZ013) 宝鸡文理学院重点科研项目(ZK2017039,ZK2017040)
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