晋西北黄土丘陵区优势种林地土壤水分动态研究
发布时间：2020-08-18 09:58
【摘要】：晋西北黄土丘陵区处于我国干旱区和半干旱区的环境过渡带,也是农牧交错的生态脆弱区。由于本区域气候干燥,降水稀少,多大风天气,蒸发十分强烈,水资源越来越成为决定该区生态系统结构和功能的关键因素,日益限制着当地林业的发展,因此降水成为区域土壤水分及植被生长需要的主要来源。然而降雨在季节分配上的显著差异,导致了生长季内不同程度的土壤干燥化现象,并造成了当地生态林地大面积低产、低效,严重地制约着生态环境恢复和建设的进程。因此对晋西北黄土丘陵区不同植被类型不同季节土壤水分的动态研究尤为重要。本研究拟以山西省岢岚县西北黄土丘陵区不同类型植被和撂荒地为研究对象,对其0-600cm垂直深度范围内的土壤水分进行测定,研究了该地区不同类型人工植被土壤水分的垂直变化,季节变化规律,及其干燥化程度、原因和防治措施等内容。本项研究采用野外土钻取样,取样深度为600cm,采样间隔为10cm,每钻孔的样品数为60个,通过实验分析的方法测定出土壤的含水量,将野外调研与理论基础、定性与定量分析相结合进行综合研究得出以下结论和认识：(1)根据植被对不同土壤层垂直剖面水分的利用情况,应用标准差判别法,将研究区观测样地0-600cm土壤剖面从地表至地下依次划分为以下四层：标准差1.5时,为土壤水分的微弱利用层(易变层),主要分布在0-100cm土层范围内；1.2标准差1.5时,为土壤水分的利用层(活跃层),主要分布在100-200cm土层范围内；0.9标准差1.2时,为土壤水分的为过渡层(次活跃层),主要分布在200-300cm土层范围内；标准差0.9时,为土壤水分的稳定层(调节层),主要分布在300-600cm土层范围内。(2)晋西北黄土丘陵区不同植被类型不同季节土壤含水量不同,春末夏初(4、5、6月份)土壤含水量由高往低依次为：撂荒地油松-小叶杨混交林柠条沙棘小叶杨；夏末秋初(7、8、9月份)由高往低依次为：撂荒地柠条油松-小叶杨混交林小叶杨沙棘；秋季(9、10月份)土壤含水量由高往低依次为：撂荒地柠条油松-小叶杨混交林小叶杨沙棘。而随着季节动态变化可划分为四个时期：春末夏初(4、5、6月份)植被生长期初土壤水分的耗散期、夏末秋初(7、8、9月份)植被生长期中土壤水分的补给期、秋末冬初(10、11、12月份)植被生长期末土壤水分的积蓄期、冬末春初(1、2、3月份)植被非生长期的土壤水分稳定期。(3)晋西北黄土丘陵区的土壤干层标准为：Ⅰ无干层,土壤含水量为14%；Ⅱ轻度干层,土壤含水量为11%-14%；Ⅲ中度干层,土壤含水量为8%-11%；Ⅳ严重干层,土壤含水量在8%以下。不同植被类型在全年的生长期中,土壤干燥化程度十分严重,各土壤层中普遍存在不同程度的土壤干层现象,以中度甚至严重干层为主,其中小叶杨林地在整个生长期中,中低部土壤层(220-440cm)都发育有严重的干层,沙棘林地在整个生长中,只有中部土壤层(120-360cm)发育有严重的干层,而柠条林地只在春末夏初(4、5、6月份)的中部土壤层(110-130cm)和下层土壤层(560-600cm)发育有严重的干层。(4)根据引起土壤干燥化的成因,提出了一些晋西北黄土丘陵区防治土壤干燥化的具体措施：依据现有土壤水分数据值,选择适合当地的优势种,调整植被的密度；实施人工建造梯田、鱼鳞坑等保持土壤水分的工程措施；覆盖草垫以降低土壤水分蒸发,增强雨季增强降水的下渗,进一步缓解土壤干燥化的程度。因此,在晋西北黄土丘陵区在植被恢复与重建的过程中,要合理调整土地利用结构,改善乔木、灌木和草的种植比例,实现植被的多样化,建立合理类型的混交林和复层林,分配好群落密度,构建一个相对平衡的植物群落,保证植物耗水和环境供水处于平稳的状态。
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S714.2
【图文】：
区域都直接影响着表层王壤水分的含量和波峰的幅度与位置。通过对同一样地生长逡逑季内不同月份的不同±层剖面的±壤水分数据进行统计分析，得出油松－小叶杨混交逡逑林地各月的±壤水分均值变化图（图４－１）和生长季±壤水分的剖面变化图（图４－２）逡逑：１１邋Ｊ邋Ｊ．ｐｌ．ｒ邋．ｌ．ｌ．逡逑４月巧邋巧倘邋明巧邋巧化邋明巧邋拥巧邋１０月巧逡逑图４－１油松－小叶杨混交林化不同月份平均上壤水分含量比较逡逑Ｆｉｇ．邋４－１邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ｏｆ邋ａｖｅｒａｇｅ邋ｓｏｉｌ邋ｍｏｉｓｔｕｒｅ邋ｃｏｎ化ｎｔ邋ｏｆ邋（７知－灼逡逑由图４－１所知，油松－小叶杨混交林±壤含水量在１０月份达到最大值１２．８９％，６逡逑月份最低值为１０．６４％，整体呈现出春季降低，夏季逐渐增高，然后随秋季波动而平逡逑稳。４月份－６月份呈下降趋势，由１１．５１％下降到１化６４％，该是因为春季温度的上逡逑升，止壤蒸发量增大，而植物开始生长，随着迭一时节持续的干旱，降水量无法供逡逑应植物生长的需水量，使得样地的±壤含水量逐月降低，在６月份达到最低；７月份逡逑－９月份又呈上升趋势，由１１．巧。／0上升到１１．６１％，研究区属中温带大陆性季风气候逡逑２１逡逑
４N２小时杨林地±壤水分的季节变化逡逑通过对小叶杨林地不同季节剖面王壤水分数据的统计分析，得出宏观上不同季逡逑节±壤水分均值变化图（图４－３）和微观上同一季节不同月份±壤水分的剖面变化图逡逑（图邋４－４）逡逑１５邋Ｉ逦逡逑１２邋逦ｍｎ逦逡逑巧巧邋巧份逦６月化逦巧巧邋明份逦９月巧逦１０月化逡逑图４－３小Ｐ十杨林地不同月汾平均上壤水分含量比较逡逑巧ｇ．邋４－３邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ｏｆ邋ａｖｅｒａｇｅ邋ｓｏｉｌ邋ｍｏｉｓｔｕｒｅ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｏｆ邋户五／所0巧打逡逑由图４－３所知，小叶橘林±壤含水量在８月份达到最大值１５．４４％，５月份最低逡逑值为８．０２％，整体呈现出春季降低夏季逐渐X椄呷缓笏媲锛静ǘ轿取＃丛路荩翟洛义戏莩氏陆登魇疲桑梗常福ハ陆档剑福埃玻ィ冢对路荽锏阶畹停唬对路荩冈路萦殖噬襄义仙魇疲涤昙荆邓校跞篮坑桑对路莸模福叮梗ド仙剑保保梗梗ィ箦义希瑰
本文编号：2796076
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S714.2
【图文】：
区域都直接影响着表层王壤水分的含量和波峰的幅度与位置。通过对同一样地生长逡逑季内不同月份的不同±层剖面的±壤水分数据进行统计分析，得出油松－小叶杨混交逡逑林地各月的±壤水分均值变化图（图４－１）和生长季±壤水分的剖面变化图（图４－２）逡逑：１１邋Ｊ邋Ｊ．ｐｌ．ｒ邋．ｌ．ｌ．逡逑４月巧邋巧倘邋明巧邋巧化邋明巧邋拥巧邋１０月巧逡逑图４－１油松－小叶杨混交林化不同月份平均上壤水分含量比较逡逑Ｆｉｇ．邋４－１邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ｏｆ邋ａｖｅｒａｇｅ邋ｓｏｉｌ邋ｍｏｉｓｔｕｒｅ邋ｃｏｎ化ｎｔ邋ｏｆ邋（７知－灼逡逑由图４－１所知，油松－小叶杨混交林±壤含水量在１０月份达到最大值１２．８９％，６逡逑月份最低值为１０．６４％，整体呈现出春季降低，夏季逐渐增高，然后随秋季波动而平逡逑稳。４月份－６月份呈下降趋势，由１１．５１％下降到１化６４％，该是因为春季温度的上逡逑升，止壤蒸发量增大，而植物开始生长，随着迭一时节持续的干旱，降水量无法供逡逑应植物生长的需水量，使得样地的±壤含水量逐月降低，在６月份达到最低；７月份逡逑－９月份又呈上升趋势，由１１．巧。／0上升到１１．６１％，研究区属中温带大陆性季风气候逡逑２１逡逑
４N２小时杨林地±壤水分的季节变化逡逑通过对小叶杨林地不同季节剖面王壤水分数据的统计分析，得出宏观上不同季逡逑节±壤水分均值变化图（图４－３）和微观上同一季节不同月份±壤水分的剖面变化图逡逑（图邋４－４）逡逑１５邋Ｉ逦逡逑１２邋逦ｍｎ逦逡逑巧巧邋巧份逦６月化逦巧巧邋明份逦９月巧逦１０月化逡逑图４－３小Ｐ十杨林地不同月汾平均上壤水分含量比较逡逑巧ｇ．邋４－３邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ｏｆ邋ａｖｅｒａｇｅ邋ｓｏｉｌ邋ｍｏｉｓｔｕｒｅ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｏｆ邋户五／所0巧打逡逑由图４－３所知，小叶橘林±壤含水量在８月份达到最大值１５．４４％，５月份最低逡逑值为８．０２％，整体呈现出春季降低夏季逐渐X椄呷缓笏媲锛静ǘ轿取＃丛路荩翟洛义戏莩氏陆登魇疲桑梗常福ハ陆档剑福埃玻ィ冢对路荽锏阶畹停唬对路荩冈路萦殖噬襄义仙魇疲涤昙荆邓校跞篮坑桑对路莸模福叮梗ド仙剑保保梗梗ィ箦义希瑰
本文编号：2796076
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