【摘要】：晉西北黃土丘陵區(qū)是半濕潤區(qū)與半干旱區(qū)中非常典型的生態(tài)過渡帶與環(huán)境脆弱區(qū),氣候干旱,大氣降水是區(qū)域土壤水分的唯一可靠來源,同時(shí)也是當(dāng)?shù)刂脖唤ㄔO(shè)的主要限制性因子之一,進(jìn)行區(qū)域土壤水分的研究對植被恢復(fù)具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。本研究以晉西北黃土丘陵區(qū)的五寨縣張家坪林場作為試驗(yàn)區(qū),在2013年植物生長季期間(4-10月份),以野外試驗(yàn)結(jié)合室內(nèi)分析的方法,對3種不同林齡的檸條林及對照撂荒地的土壤水分進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,定量研究了試驗(yàn)區(qū)不同林齡檸條林0-100cm剖面的土壤水分物理特性,生長季內(nèi)0-600cm土壤水分的年內(nèi)變化規(guī)律和季節(jié)動態(tài)變化規(guī)律、土壤剖面水分垂直變化規(guī)律及其土壤水分有效性,同時(shí)結(jié)合降水量與土壤水分垂直剖面的變化特征,分析了不同林齡檸條林的干燥化強(qiáng)度、土壤干層厚度及其水分恢復(fù)狀況,經(jīng)測定分析,主要研究結(jié)論如下：1、不同林齡檸條林的土壤水分物理性質(zhì)表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。與撂荒地相比,研究區(qū)不同林齡檸條林林下凋落物的礦化和分解及其根系作用,使0-100cm土層剖面的土壤容重、孔隙度(毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度)和通氣度狀況得到很大改善,土壤的通氣性與透水性顯著提高。不同林齡檸條林的土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和土壤田間持水量隨林齡的變化差異達(dá)到顯著及以上水平(p0.05),但隨土層深度的變化并沒有出現(xiàn)顯著差異,而土壤總孔隙度、土壤飽和持水量和毛管持水量隨林齡的變化差異不顯著,卻隨土層深度的變化表現(xiàn)出不同程度的差異水平。2、不同林齡檸條林地的土壤水分有著明顯的時(shí)間變化特征和垂直分布特征。研究區(qū)內(nèi)不同林齡檸條林及撂荒地在生長季內(nèi)的土壤含水量動態(tài)變化趨勢與降雨的季節(jié)變化是基本一致的,各試驗(yàn)樣地的土壤水分含量總體表現(xiàn)為：10a檸條20a檸條撂荒地35a檸條。但各樣地的年內(nèi)變化差異較大,除35a檸條林各月土壤含水量之間差異不顯著外,其余各樣地均達(dá)到不同程度的顯著水平。生長季內(nèi)各樣地土壤水分動態(tài)變化大致分為：生長季初(4-5月)土壤含水量大幅減少；生長季中期土壤含水量顯著增加,在8月中旬達(dá)最大值；9月土壤含水量則明顯減少；生長季末(10月)土壤含水量迅速增加,達(dá)到一年內(nèi)的最大值或者是次大值。不同林齡檸條林及撂荒地0-600cm土層的土壤水分變化,在0-300cm處表現(xiàn)隨土層深度的增加土壤水分減少,而在300-600cm處隨土層深度逐漸增加,土壤含水量也在增加,并在200-300cm深度為臨界點(diǎn)。由于林齡不同使得各林地對土壤水分的利用隨土層深度的變化表現(xiàn)出不同的垂直分布特征。各樣地均不存在極易效水層,除35a檸條林樣地在300cm土層附近含有3.4%的難效--無效水層外,其余樣地均不存在難效--無效水層。隨著林齡的增加,檸條林地各土壤水分有效級別的平均相對濕度呈減小趨勢,易效水土層厚度在減小,中效水土層厚度則在增加。3、不同林齡檸條林及撂荒地土壤儲水量的總體變化情況為：20a檸條10a檸條35a檸條撂荒地,除各樣地部分土層剖面土壤儲水量有少量虧缺外,其余均呈盈余狀態(tài)。各樣地0-600cm土層剖面的平均土壤干燥化指數(shù)SDI值介于55%-92%,達(dá)到輕度至中度干燥化,且平均土壤干層厚度達(dá)447cm,土壤干化程度及干化深度隨著林齡的增長呈現(xiàn)增加趨勢。研究區(qū)各樣地剖面土壤干層水分在連續(xù)豐水年和連續(xù)平水年的情況下經(jīng)過降水量的補(bǔ)充可自行恢復(fù)到土壤穩(wěn)定濕度時(shí)的含水量狀態(tài),但在連續(xù)欠水年的情況下,則需要至少4a甚至20a以上。綜合考慮各降水年型,各樣地土壤干層水分恢復(fù)所需年限隨著林齡的增加而逐漸增加,土壤濕度恢復(fù)難度呈增加趨勢。
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：S714.2

【參考文獻(xiàn)】

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