南小河溝流域林地土壤水分動態(tài)特征及水量平衡研究.pdf

1、土壤水分是植物生長的重要條件。土壤中的水分受降水、林冠截留、植物蒸騰、土壤蒸發(fā)、深層滲漏、地表徑流等多種因素的影響而發(fā)生變化。在南小河溝流域,降水是該地區(qū)土壤水分的唯一來源,植物蒸騰以及土壤蒸發(fā)是主要的支出項。刺槐、油松和側(cè)柏是南小河溝流域生態(tài)植被建設(shè)的主要樹種,因此研究刺槐、油松和側(cè)柏林地水量平衡各分量在生長季中的動態(tài)變化,正確認(rèn)識和評價人工林地的生態(tài)作用,可為南小河溝流域生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供重要的理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。 本文通過現(xiàn)

2、場調(diào)查、定位觀測等方法,對南小河溝流域降水量、土壤水分動態(tài)、林地土壤水分平衡及以影響因子進(jìn)行了研究。論文取得的主要成果如下： (1)對南小河溝流域43年降水資料統(tǒng)計分析表明,多年平均降水量為520.0mm,多年生長季平均降雨量為396.4mm,占多年平均降水量的76.2％。全年降雨日數(shù)主要集中分布在5～9月之間,占全年降雨日數(shù)的56.9％。通過年際平均相對變率和月平均相對變率分析,得出南小河溝流域降水具有年際間和年內(nèi)分配不均的特

3、點。 (2)徑流小區(qū)林地土壤水分有著明顯的年際變化和季節(jié)變化,且表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。從年際變化來看,刺槐、油松和側(cè)柏林地土壤含水量豐水年均大于平水年的土壤含水量。生長季內(nèi)土壤水分按時間可劃分為三個時段：水分凈消耗期(5月～6月中旬)、降水補給期(6月下旬～8月下旬)和恢復(fù)期(9月～10月初)。 (3)在土壤水分的垂直變化來看,0～100cm土壤水分總的變化趨勢基本一致,土層垂直變化可分為3個層次：表層急變層(0～20cm

4、)、水分利用層(20～60cm)、水分穩(wěn)定調(diào)節(jié)層(60～100cm)。 (4)徑流小區(qū)內(nèi)的刺槐、油松和側(cè)柏林的林冠具有很好的水文作用,對降水有一定的截留能力。林冠對不同降水的截留能力也不同。從整個生長季來看,以刺槐的截留率為最大(28.7％),油松和側(cè)柏相對較小,都在8％左右。 (5)刺槐、油松和側(cè)柏林地在生長季的土壤水分循環(huán)處于一種正平衡狀態(tài),由于土壤水分的輸入大于輸出所造成的。在2005年的整個生長季中,側(cè)柏的蒸散量

5、最大(360.2mm),油松次之(357.2mm),刺槐最小(288.4mm);分別占同期降水量的78.9％,78.2％和63.1％。2006年的生長季中,油松的蒸散量最大(333.4mm),側(cè)柏次之(329.8mm),刺槐最小(260.5mm);分別占同期降水量的81.6％,80.7％和63.7％。 (6)用Penman-Monteith公式計算了潛在蒸發(fā)量,并對林地生長季的耗水系數(shù)進(jìn)行了分析計算,得出刺槐、油松和側(cè)柏在2005年和2