土壤水分合理利用與植被合理布局的相關(guān)性
土壤水分狀況是決定黃土高原地區(qū)林草植被布局與配置的關(guān)鍵因素。因此,土壤水分的研究歷來(lái)受到重視[1~4].“七五”期間,楊文治等(1992年)分別在淳化,安塞、河曲、固原和西吉等地對(duì)刺槐、檸條、沙棘、沙打旺和苜蓿等人工林草地的土壤水分動(dòng)態(tài)做了較系統(tǒng)的定量研究[2].本文旨在以已有工作和我們的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對(duì)林分立地和林種與土壤水分的關(guān)系進(jìn)行初步綜合分析,這對(duì)實(shí)現(xiàn)黃土區(qū)植被合理布局和土壤水資源合理利用,具有一定的理論和實(shí)際意義。
1 林分立地條件對(duì)土壤水分的影響
1.1林分土壤水分隨坡向的變化
由河曲縣磚窯溝流域陰、陽(yáng)面檸條灌木林和河北楊林在年生長(zhǎng)期初(4月)、末(10月)0~3m土層的含水量可以看出(表1),在同一時(shí)間(4月或10月)陰坡林地的土壤含水量明顯高于陽(yáng)坡。陰坡檸條灌木林的土壤含水量比陽(yáng)坡高1.01%或0.77%;陰坡河北楊林的土壤含水量比陽(yáng)坡高2.53%或3.20%.0~100cm土層的含水量差異一般更為明顯,陰坡檸條灌木林比陽(yáng)坡高2.92%或1.59%;陰坡河北楊林比陽(yáng)坡高3.26%或
河曲縣磚窯溝流域峁頂及不同坡向的檸條灌木林的土壤水分測(cè)定結(jié)果同時(shí)表明(表2),陰坡土壤水分條件最好(4.27%),東坡(3.51%)和峁頂(3.50%)接近,陽(yáng)坡(2.77%)和西坡(2.99%)土壤水分條件最差。對(duì)不同坡向的沙棘灌木林和荒地的2m土層土壤含水量測(cè)定結(jié)果表明(表3)[2],陰坡沙棘灌木林的土壤水分含量明顯高于陽(yáng)坡,4~9月的平均含水量比陽(yáng)坡高2.35%.由于已有研究表明[2],黃土高原溝壑區(qū)(陜西淳化)陰、陽(yáng)坡刺槐林的年生長(zhǎng)期蒸騰耗水量分別為176.7,260.3mm.由此容易看出,陽(yáng)坡林分的植物蒸騰耗水量較大,無(wú)疑是造成其土壤水分含量較低的主要原因之一。
1.2林分土壤水分隨坡位的變化
由河曲縣磚窯溝流域峁頂和陰坡不同坡位檸條灌木林的土壤水分測(cè)定結(jié)果可以看出(表4),峁頂與峁坡上部、中部和下部的土壤水分含量無(wú)明顯差異。
2 林種及造林密度對(duì)土壤水分的影響
2.1林種對(duì)林地土壤水分的影響
林地土壤水分狀況是氣候、立地條件和植物蒸騰等因子綜合作用的結(jié)果。在氣候條件和立地類型基本相同的情況下,林種類型對(duì)土壤水分的影響亦不容忽視。
表6是1990年4月和10月在磚窯溝域流對(duì)9個(gè)檸條灌木林、4個(gè)河北楊林、2個(gè)刺槐林地和2塊荒地的2次土壤水分測(cè)定平均值。各種林分均位于峁頂和峁坡上部,林齡均在10年以上。3種林地相比,在4月份,河北楊林與刺槐林的土壤水分含量相當(dāng),而檸條灌木林地的水分條件較差;在10月份,土壤水分含量排序?yàn)楹颖睏盍?gt;刺槐林>檸條灌木林。盡管各林種的林齡、立地坡向和取樣數(shù)目不完全一致,但林種對(duì)土壤水分的影響仍可見(jiàn)一斑。
對(duì)寧夏西吉陰坡不同林種土壤水分的測(cè)定結(jié)果表明(表7}}z},土壤水分含量依次為青海云杉林>落葉松一刺槐混交林>落葉松一刺槐一沙打旺混交林>沙棘灌木林>檸條灌木林。林種問(wèn)的土壤水分含量差值在0.58%一2.77%之問(wèn)。
對(duì)淳化[z}、吳旗[7〕和河曲喬、灌木林的土壤水分的研究表明(表8),與對(duì)照荒地相比,刺槐林土壤含水量低2.26%,檸條灌木林低2.37%,沙棘灌木林低0.43%.人工喬、灌木林地的土壤含水量較低,雖然對(duì)林木生長(zhǎng)不利,但卻為雨季降水入滲提供了更大空問(wèn),對(duì)減少?gòu)搅骱退亮魇в幸欢ê锰帯?/FONT>
2.2造林密度對(duì)土壤水分的影響
人工林地的土壤水分狀況是林木一大氣一土壤相互作用的結(jié)果。
3 小結(jié)
。1)林分坡向和坡位對(duì)林地土壤水分具有一定影響。林分相同時(shí),陰坡林地的土壤水分含量高于陽(yáng)坡。陰場(chǎng)河北楊林(山西河曲)、檸條灌木林(山西河曲)和沙棘灌木林(寧夏西吉)的土壤水分含量分別比陽(yáng)坡高2.53%^'3.20%,0.77%^-1.O1%和2.35%.坡向和林分相同時(shí),坡下部林地的土壤水分含量相當(dāng)于、略高于或明顯啟于坡上部和中部。陰向}I}坡下部檸條灌木林的土壤水分含量與}I}頂、}I}坡上部和中部無(wú)明顯差異(山西河曲);東坡和西北坡下部油松林的土壤水分含量比坡上部?jī)H分別高0.95%和1.46%(4月)與1.28%和0.35%(6月)(陜西宜川)。溝坡下部沙棘灌木林的2m土層土壤含水量比溝坡上部和中部分別高14.79%和7.27%(5月)烏9.21%和5.42%(11月)(陜西吳旗)。不同坡位林地的土壤水分含量高低不僅同地方降水量和林分有關(guān),還同場(chǎng)度和坡長(zhǎng)等因素有關(guān)。}I}頂、}I}坡上部、中部和下部的檸條灌木林土壤水分含量無(wú)明顯差異(山西河曲),很可}e與其坡面較短和坡度不大有關(guān)。對(duì)坡度和坡長(zhǎng)與林地土壤水分的關(guān)系還有待進(jìn)一步探討。
(2)林種對(duì)土壤水分亦有一定影響。相同降水量區(qū)域,在基本可比的條件下,不同林種之問(wèn)的土壤水分含量有一定差異,差值為0.58%^-2.77%.在完全可比條件下,人工喬、灌木林地的土壤水分條件比荒地稍差,差忙為0.43%^-2.37%.與此同時(shí),造林密度對(duì)林地土壤水分的影響亦較為明顯。適當(dāng)降低造林密度可以減少蒸騰耗水量,改善林地土壤水分狀況。在黃土高原植被建設(shè)中,不僅要注意土壤水分的區(qū)域差異,同時(shí)要重視不同場(chǎng)向、坡位林種的合理配置及造林密度。
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