【摘要】：以山西太岳山華北落葉松林地為主的小流域作為研究對象,采用地統(tǒng)計學(xué)方法結(jié)合地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)手段,研究了接石溝小流域土壤水分(0—60cm)的空間變異特征,以及植被分布和地形因子對其影響規(guī)律。結(jié)果表明:在時間穩(wěn)定性的前提下,土壤水分含量和變異系數(shù)隨土層加深逐漸降低。三層土壤水分半方差函數(shù)的最優(yōu)擬合模型為球狀模型,變程范圍在1.1—1.4 km,均具有強烈的空間自相關(guān)性,其中0—20 cm和20—40 cm層土壤水分的空間異質(zhì)性程度高于40—60 cm土層,以中間層的結(jié)構(gòu)因素占總變異比例最大。自然結(jié)構(gòu)因素(地形、母質(zhì)、植被和土壤等)對不同土層土壤水分的總空間變異性起主導(dǎo)作用(81.4%—91.3%),而隨機因素(取樣誤差、人為干擾等)的影響相對較小(8.7%—18.6%)。沿著集水線由西-東方向,從邊緣的土壤水分高值斑塊區(qū)逐漸過渡到明顯的低值斑塊區(qū),梯度變化明顯。研究發(fā)現(xiàn),在植被覆蓋異質(zhì)性小的山地,土壤水分的空間異質(zhì)性主要由地形因素引起,具體表現(xiàn)為其與坡向指數(shù)(TRASP)、坡度、海拔和土壤有機碳、全氮呈極顯著相關(guān)關(guān)系(P0.01),而與植被指數(shù)(NDVI)呈弱的負相關(guān)關(guān)系。疊加分析顯示,在陰坡、坡度較緩(15°)及高海拔疊合的區(qū)域土壤水分含量較高。研究結(jié)果可為山地人工林構(gòu)建和植被恢復(fù)中土壤水資源的利用以及水分管理策略的制定提供理論依據(jù)。
[Abstract]:Based on the small watershed of Larix principis-rupprechtii forest land in Taiyue Mountain, Shanxi Province, the spatial variation characteristics of soil moisture (0-60cm) in Jieshigou small watershed were studied by means of geostatistics and geographic information system (GIS). And the influence of vegetation distribution and terrain factors on it. The results showed that soil moisture content and coefficient of variation decreased gradually with soil depth deepening on the premise of time stability. The best fitting model of three-layer soil moisture semi-variance function is spherical model, and the range of variation is 1.1 ~ 1.4 km, with strong spatial autocorrelation. The spatial heterogeneity of soil water in 0 ~ 20 cm and 20 ~ 40 cm layers was higher than that in 40 ~ 60 cm soil layers, and the structural factors in the middle layer accounted for the largest proportion of total variation. Natural structural factors (topography, parent material, vegetation and soil, etc.) play a dominant role in the total spatial variability of soil moisture in different soil layers (81.4% ~ 91.3%), while random factors (sampling error, sampling error) play a dominant role in the total spatial variability of soil moisture in different soil layers. The effect of human disturbance is relatively small (8.7% / 18.6%). Along the catchline from the west-east direction, from the edge of the high-value soil moisture patch gradually transition to the obvious low-value patch area, the gradient change is obvious. It is found that the spatial heterogeneity of soil water is mainly caused by topographic factors in mountainous areas where vegetation cover heterogeneity is small. The spatial heterogeneity of soil water is mainly caused by slope index (TRASP), slope, altitude and soil organic carbon. There was a very significant correlation between total nitrogen and vegetation index (NDVI) (P0.01), but a weak negative correlation with vegetation index. The superposition analysis showed that the soil moisture content in the overcast slope was higher than that in the overcast slope (15 擄) and superposed at high altitude. The results can provide a theoretical basis for the utilization of soil water resources and the formulation of water management strategies in mountain plantation construction and vegetation restoration.
【作者單位】： 北京林業(yè)大學(xué)省部共建森林培育與保護教育部重點實驗室;山西省太岳山國有林管理局好地方林場;
【基金】：國家林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(201404213)
【分類號】：S714

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本文編號：2431642