丘四区寺尔沟小流域不同植被类型土壤水分动态变化分析

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摘要通过选择丘四区寺尔沟小流域典型植被，对其土壤水分进行观测分析，了解该地区不同植被类型土壤水分状况和土壤水分利用情况，并通过水分平衡对各类植被生长适宜性进行分析，为该地区植被恢复、生态建设应用和发展提供理论依据。
【关键词】植被；土壤水分；动态变化；丘四区寺尔沟小流域
　　中图分类号S152.1文献标识码A文章编号 1001-5139（2011）11-0255-02
　　
　　黄土丘陵沟壑区第四副区（丘四区）属于干旱半干旱区，每年土壤侵蚀模数高达  000 t/hm2以上，水土流失严重，植被覆盖度低，丘四区植被恢复和重建的重要制约条件之一是水分条件。科学利用土地资源和治理丘四区生态环境的前提是充分认识各种土地利用条件下土壤水分变化状况和水分利用情况。影响丘四区土壤水分的因素包括立地类型、植被生长季节、植被类型和土壤剖面等。土地的不同利用方式（包括耕作以外的自然和人为干扰）会改变土壤性质和植被对地表的覆盖，从而影响土壤水含量。同时，在一定程度上影响土壤含水量的有地表植被的盖度、类型及生长情况等[1- ]。对其土壤水分进行观测分析，通过水分平衡对各类植被生长适宜进行分析，通过选择丘四区寺尔沟小流域典型植被，了解该地区不同植被类型土壤水分状况和土壤水分利用情况，从而为该地区植被恢复、生态建设应用和发展提供理论依据。
　　1降水的分配
　　1.1降水时间分布
　　区内土壤水分的补给和恢复依靠天然降水，这是丘四区土壤水分的唯一来源。丘四区特有的土壤水文现象之一是土壤水分亏缺。而在雨季时，有较大的降水入渗补给，主要依靠降雨强度适中、历时长的降水，而微雨和暴雨的作用不是很大。分析试验区≥10 mm降雨量的降水分布状况（表1）。根据多年降雨观测数据，3―4月的降水8次，≥10 mm降水平均每月小于1次；5―10月的降水多达5 . 次，≥10 mm降水3次左右，占年平均降水量的10.18％；11月至翌年2月的降水为11.2次，≥10 mm降水为0次。
　　1.2不同植被类型地面上水量的分配
　　降水到达地面后，会进行第2次再分配。一部分形成地表径流而流失，另一部分渗入土壤，形成土壤水。降水状况影响地表径流的年内变化，使之具有明显的季节性变化。不同年份（5―10月）降雨量与地表径流表如表2所示。由表2可知，小麦地和苜蓿地分别平均地面径流占同期平均降水的 .95％和8.08％；云杉所占比例最大，为10.85％，荒地和沙棘平均地面径流占同期平均降水的比例最小，分别为3.40%和3.14％。由此可见，寺尔沟小流域不同植被类型平均地面径流占同期平均降水的比例不同。
　　2土壤水分动态
　　2.1土壤水分年际变化
　　降水量和植被类型对土壤水分的影响是巨大的，天然降水是丘四区植被生长需水的唯一来源。土壤水分变化与当地气候变化，尤其是降雨的季节性变化规律是基本一致的。在干旱年份，降雨量补充较少，不同植被类型土壤水分的差异会加大；一般在丰水年，土壤含水量会得到部分补偿，不同植被类型的差异会缩小。2004―2009年各植被类型土壤水分年际变化如表3所示。由表3可知，在2001年降水量较大，各植被土壤水分均值高于其他年份。土壤水分年际变化的一个共同的趋势是：除2008年以外，小麦与沙棘的土壤水分含量高于其他植被，小麦与沙棘间土壤水分差异不明显。因为沙棘耗水量相对苜蓿和云杉较少。云杉与苜蓿土壤含水量间均无差异，除2001年以外，云杉与苜蓿地的土壤水分相对低于其他植被。在干旱区，土壤蒸发量大，天然降雨少，苜蓿和云杉均为高耗水性植被，因此其对土壤水分的利用相对较大。由此可知，不同年份各植被类型土壤水分差异明显。
　　2.2不同植被类型土壤水分动态变化
　　丘四区一般总孔隙度为50％～55％，土壤疏松多孔，加之以干旱半干旱气候为主，有相当一部分降水恢复的水分很快又蒸发到大气中，因此土壤所能保存的雨季降水中，水分减少较多。由于蒸发量远大于降水量，地下水埋藏很深，土壤水分仅占田间持水量的51. ％～14.2％，土壤水分经常处于亏缺状况，主要因负补偿效应导致。2004―2009年寺尔沟小流域观测结果如表4所示。由表4可知，0～100 cm土层中，云杉林地的水分亏缺量在121.51～138.01 mm，坡耕地的水分亏缺量在131.40～159.40 mm，沙棘林地的亏缺量在99.03～125. 4 mm，天然草地的亏缺量在121.280～144.590 mm，坡耕地亏缺量最大，沙棘林地亏缺量最小，沙棘林地对土壤水分具有更好的补偿效应。
　　2.3土壤水分剖面变化
　　对各植被类型土壤水分剖面变化进行分析，结果如表5所示。由表5可知，土地利用类型土壤水分在0～20 cm土层深度与其他土层有极著的差异，并且土壤水分最大。各土地利用类型在20～ 0 cm土层深度土壤水分的差异达显著水平，深层 0～100 cm土壤水分的差异不明显；土壤水分在整个剖面上呈降低趋势。对不同土地利用类型间土壤水分进行分析（F值），结果表明，不同土地利用类型土壤水分差异明显，对于整个土壤剖面水分状态由高到低顺序是坡耕地＞沙棘林地＞天然草地＞云杉林地，在80 cm深度以下的表现尤为明显。
　　3结语
　　试验结果表明，在对各类植被土壤水分利用测定分析的基础上，通过水分平衡对各类植被生长适宜性进行分析，为该地区植被恢复和生态建设应用和发展提供理论依据。
　　4参考文献
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　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
               
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