露天煤矿排土场不同植被土壤水分特征及其时间稳定性

发布时间：2024-03-20 19:09

　　选择晋陕蒙接壤区永利煤矿排土场沙打旺草地、紫花苜蓿草地、沙棘林地和原地貌草地土壤水分为对象,研究其蒸散、剖面分布、时间变化等特征,以期揭示土体重构及不同复垦植被模式对土壤水分及其时间稳定性影响。结果表明:排土场3种人工植被条件下土壤平均含水量同原地貌草地相比提高了50.7%～62.3%,另外,沙打旺复垦草地土壤含水量显著低于苜蓿复垦草地和沙棘复垦灌木林地(均降低了7.2%)。沙打旺和苜蓿会导致深层(120—260,120—220 cm)土壤水分亏缺,但有利于20—80 cm的土壤水分的保持;而沙棘易导致浅层(20—80 cm)土壤水分亏缺,但对深层(100—280 cm)土壤水分影响较小。上述结果说明,矿区排土场土体重构过程能够改善排土场土壤的水分条件,并且在进行植被重建的过程中,不同复垦植被对土壤水分的保持与利用形式有所不同,在本研究中,苜蓿和沙棘更有利于缓解土壤水分亏缺。

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【部分图文】：

图1试验期间降雨量和参考作物蒸散

在4个地块中央分别安装3根中子管,3根中子管呈“品”字形分布,每2根中子管相距15m。土壤水分监测使用中子仪(CNC503DR),0—100cm每10cm测定1次,100cm以下每20cm测定1次。排土场3种植被的观测深度为300cm;原地貌草地由于200cm以下的....

图2不同植被条件下的剖面平均土壤含水量

2014年6月至2016年10月间,原地貌草地的剖面平均土壤含水量为(12.0±1.1)%,变异系数为8.8%(图2)。同原地貌相比,排土场3种不同复垦植被条件下的土壤平均含水量均显著增加,增加幅度为50.7%～62.3%(P<0.05)。排土场沙打旺草地、苜蓿草地和沙棘灌木林地....

图3时间平均土壤含水量及其变异系数随土层深度的变化

由图2b可知,排土场和原地貌从5—8月土壤含水量逐渐降低,8—9月土壤含水量逐渐增加。以降雨后土壤含水量增加30%以上为主要依据,排土场沙打旺草地、苜蓿草地和沙棘灌木林地在2014年8月以后的降雨补给深度分别为60,90,60cm;在2015年8月以后均为60cm;在2016....

图4排土场和原地貌土壤含水量随时间和土层深度的变化

在排土场3种植被中,沙打旺草地的土壤含水量显著低于苜蓿草地和沙棘灌木林地(P<0.05,图2a),这主要是由于沙打旺具有较强的适应性和抗旱性[22-23],在干旱条件下依然能够吸收土壤中仅存的水分,维持正常生长,并具有较高的产量和水分利用效率。然而沙打旺对土壤水分的持续性消耗会导....

本文编号：3933163