论文部分内容阅读
近年来,白洋淀-大清河流域河/沟岸经常出现因降雨引发的严重水土流失,有关研究表明水土流失的问题与河岸带连通性有密切关系。河岸带连通性不仅与坡面连通性有关,河岸带的坡内连通性对整个河岸带连通性的影响是至关重要的,本文用坡内土壤大孔隙的连通性来表征整个河岸带的连通性。通过对比分析白洋淀-大清河流域中六条入淀河流的不同河岸带土壤大孔隙结构特征及连通性,确定现状河岸带中土壤大孔隙结构好,连通性高的河岸带及其中的植被种类,为后期河岸带植被修复时的选择提供理论支撑。通过种植选择出的植被种类,对改善河岸带土壤大孔隙结构,提高降水的入渗,提升河岸带连通性具有重要意义。由于CT成像技术与传统的成像技术相比,具有分辨率高、三维无损成像的优点,可将土壤大孔隙结构进行三维可视化成像,能实现土壤大孔隙结构及连通性的定量表征。因此本文利用CT扫描技术研究了不同河岸带土壤大孔隙的结构特征值(大孔隙度、孔径、成圆率、分形维数)和大孔隙三维连通性。分析不同质地,不同土地利用类型对土壤大孔隙结构特征和连通性的影响,通过研究,得到的主要结论如下:(1)不同土质的河岸带中,壤土的大孔隙度最高为0.72,大孔隙三维连通性密度值也较高为74.5,有利于植被根系的生长,是土壤大孔隙发育的最优土壤质地。(2)不同土地利用类型(其中包括林地、草地、耕地)的河岸带中,林地的土壤大孔隙结构和连通性明显优于草地和耕地。经济林中桃树林和柿树林的河岸带,土壤大孔隙度高,连通性密度值高,但由于经济林管理过程中容易造成水源的污染,因此应该选择土壤大孔隙结构较好,连通性较高并且具有一定生态和防护效益的栾树和槐树种植在河岸带,来提高河岸带连通性,减少河岸带坡面水土流失。且栾树和槐树在河岸带的生长情况良好,符合适地适树的条件。(3)相同林分,不同草本植物群落的林地河岸带中,通过两类情况进行分析,分别以柿树林和杨树林为例,研究柿树林中三种不同草本植物群落、杨树林中五种不同草本植物群落对土壤大孔隙的影响。其中柿树和不同草本植物群落结合的河岸带中,大孔隙连通性密度的大小顺序为:婆婆针+藜+狗尾草群丛>马唐群丛>薹草群丛,因此婆婆针+藜+狗尾草群丛结合形成的土壤大孔隙有利于水分的下渗,能提高河岸带的连通性。杨树和不同草本植物群落结合的河岸带中,藜+狗尾草群丛结合的大孔隙面孔隙度分布好,连通性较高,是几种草本植物群落中最有利于水分下渗的组合。(4)不同草本植物群落的草地河岸带中,青蒿+藜群丛的大孔隙度为0.57,连通性密度值为46.5,苜蓿+马唐群丛的大孔隙度为0.37,连通性密度值为19。通过分析其大孔隙的结构特征值和三维连通性密度的数值可知,青蒿+藜群丛的大孔隙度较高,三维连通性较好。有利于增加下渗水量,提升河岸带连通性。