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摘 要 在龙滩流域内,不论阴坡、半阳坡还是阳坡,柠条林地土壤含水量年内变化均呈现不对称的双峰曲线,4月与7月出现土壤含水量的低值,5月与9月出现土壤含水量的高值,且一年当中土壤含水量生长末期明显高于生长初期,柠条林地在该区域表现出随季节变化对土壤水分较为稳定的利用特性;不同坡向人工柠条林土壤水分具有显著性差异,具体表现为阳坡>半阳坡>阴坡。
关键词 黄土高原;柠条林地;平茬;土壤水分;动态分析
中图分类号:S714.2 文献标志码:A 文章编号:1673-890X(2016)15-0-02
在半干旱黄土丘陵沟壑区,水分是制约植物生长的关键性因子[1],一方面,水分可促进植物生长和调节体内外生理生态变化,决定着植物群落的多样性、群落稳定性和生态系统生产力;另一方面,植被是影响土壤水分最活跃最积极的因素,在大气降水不足的时候,由于蒸腾对土壤水分的强烈消耗,使土壤水分严重亏缺,往往接近凋萎。因此,对黄土高原地区土壤水分的研究历来受到重视[2-5]。
柠条是豆科锦鸡儿属植物的俗称,为多年生落叶灌木。其代表植物主要有小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿[6,7],主要分布于我国吉林、辽宁、河北、山东、山西、内蒙古、陕西、宁夏、甘肃、青海和新疆等省(区),以内蒙古西部和陕北比较集中。柠条抗逆性强,易种植,易成活,是防风固沙和保持水土的优良灌木[8],是十分适宜当地生长的土树灌木,对于水土流失严重的半干旱黄土丘陵沟壑去具有重要意义[9]。
本研究以野外试验资料为基础,通过对定西市安定区龙滩流域人工柠条灌木林的土壤水分动态及时空分布特点进行研究,在一定程度上可以反映出该区域植被对水分的利用现状、作用规律与强度。为区域植被恢复和生态环境建设提供依据。
1 研究区概况
龙滩流域位于定西市安定区口镇境内,区域地貌为梁状丘陵,海拔2 000~2 300 m,地形以黄土长梁为主,呈黄土岭、沟壑谷地起伏景观。年平均气温6.8 ℃,1月平均气温-7.9 ℃,极端最高气温34.9 ℃,极端最低气温-27.1 ℃,≥10 ℃的年活动积温2 124 ℃,气温日较差14~19 ℃;年均降水量386.3 mm,降水主要集中在7-9月,多以暴雨的形式降落,春季降水很少;年平均相对湿度64%,干燥度为1.9;平均无霜期152 d;年平均日照时数为2 052.7 h。柠条林地为反坡台地,台宽1.5~2 m,反坡3?~5?,形成外高内低,水平阶沿山体水平延伸,间距300 cm。
2 样地布设
分别在龙滩流域内阴坡、阳坡、半阳坡的上、中、下9个地点进行样地布设,进行土壤水分的定位观测,试验样地面积为20 m×20 m,在小区中心地带分别在台地上和坡地上用TDR方法,从2015年4月18日-10月17日每一个月对监测样地剖面土壤水分进行连续测定,测定深度为200 cm,每20 cm测定1次,每次每层做1个重复并取平均值作为该次该层的土壤含水量(%)。
3 土壤水分季节动态变化差异
3.1 柠条生长节律与土壤水分季节动态相互相应
图1为不同坡向柠条样地的土壤水分动态变化曲线,不论阴坡、半阳坡还是阳坡,柠条林地土壤含水量年内变化均呈现不对称的双峰曲线,4月与7月出现土壤含水量的低值,5月与9月出现土壤含水量的高值,且一年当中第二高峰峰值明显高于第一高峰峰值。在柠条的生长初期(5月)和生长末期(9月)土壤的含水量较高,而在生长中期(6月、7月),土壤的含水量较低。
3.2 不同立地条件下柠条林土壤含水量差异
由表1可知,不同立地条件下,柠条林地的年内土壤水分差异极显著(P>0.01),阳坡柠条林的土壤含水率最高,为8.80%,阴坡的土壤含水率最低为7.96%。土壤含水量排序为:阳坡>半阳坡>阴坡。
4 结语
1)在龙滩流域内,不论阴坡、半阳坡还是阳坡,柠条林地土壤含水量年内变化均呈现不对称的双峰曲线。
2)不同坡向人工柠条林土壤水分具有显著性差异,具体表现为:阳坡>半阳坡>阴坡。
3)在土壤水分剖面各土层的含水率中,土壤水分的利用深度表现为:半阳坡>阴坡>阳坡,这与柠条的生长状况呈现出相一致的规律。
参考文献
[1]张思祖,李凯荣,易亮,等.黄土高原沟壑区杏树林地土壤水分时空动态变化及适宜性研究[J].水土保持研究,2010,17(5):21-26.
[2]王孟本,李洪建.黄土高原人工林水分生态研究[M].北京:中国林业出版社,2001.
[3]王孟本,李洪建,柴宝峰.柠条的水分生理生态学特性[J].植物生态学报,1996,20(6):494-501.
[4]李玉山.黄土区水分循环特征及其对陆地水分循环的影响[J].生态学报,1983,3(2):91-101.
[5]杨文治,韩仕峰.黄土丘陵区人工林草地的土壤水分生态环境[J].水土保持研究,1985,2(3):18-28.
[6]杨文治,邵明安,彭新德,等.黄土高原环境的旱化与黄土的水分关系[J].中国科学(D辑),1998,28(4):357-365
[7]周世权,马恩伟.植物分类学[M].北京:中国林业出版社,2003:117-119.
[8]张旭,马芳.内蒙古柠条饲料加工利用现状及前景分析[J].农机化研究,2009(2):231-233.
[9]周明荣.浅谈柠条种植以后的管理[J].林业科技,2007(5):26-27.
(责任编辑:刘昀)
关键词 黄土高原;柠条林地;平茬;土壤水分;动态分析
中图分类号:S714.2 文献标志码:A 文章编号:1673-890X(2016)15-0-02
在半干旱黄土丘陵沟壑区,水分是制约植物生长的关键性因子[1],一方面,水分可促进植物生长和调节体内外生理生态变化,决定着植物群落的多样性、群落稳定性和生态系统生产力;另一方面,植被是影响土壤水分最活跃最积极的因素,在大气降水不足的时候,由于蒸腾对土壤水分的强烈消耗,使土壤水分严重亏缺,往往接近凋萎。因此,对黄土高原地区土壤水分的研究历来受到重视[2-5]。
柠条是豆科锦鸡儿属植物的俗称,为多年生落叶灌木。其代表植物主要有小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿[6,7],主要分布于我国吉林、辽宁、河北、山东、山西、内蒙古、陕西、宁夏、甘肃、青海和新疆等省(区),以内蒙古西部和陕北比较集中。柠条抗逆性强,易种植,易成活,是防风固沙和保持水土的优良灌木[8],是十分适宜当地生长的土树灌木,对于水土流失严重的半干旱黄土丘陵沟壑去具有重要意义[9]。
本研究以野外试验资料为基础,通过对定西市安定区龙滩流域人工柠条灌木林的土壤水分动态及时空分布特点进行研究,在一定程度上可以反映出该区域植被对水分的利用现状、作用规律与强度。为区域植被恢复和生态环境建设提供依据。
1 研究区概况
龙滩流域位于定西市安定区口镇境内,区域地貌为梁状丘陵,海拔2 000~2 300 m,地形以黄土长梁为主,呈黄土岭、沟壑谷地起伏景观。年平均气温6.8 ℃,1月平均气温-7.9 ℃,极端最高气温34.9 ℃,极端最低气温-27.1 ℃,≥10 ℃的年活动积温2 124 ℃,气温日较差14~19 ℃;年均降水量386.3 mm,降水主要集中在7-9月,多以暴雨的形式降落,春季降水很少;年平均相对湿度64%,干燥度为1.9;平均无霜期152 d;年平均日照时数为2 052.7 h。柠条林地为反坡台地,台宽1.5~2 m,反坡3?~5?,形成外高内低,水平阶沿山体水平延伸,间距300 cm。
2 样地布设
分别在龙滩流域内阴坡、阳坡、半阳坡的上、中、下9个地点进行样地布设,进行土壤水分的定位观测,试验样地面积为20 m×20 m,在小区中心地带分别在台地上和坡地上用TDR方法,从2015年4月18日-10月17日每一个月对监测样地剖面土壤水分进行连续测定,测定深度为200 cm,每20 cm测定1次,每次每层做1个重复并取平均值作为该次该层的土壤含水量(%)。
3 土壤水分季节动态变化差异
3.1 柠条生长节律与土壤水分季节动态相互相应
图1为不同坡向柠条样地的土壤水分动态变化曲线,不论阴坡、半阳坡还是阳坡,柠条林地土壤含水量年内变化均呈现不对称的双峰曲线,4月与7月出现土壤含水量的低值,5月与9月出现土壤含水量的高值,且一年当中第二高峰峰值明显高于第一高峰峰值。在柠条的生长初期(5月)和生长末期(9月)土壤的含水量较高,而在生长中期(6月、7月),土壤的含水量较低。
3.2 不同立地条件下柠条林土壤含水量差异
由表1可知,不同立地条件下,柠条林地的年内土壤水分差异极显著(P>0.01),阳坡柠条林的土壤含水率最高,为8.80%,阴坡的土壤含水率最低为7.96%。土壤含水量排序为:阳坡>半阳坡>阴坡。
4 结语
1)在龙滩流域内,不论阴坡、半阳坡还是阳坡,柠条林地土壤含水量年内变化均呈现不对称的双峰曲线。
2)不同坡向人工柠条林土壤水分具有显著性差异,具体表现为:阳坡>半阳坡>阴坡。
3)在土壤水分剖面各土层的含水率中,土壤水分的利用深度表现为:半阳坡>阴坡>阳坡,这与柠条的生长状况呈现出相一致的规律。
参考文献
[1]张思祖,李凯荣,易亮,等.黄土高原沟壑区杏树林地土壤水分时空动态变化及适宜性研究[J].水土保持研究,2010,17(5):21-26.
[2]王孟本,李洪建.黄土高原人工林水分生态研究[M].北京:中国林业出版社,2001.
[3]王孟本,李洪建,柴宝峰.柠条的水分生理生态学特性[J].植物生态学报,1996,20(6):494-501.
[4]李玉山.黄土区水分循环特征及其对陆地水分循环的影响[J].生态学报,1983,3(2):91-101.
[5]杨文治,韩仕峰.黄土丘陵区人工林草地的土壤水分生态环境[J].水土保持研究,1985,2(3):18-28.
[6]杨文治,邵明安,彭新德,等.黄土高原环境的旱化与黄土的水分关系[J].中国科学(D辑),1998,28(4):357-365
[7]周世权,马恩伟.植物分类学[M].北京:中国林业出版社,2003:117-119.
[8]张旭,马芳.内蒙古柠条饲料加工利用现状及前景分析[J].农机化研究,2009(2):231-233.
[9]周明荣.浅谈柠条种植以后的管理[J].林业科技,2007(5):26-27.
(责任编辑:刘昀)