土壤水分是北京土石山區(qū)植被生長的主要限制因素,是影響植被生長、發(fā)育的關鍵因子。掌握北京山區(qū)坡面尺度土壤水分時空動態(tài)變化特征,對于北京土石山區(qū)林水關系精細化解析及其管理具有重要意義。本實驗以北京鷲峰國家森林公園人工側(cè)柏林地坡面為研究對象,在對地形、林木、水土保持工程措施等詳細調(diào)查的基礎上,在40m×50m坡面共布設30個土壤水分觀測點位,分10cm間隔分層觀測,觀測深度為50～70cm深。于2014年8月～2016年3月共進行了 38次土壤水分觀測。利用經(jīng)典統(tǒng)計學和地統(tǒng)計學方法揭示坡面尺度土壤水分時空變化及其影響因素,得到以下主要結(jié)論:(1)坡面平均土壤水分在0～50cm深度范圍內(nèi)隨深度的增加明顯增加,各層土壤水分含量平均值變化范圍為12.8±6.8%至24.8±6.0%間變化,全剖面土壤水分含量平均值為21.97±5.9%�？臻g上的土壤水分變異系數(shù)與均值呈顯著線性負相關關系。(2)坡面土壤水分隨降雨而變化,但其空間分布格局表現(xiàn)出很強穩(wěn)定性特征,隨深度增加土壤水分空間分布格局越加趨向穩(wěn)定,各土層土壤水分秩相關系數(shù)平均值在0.72～0.83變化,全剖面為0.75。采用相對差分分析方法,篩選出土壤水分代表性觀測點,其土壤水分含量和坡面各層土壤水分均值相關性強,r2為0.94±0.03,故利用代表性觀測點可以很好地預測坡面各層、全剖面土壤平均水分。(3)選擇2015年夏季暴雨前后土壤水分觀測數(shù)據(jù),分析土壤水分空間格局對降水響應。研究表明:降雨前后土壤蓄水量和各層含水量塊基比在0.05%～18.23%間,表現(xiàn)出強烈空間自相關性,土壤水分的空間變異格局主要是由結(jié)構性因素引起。夏季干旱期土壤水分空間自相關范圍(變程)隨土層加深而變大,0～10cm表層土壤變程為8.87m,10～50cm層土壤變程為13.33±1.04m。暴雨后0～10cm表層土壤水分變程增大至21.33m,強降水顯著增大了表層土壤水分空間自相關范圍。(4)基于觀測期38次觀測數(shù)據(jù)均值的統(tǒng)計分析表明:整體表現(xiàn)為坡上坡中坡下,蓄水量分別為 144.12±31.10mm、136.84±45.59mm、和 128.53±19.01mm,不同坡位土壤水分蓄水量無顯著差異(p0.05),但微地形對土壤水分的空間分布有顯著影響。臺階地、階地陡坎、緩坡地及陡坡地土壤蓄水量分別為152.85±26.46mm、92.38±1.84mm、137.45±23.99mm、118.73±10.23mm,臺階地和緩坡地的蓄水量顯著大于階地陡坎及陡坡地(p0.05),水土保持工程措施對土壤水分的空間分布格局具有重要影響。距離樹木越近,土壤蓄水量越低,土壤水分觀測點離樹距離為0.5m、1.0m、1.5m處時,土壤蓄水量分別為128.11±24.87mm、134.87±31.59mm、149.56±44.31mm,但不同離樹距離之間土壤蓄水量并無顯著差異(p0.05)。
【學位單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：S152.7
【部分圖文】：

分坡面為人工側(cè)柏林。??２．２地形和植被狀況??本研究以鷲峰國家森林公園側(cè)柏林坡面樣地為研究對象（圖２－１），坡面尺寸為??４０ｍｘ５０ｍ，包括從坡頂至�。势碌渍麄�坡面，于２０１４年６月５日至６月８日進行了地形??測量和植被調(diào)查工作，具體工作為采用全站儀對地形測量并記錄所有立木的具體位置，??據(jù)實測的一米等高線地形圖生成了樣地的ＤＥＭ數(shù)字高程模型（圖２－２），生成了樣地??坡度圖（圖２－３），經(jīng)調(diào)查坡面樣地海拔在１５８．１？１７８．６ｍ之間，坡度多在１５°以上，經(jīng)??統(tǒng)計不同高程帶的平均坡度，樣地可以分為水平階地、階地陡坎、緩坡地、陡坡地、??河谷等立地類型（圖２－４）。同時又調(diào)查了樣地所有立木的樹高、胸徑、冠幅。經(jīng)調(diào)查??樣地以側(cè)柏林為主，共有林木２８９株，林分密度１４４５株／ｈｍ２，平均株間距為２．６ｍ，??其中，胸徑＞９ｃｍ平均株間距３．０ｍ?（圖２－５）。??８??

召坡面高程圖

＾Ｍｅｔｅｒｓ??０?２．５?５?１０?１５?２０??（圖２￣４）坡面立地類型圖??Ｆｉｇ．２－４?Ｔｈｅ?ｍａｐ?ｏｆ?ｓｌｏｐｅ?ｓｉｔｅ?ｔｙｐｅ??＼Ｖ?ｉＷＡ??單株林木胸枰（ｃｍ）＼?雩?？?？＇?？？?４＃?＾?？？?？，；??３３－５．０?＼?？?？??：：：?Ｔ??？?１０．０－１２．０?＼?？?．?＃?＃??？?Ｉ２．０－Ｉ５．０?＼?？?？?＃??？?Ｉ５．０－２０．０?＼?＃．?？??？?２０．０?－?３９．４?＼?＂?？??
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本文編號：2857780