任七控
微小地形对土壤形成的影响
罗 坤
福建师范大学地理科学学院, 福州, (350007）
luokun2034@yahoo.com.cn
摘 要： 山地草甸土分布于山坡及山顶，其形成的特点是：以物理风化作用为主，化学风化甚弱，因此山地草甸土从腐殖质层迅速过渡到母质层，其淀积层发育不明显，粘土矿物不多，带有母岩颗粒，有机质分解很慢，矿质化弱。本案选取了武夷山黄岗山顶山地草甸土的两种不同类亚类（普通山地草甸土和黄壤性山地草甸土）的土壤样品，从土壤的成土条件及土壤的理化特点入手，分析了这两种土壤形成是由于受到微小地形的影响，从而使得两种土壤的有机质的含量、PH值不同、心土层（B层）的粘化率的不同及剖面１的铁磐的形成原因。
关键词：微小地形、普通山地草甸土、黄壤性山地草甸土、铁磐
0 前言
武夷山脉位于闽赣边界（北纬27o33’—54’,东经117o27’—51’），呈东北——西南走向，山体母岩主要是火山凝灰岩与粗粒花岗岩．武夷山脉平均海拔1000——1100m，主峰黄岗山海拔2158m是中国大陆东南第一峰。武夷山特有的地质地貌条件下形成了武夷山土壤从山脚到山顶土壤呈现出由红壤——黄红壤——黄壤——山地草甸土的变化，植被从山脚到山顶呈现出由常绿阔叶林带——针阔混交林带——针叶林带——中山草甸带。
福建山地草甸土分布于山坡及山顶，表层为较厚的腐殖质层，有机质的含量很高，疏松粒状结构．山地草甸土从腐殖质层迅速过渡到母质层，其淀积层发育不明显，粘土矿物不多，风化层薄，带有母岩颗粒[1]。本文就仅针对在武夷山中山草甸层中形成的山地草甸土的两个不同亚类（普通山地草甸土和黄壤性山地草甸土）进行比较分析，试求从中分析得到微小地形的差异对于土壤的形成和土壤理化性质的的影响。
1 两个土壤成土条件的比校
19世纪俄国土壤学家道库恰耶夫明确提出了土壤的形成与母质、气候、地形、生物、时间以及人类活动等因素相关[2]，所以本文将从这些成土因素开始逐一比较分析。
1.1 成土母质条件
普通山地草甸土和黄壤性草甸土都是在火山凝灰岩上发育而来的，但是普通山地草甸土的成土母质是火山凝灰岩的残积物，而黄壤性草甸土的成土母质是火山凝灰岩的风化残积物和坡积物共同作用产生的。
1.2 地形条件
剖面1位于黄岗山顶的夷平面，海拔2158m坡度为0o，处于山顶的低洼处，剖面2处于山顶的斜坡处，海拔较剖面1低一点，坡度为5o左右。
1.3 气候条件
武夷山地区地处我国东南部是属于中亚热带季风气区，是福建降水量最大，相对湿度最
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大和雾日最多的地方，年平均温度为13——19oC，年平均降水量为2000——3376mm，年平均相对湿度为80——86%以上。
1.4 植被条件
武夷山地区在海拔1900m以上的山体顶部与缓坡地段分布着山地草甸，主要植物有芒草、野枯草、沼泽草、泽兰、黄花菜等，植被的覆盖度>98%，本文所讨论的两个剖面的土壤均采自这里。
由上述的几个方面初步分析比较，可以看出在这两个土壤形成条件中只有地形因素有点差别．这两个剖面的成土环境见表1。
表1 土壤剖面成土环境条件 剖 面 号 1
黄岗山山顶 2
黄岗山山顶坡
2140
≈10°
采样 地点
海拔高度 ( m ) 2150
＜3°
中山山顶中山山顶斜坡
火山凝灰岩 火山凝灰岩
坡残积物
弱
坡 度
地貌地形
基 岩
成土 母质 残积物
弱
中山 草甸 中山 草甸
芒草
Ah-B-C
芒草 A-B-C
风化作用
植被 类型
主要 植被
剖面 构型
2 土壤理化性质的差异比较分析
依据中国土壤系统分类规定的分析项目和方法规范进行土壤的室内化验，将其一些基本性状列于表2
表2
剖面号 层次 深度 (海拔:m)
1
(cm)
颜色 (干态）
>2mm640 7 321 19 30
土壤的基本性状 颗粒组成(g/kg) 砂 642372552342482
粉砂 1102 312 266 496 394
粘粒 274 316 182 162 124
粘化
有机炭 BS Si/Al
PH
率 （g/kg） （%） —2.11— — 0.77
391.3 34.2 — 69.7 12.6
Ah 0~31.5 2.5Y2.5/1 11.9 3.89 4.516.3 14.6 5.1 11.4 —
2.05 5.5—
—
2.5Y7.5/1 （2150） B 31.5~61
2
C >61 5Y8/2.5 A 0~23 2.5Y4.5/1
2.14 4.52.25 5.0—
—
5Y7.5/3 （2140） B 23~48
C >48 5Y8/3.5
— — — — — —
注：“—”处表示未测定，资料来源：福建师范大学地理科学学院土壤教研室
2.1 两个剖面土壤的物理性质的比较
2.1.1 土壤颜色比较
土壤的颜色受到土壤中含有的有机质、矿物质、水分等因素的影响。从表2中可以看出两个土壤的表层（Ah层或A层）的颜色（干态）由黑（2.5Y2.5/1）变为黄灰色（2.5Y4.5/1）；心土层（B层）颜色由浅灰（2.5Y7.5/1）变为浅灰黄（2.5Y7.5/3）．总体比较土壤由高处到
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低呈现出了“红化”现像。
2.1.2 土壤剖面的物理性质的比较
这两个剖面构型都是Ｏ－Ａ－Ｂ－Ｃ型的，两个土壤的腐殖质层（Ａ层）都比较厚且植物的根系较多。从两个剖面的机械组成来看，两个剖面的土壤均含有较多的大颗粒（原生质），其风化程度比较弱，剖面１的土壤颗粒的粗细程度较剖面２的土壤颗粒粗。由这里可以推导出剖面1的物理风化程度较剖面2大。
同时在剖面１中可以明显的看见在Ｂ层和Ｃ层之间有颜色为黄褐色而且坚硬的淀积层——铁磐，而剖面２中却没有这一现象只有呈现出黄化现象。
2.2 两个剖面的化学性质比较
2.2.1 两个剖面的有机质比较
对表２进行分析可以看出，在郁闭度都>98%的两个剖面中，剖面１的有机质含量远大于剖面２的含量，可以看出剖面１的有机质的矿质化程度和剖面２相比会比较弱。 2.2.2 粘粒硅铝率和BS值的比较
在两个剖面中B层粘化率分别为2.11和０.77，剖面１的粘化率远比剖面２的高．对于BS值而言剖面１的也比剖面２的大．从理论上分析，在海拔高度较低的地方Ｂ层的粘化率和BS会高于海拔高的地方，而现实却和实际相反了。
３ 剖面理化性质差异的成因分析
3.1 土壤颜色的差异分析
土壤的颜色主要是受到有机质及矿物质的影响，通过对表２的分析可以看出剖面１的有机质含量比剖面２的含量高，而且同时两个土壤的母岩风化程度不同，因而导致了两个剖面的颜色差异。
3.2 铁磐有无的分析
两个剖面的土壤的形成，就它们的成土条件而言唯一的差别就在于两者地形的不同，而且仅仅是微小的差别，即是说两者都处于黄岗山顶，但是剖面１处于黄岗山顶夷平面的低洼处剖面２是位于黄岗山顶有点坡度的地方。
对这两种地形进行比较，剖面１的地方低洼易积水，在雨季降水充沛的时候积水，使得土壤处于缺氧状态有机物质的矿质化速度变慢了，同时使得游离Fe处于还原状态程现Fe2+形式随水下渗，当游离Fe沉降到不透水层时便淀积下来，当旱季时积水蒸发Fe2+又处于富氧状态下，被氧化成Fe3+而呈现出黄褐色，这样日积月累便使土壤形成了一层黄褐色。因而在剖面２由于其地貌（地形）的因素没有不透水层的阻隔而不能使Fe淀积，故不能够看到铁磐。所以对于剖面１而言其构型应当写为O—A—Bs’—C。这两层的剖面如图１所示
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O层
A层
Bs层
剖面2
剖面1
C层
图1
3.3 土壤剖面中心土层（Ｂ层）的粘化率分析
由表2所列的数据分析看出，剖面1的B层粘化率比剖面2的大。从理论上分析，风化程度大致相同的土壤所形成的次生矿物所具有的粘性是相同或大致相同的，但是现实所看到的却不是这样。究其原因，两个土壤所处的地形不同，导致了水分在两种地形条件下的分配不同，剖面１的地方易于积水，而当水分增加时由于水膜的拉力作用会使得土壤的粘化性质变大[3]，剖面２所处的位置就没有这种条件，所以现实中的剖面１的粘化性比剖面２的大。
４ 结论与利用
剖面１中的普通山地草甸土和剖面２中的黄壤性山地草甸土都同时具有酸性、有机质的累积和心土层粘化性的现象，但剖面１形成了铁磐，而剖面２只有黄化现象；剖面２的粘化率比剖面１的低。根据道库恰耶夫的成土条件理论分析得到都是由于这两种土壤所处的位置不同，即是说两都成土的地形条件不同，一个处于山顶夷平面的低洼处，另一个处于山顶带有坡度的地方，这样导致了两个地方的水热条件形成差异，进而形在成的不同的土壤类型。可见地形在土壤形成中的做用是不可估量的。如果对这个问题搞清楚了，对于农业生产是具有重要意义的。
参考文献：
[1] 福建师范大学地理系《福建自然地理》编写组，福建自然地理[M]，福州：福建人民出版社，1987。 [2] [3] 朱鹤键，何宜庚主编，土壤地理学[M]，北京：高等教育出版社，1992，10。 [4] 陈健飞，朱鹤健，福建山地土壤研究[M]，北京：中国环境科学出版社，2001。 [5] 陈健飞，武夷山土壤形成特点与系统分类，土壤通报[J]，第31卷第3期2000，6。
Influence that the small topography forms to the soil
Luo Kun
College of Geographical, Fujian Normal University, Fuzhou, (350007)
Abstract
The soil of grassy marshland is distributed on the hillside and mountaintop in the mountain region ,
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its characteristic formed is: Relying mainly on weathering function in physics, it is very weak that chemistry is weathered, so the soil of grassy marshland of mountain region is carried out the transition to the mother quality layer from the humus floor rapidly, one layer of development of its deposit is not obvious, there are little clay and mineral, there are mother rock and particle, it is very slow that the organic matter is resolved , the ore quality is weak. This case, start with since becoming the soil condition and characteristic of physics and chemistry of the soil of soil, it is analyzed that these two kinds of soil take shape and are influenced by small topography, it is the different in content, the hydrogen ion index of organic matter on thus it make two kind the soils, glue heart soil layer (B Layer ) of taking rate with and section iron forming reason of huge rock 1. Keyword: Small topography, Ordinary meadow soil, Yellow soil of grassy marshland of mountain region, Iron rock
土壤润湿性对土壤优先流形成的影响
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土壤润湿性对土壤优先流形成的影响
作者:郭温凯 李宁 李一菲 钱天伟
来源:《江苏农业科学》 2016年第 01期
摘要:通过室内土柱试验研究土壤润湿性对优先流形成的影响,并采用时间矩方法对试验 结果进行拟合,分析润湿性对水分运动的影响。同时,采用保守性的示踪剂曙红 Y 染色示踪 来直观地观察不同润湿性土柱中水分运动的特性,特别是优先流的形成。结果表明:普通石英 砂柱中没有形成优先流现象,亲水性石英砂在水分运动的前锋有不明显的优先流存在,而疏水 性石英砂土柱中形成典型的优先流现象。
关键词:改性介质;土壤湿润性;穿透曲线;优先流
中图分类号:S152.7 文献标志码:A 文章编号:1002— 1302(2016) 01— 0323— 03
优先流是指土壤水沿大孔隙、裂隙、虫穴洞以及作物根系等优先流通道,绕过大部分土壤 基质快速通过土壤介质的现象。优先流是一种常见的土壤水分和溶质运移形式,受到包括土壤 结构、温度、质地、水分含量等许多因素的影响,其形成原因复杂多样,一种众所周知的简单 情形就是多孔介质中孔隙的随机分布导致一些较大的孔隙连在一起而形成优势通道,当水流在 重力作用下渗入多孔介质时会倾向于沿着这样的优势通道形成优先流。湿润锋不稳定性也是优 先流在土壤中产生的机制之一,由湿润锋的不稳定性引起的优先流通常称为重力驱动的指状 流。除了不稳定的引力外,稳定毛细管作用力也对湿润锋形成扰动,结果也影响指流锋的大小 和速度。由于在土壤中毛细管作用力取决于其接触角,所以优先流在土壤发展中会受到接触角 的影响。然而,受接触角影响的优先流很少被人研究。
润湿是一种表面现象,是指一种流体从固体表面置换成另一种流体的过程。固体表面积不 容易改变和表面不均匀,导致物质的润湿性仍很难确定,实际应用中可用接触角来衡量。土壤 斥水性是指水分不能或很难湿润土壤颗粒表面的物理现象,具有斥水性的土壤称为斥水土壤, 斥水性土壤水分的下渗过程易出现指流(优先流的一种)。土壤斥水性会导致土壤水分不均匀 分布,使水中携带的溶质(污染物)更快地进入地下水,加速土壤和地下水污染,同时优先流 的形成还会降低土壤持水能力,较快的疏干表层土壤水进而造成提前干旱,加强地表径流和侵 蚀,并影响农药、杀虫剂等药效的充分发挥,减少植物对水分和养分的吸收。
本研究通过化学方法对石英砂进行改性,来模拟润湿性不同的土壤,并通过示踪试验和模 拟计算研究润湿性对土柱中优先流形成的影响,为进一步研究溶质运移动态及风险评价提供科 学依据。
1材料与方法
1.1试验材料
土壤团聚体的形成及其对土壤肥力的影响
土壤团聚体的形成及其对土壤肥力的影响
（张友辉 学号：2013303110102 专业:水土保持与荒漠化防治）
摘 要：团聚体作为土壤结构的基本组成单元，它的大小、数量、组成和稳定性对土壤结构的形成和保持有重要影响。本文就土壤团聚体的形成过程、影响因素及其在土壤肥力中的作用方面的研究现状进行了总结介绍。
关键词：团聚体；土壤结构；土壤侵蚀
The Formation of Soil Aggregate and Its Role in Soil fertility (Zhang You-Hui SD: 2013303110102 major ：Soil and Water Conservation and
Desertification Control)
Abstract ：As the basic component units ，the size, quantity ，composition and stability of soil aggregates have an impotent effect on the formation and conversation of soil structure. In this paper the studies on the forming process, influencing factors and the role in Soil fertility of aggregates were summarized and introduced.
Key words: aggregates; soil structure; Soil fertility
前言
土壤团聚体是土壤结构的基本单位，其在土壤中的形状与排列，即它的稳定性对土壤物理性质以及植物的生长具有极大的影响(Dexter，1988) ，而其数量的多少在一定程度上反映土壤的供储养分、持水性、通透性等能力的高低(蔡立群等，2008) 。有研究表明，团聚体的形成和稳定性对于土壤的结构性具有十分重要的作用，是因为它不仅影响土壤的物理特性(如孔隙度、水分、温度等) ，而且还影响有机质的微生物分解速率以及植物养分的利用率等(Le Bissonnais，1996) 。水稳性团聚体的数量和分布状况决定着土壤结构的稳定性以及抗侵烛的能力, 特别是>0.25 mm 水稳性团聚体的数量可以判别土壤结构的好坏，是判定土壤质量好坏的重要指标之一(黄昌勇，2000) 。在不同土壤中，>0.25 mm水稳性团聚体的数量越少，土壤稳定性也就越低(Barthes etal.，2002) 。团聚体稳定性常用平均重量直径(MWD)表示，MWD 值越大表示团聚体的平均粒径团聚度越高，稳定性则越强(Nimmo etal.，2002) 。
有机质作为土壤团聚体的重要组成部分，是团聚体形成和保持其稳定性的重要影响因素之一，有机质在团聚体的胶结过程中发挥着胶结剂的重要作用(章明奎等，1997) 。而腐殖质则是土壤有机质的的主要组成物质，其独特的物理化学性质在团聚体形成过程中发挥着重要的作用(Bongiovanni etal.，2006) 。此外，红
壤地区由于受气候的影响，土壤中含有的大量铁绍氧化物(赵其国等，2000) ，同时由于红壤中的铁招氧化物(R2O3)含量较高，土壤中粘粒含量有时会高达50%以上，所以在团聚体结构形成的过程中，无机胶结物也起着特殊的作用(姚贤良等，1990) 。
土壤团聚体是良好的土壤结构体。其特点是多孔性与水稳性。具体表现在土壤孔隙度大小适中，持水孔隙与充气孔隙的并存，并有适当的数量和比例。因而使土壤中的固相、液相和气相相互处于协调状态，所以一般都认为，团聚体多是土壤肥沃的标志之一。
1. 团聚体的形成及稳定机制
1.1团聚体的形成
团聚体形成和稳定过程的研究从20世纪初就受到广泛的关注，并且提出很多强调有机碳作用的团聚体形成模型(刘中良等，2011) 。50-60年代土壤团聚体形成的机制研究有了一个新的发展过程，Edwards and Bremner (1967)提出了以有机-无机复合体为基础的团聚体形成模式，即由土壤黏粒-多价金属-有机质(C-P-OM)复合体组成。其中，黏粒通过多价金属的键桥（如氢键等）与腐殖化的有机质键合。Tisdall and Oades (1982)根据团聚体中不同大小单元提出团聚体的等级发育模型，即空间尺度上表现为由微团聚体向大团聚体逐级连续层次性胶结，而在时间尺度上则是胶结物质从多糖(暂时稳定）向菌丝根系(短时间稳定) 转变，最后转变成为芳香类物质(持久稳定) 。Oades(1984)又对该模型作了重要改进，认为根系和菌丝可以直接促进大团聚体的形成，而微团聚体则可以在大团聚体内部直接形成。Six etal. （1998) 也提出了类似的以“大团聚体周转”为核心的概念模型，即新鲜有机物能直接促进大团聚体形成，而大团聚体内的颗粒有机物有助于微团聚体的形成。Six etal. (2000) 又进一步描述和完善了大团聚体周转及土壤有机质动态变化的胚胎发育模型，更为详细的模拟了有机质与团聚体在土壤中的周转过程。Angers etal. (1997)研究指出大团聚体(>0.25mm ) 分解成中等大小的微团聚体(<><0.02mm)。oades and="" waters="" (1991)提出大团聚体（="">0.25 mm)是由微团聚体（<>
植物根与菌丝的作用因素，根圈层微生物代谢所产生的大量多糖胶结物质和草根及菌丝体的缠绕作用会对大团聚体的形成产生积极影响(王清奎和汪思龙，2005) 。
综上所述，土壤团聚体形成的过程是一个渐进的过程。大体上可分为两个阶段。第一阶段是矿物质和次生粘土矿物颗粒，通过各种外力或植物根系挤压相互默结，凝聚成复粒或团聚体。第二阶段是团聚体或复粒再经过胶结、根毛和菌丝体的固定作用形成团聚体。在自然界中实际上这两种作用是很难截然分开的，在一定条件下，单粒可直接形成团聚体。
1.2土壤团聚体的稳定性
土壤团聚体的稳定性受母质、气候、土地管理、耕作以及矿物组成、机械组成、土壤有机质含量、微生物活动等一系列土壤物理、化学和生物性质影响（Horn and Smucker, 2005)。其中土壤微团聚体的稳定性主要和土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾、鹿糖酶、脲酶及碱性磷酸酶等相关(李小刚，2000) 。
在有机质含量高的黑土以及熟化度较高的土壤中，有机胶结物质的胶结作用是形成大粒级团聚体的主要因素，其中微粒有机碳在维持土壤大团聚体稳定性方面起重要作用（史奕等，2005）。Belnap etal.(2001)发现土壤生物结皮有利于促进团聚体的稳定性。不同种植、管理措施及其水平通过改变土壤的理化性质进而影响团聚体的形成和稳定性。骆东奇和侯春霞（2003）紫色土母质发育土壤不同土地利用方式下，>3mm、>1mm和>0.25mm粒级水稳性团聚体含量均表现为：荒草地>林地>园地>耕地。合理的、因地制宜的土地利用方式可以减少土壤团聚体的破坏，最大限度的保持土壤结构的稳定性。地膜的应用可以通过增强土壤中细菌和真菌的活性增加土壤团聚体数量(Zhang etal. , 2008) 。不同类型的土壤有机-矿质复合体或者同一类型的有机-矿质复合体在不同土壤中对土壤微团聚体的组成及复合作用具有较大的差异，其腐殖质的性质决定了其不同的影响作用类型（何云峰等，1998) 。有机质转化成新的腐殖质过程中，其首先与土壤中<0.01 mm的物理粘粒结合，再与其它矿物的颗粒胶结形成较大粒级的团聚体（魏朝富等，1996)="" 。土壤中胡敏酸分子量越大，则土壤微团聚体的稳定性也就越高(piccolo="" etal.="" ,1990)="">
2. 土壤团聚体与土壤肥力
高产的农业土壤必须有范围较宽的孔隙分布，其中>60μm粗孔隙允许水的迅速渗透和植物根系穿插，也是土壤和大气间气体交换的场所；30-60μm的孔隙用于水分的保持，主要由水分能够排干的粗孔隙调节。Klbertus(1980)研究了酸性棕壤中的孔隙分布，发现平均孔隙是2μm，细菌的大小是变化的，但一般小于1μm，细菌平均直径与空隙平均直径的比率为1:3可以看出, 团聚体的性质与土壤孔隙分布、保水透水性、抵抗风蚀的能力和土壤肥力状况都密切相关。陈恩风等(2001)认为土壤微团聚体对土壤理化及生物学性质具有多方面的重要作用，其组成比例可作为土壤肥力水平的一个综合指标。如对棕壤的研究发现>l0μm的微团聚体占土壤总团聚体数量的70%,是影响棕壤肥力的主要部分；小粒级(<0.01mm)与大粒级(0.01mm)微团聚体在土壤水分和养分的保持与释放及生物化学转化强度等方面，都有不同的作用和明显的差异，总的来看，细粒级团聚体的作用主要是保持土壤肥力，而粗粒级主要调节养分的供应(陈恩风，1985)><0.5mm团聚体粉砂的有机质含量高于土壤粉沙和>0.5mm的团聚体中粉砂的有机质含量。李恋卿(2000)发现有机碳在团聚体中呈V 型分布，<0.002mm和>2mm的团聚体中有机碳含量都较高；与土壤碳、氮的分布不同，全磷在土壤小粒径微团聚体中含量较高，随粒径增大磷含量呈下降趋势，5～10μm各粒径中的磷含量与有效磷呈显著正相关，即微团聚体在磷素营养上的作用高于大团聚体，
土壤微生物量的变化常作为土壤肥力变化和扰动的一个重要指标，与团聚体数量及质量之间存在密切联系(Chan and Heenan，1999) 。大小不同的团聚体，微生物量分布有很大的差异并且其群落结构也明显不同，大团聚体比小团聚体含有更多的微生物量，大团聚体中真菌生物量明显比细菌高；并且真菌生物量与大团
聚体数量有显著的相关性(Emerson，1986) 。土壤团聚体对土壤中微生物有重要的影响。陆地生态系统中，养分循环和能量流动依赖于土壤有机质的周转，而执行土壤有机质周转的主体则是土壤微生物。土壤微生物通过对土壤有机物质的分解作用，使有机物质转化为有效养分，赋于土壤肥力和生产力。因而，土壤微生物是土壤养分有效性的一个重要动力源。不仅如此，土壤微生物还是土壤养分的重要储备库。土壤微生物生物量本身为土壤有机质，虽然仅占土壤有机质的很小部分，但它是土壤有机质中活性最高的部分，其所含的N 、P 等养分可以作为植物所需养料的一个重要来源。
3. 展望
作为土壤结构的基本组成单元，前人已经对团聚体的形成机理、影响因素及其与土壤肥力的关系做了大量研究，但是关于团聚体的认识仍存在许多问题需要解决。随着科技发展，一些新技术、新方法正在应用到土壤团聚体的研究中来，借助这些手段将来必能弄清楚团聚体形成的本质，并提出改良土壤、提高土壤肥力的手段，提高土地生产能力，造福于人类。
参考文献：
1. 蔡立群，齐鹏，张仁陆. 保护性耕作对麦-豆轮作条件下土壤团聚体组成及有机碳含量的 影响. 水土保持学报.2008, 22(2): 141-145
2. 黄昌勇. 土壤学[M]. 北京：中国农业出版社. 2000
3. 章明奎，何振立，陈国潮. 利用方式对红壤水稳定性团聚体形成的影响. 土壤学报.1997,34(4): 359-366
4. 赵其国，徐梦洁，吴志东. 东南土壤丘陵地区农业可持续方展研究. 土壤学报.2000,38(4):433-422
5. 姚贤良，许绣云，于德芬. 不同利用方式下红壤结构的形成. 土壤学报.1990,27(1): 25-33
6. 刘中良，宇万太. 土壤团聚体中有机碳研究进展. 中国生态农业学报.2011,19(2): 447-455
7. 王清奎，汪思龙. 土坡团聚体形成与稳定机制及影响因素. 土壤通报.2005,36(3): 613-914
8. 李小刚. 甘肃景电灌区土壤团聚体特征研究. 土壤学报.2000,37(2): 263-270
9. 魏朝富，陈世正，谢德体. 长期施用有机肥料对紫色水稻土有机无机复合性状的影响. 土壤学报,1995,32(2):159-16
10. 何云峰，徐建民，侯惠珍，等. 有机无机复合作用对红壤团聚体组成及腐殖质氧化稳定性
11. 的影响. 浙江农业学报,1998,10(4): 197-200
12. 李恋卿，张旭辉，潘根兴. 退化土壤植被恢复中表层土壤微团聚体及其有机碳的储备变化, 土壤通报,2000,10:193-19
13. 陈利军，周礼凯. 土壤保肥供肥机理及其调节I. 棕壤型菜园土的P 素保养与供应. 应用生态学报,1998,9(3):254-256.
14. 周礼凯，严翅升，武冠云等. 土壤肥力实质的研究. 土壤学报,1986,23(3):193-203
15. Dexter A R. Advances in characterization of soil structure. Soil & Tillage Research. 1988,
11:199-238
16. Le Bissonnais Y . Aggregate stability and assessment of soil crustability and erodibility: I Theory and methodology. European Journal Soil Science. 1996,47: 425-437
17. Barthes B,Roose E. Aggregate stability as an indicator of soil susceptibility to run off and erosion; validation at several levels. Catena. 2002, 47(10): 133-149
18. Nimmo J R, Perkins K S. Aggregates stability and size distribution Methods of Soil Analysis: Part 4 Physical Methods[M]. Wisconsin, USA: Soil Science Society of America, Madison, Inc. 2002
19. Bongiovanni M D,Lobartini J C. Particulate organic matter, carbohydrate, humic acid contents in soil macro-and microaggregates as affected by cultivation. Geoderma. 2006, 136: 660-665
20. Edwards A P , Bremner J M. Micro-aggregates in soil[J]. Soil Science. 1967, 18(1): 64-73
21. Tisdall J M，Oades J M . Organic matter and water stable aggregates in soils [J]. Journal of Soil Science . 1982, 31: 141-163
22. Oades J M. Soil organic matter and structural stability: Mechanisms and implications for management [J]. Plant and Soil, 1984,76(1/3): 319-337.
23. Six J，Elliott E T, Paustian K ，et al. Aggregation and soil organic matter accumulation in cultivated and native grassland soils [J] . Soil Science Society of America Journal.1998, 62:1367-1377
24. Six J, Elliott E T, Paustian K. Soil macroaggregate turnover and microaggregate formation: a mechanism for C sequestration under no-tillage agriculture [J]. Soil Biol Biochemisty, 2000, 32:2099-2103
25. Angers D A , Recous S, Aita C. Fate of carbon and nitrogen in water-stable aggregates during decomposition of 13C 15N-labelled wheat straw in situ[J]. European Journal of Soil Science.1997, 48(2): 295-300
26. Horn R，Smucker A. Structure formation and its consequences for gas and water transport in unsaturated arable and forest soils [J]. Soil Tillage Research, 2005, 82: 5-14
27. Zhang Z, Zhang S, Yang J, et al.. Yield, grain quality and water use efficiency of rice under non-flooded mulching cultivation [J]. Field Crops Research,2008, 108: 71-81
28. Piccolo A, Mbagwu JSC. Effects of different organic waste amendments on soil microaggregate stability and molecular sizes of humic substances. Plant and Soil. 1990,123: 27-37
29. Puget,R,Angers,D.A.,Chenu,C.NatureofearbohydratesassoeiatedwithWater-stableaggregates oftwocultivated50115.5011Biology&Bioehemistry,1999,31(1):55- 63
云南干热河谷微地形改造对土壤水分动态的影响
云南干热河谷微地形改造对土壤水分动态
的影响
浙江林学院2005,22(3):259,265
JournalofZhejiangForestryCollege
文章编号:1000.5692(2005)03.0259.07
云南干热河谷微地形改造对土壤水分动态的影响
李艳梅,王克勤,刘芝芹,王建英
(西南林学院环境科学与工程系,云南昆明650224)
摘要:通过定位观测和对比试验,对云南干热河谷典型地段改造后微地形土壤水分动态变化
规律进行初步研究.结果表明:土壤水分的季节动态变化主要取决于降水量的大小及年内分
配,通常分为土壤水分缓慢失墒期,土壤水分积累期,土壤水分缓慢消耗期和土壤水分稳定
期等4个时期.雨季,水平沟,水平台的土壤水分季节动态变幅较自然坡面大.改造微地形
等高水平上各层次的年平均含水率比自然坡面高,变异系数比自然坡面小,各微地形土壤含
水量的变幅随土层深度增加而减小,均可分为土壤水分弱利用层,土壤水分利用层,补充调
节层等3个作用层.雨季土壤水分的消退以表层最快,向下呈递减趋势.微地形改造后,雨
后土壤水分的消退变缓,土壤水分在土壤中停留的时间增加,有利于植物的吸收利用.干热
河谷地区微地形改造后明显改善了土壤水分环境.图3表4参16
关键词:土壤学;云南干热河谷;微地形改造;土壤水分;动态分析
中图分类号:$714.2文献标识码:A
土壤水分是植被得以生存的基本生活因子,其有效性直接决定着植物的生长发育状况,影响着生
态环境建设的持续性和健康性.土壤水分动态变化则是诸多环境因子综合作用的反映.掌握土壤水分
的动态变化规律,及时了解本区的水分收支状况,在流域水平上实现水资源的优化配置,才能不失时
机地采取相应的管理措施,满足人工植被对水分的需求,提高天然降水的利用率.干热河谷高温少
雨,蒸发强烈,降水集中,旱季土壤水分严重亏缺,是我国西南地区特殊的生态环境类型.在干热河
谷,采用常规造林技术措施,土壤水分状况不能满足林木成活和生长需求.到目前为止,整个长江中
上游生态恢复工程均未在干热河谷开展大规摸的植被恢复工作….为此,笔者在云南省元谋县公路梁
子对改造后的微地形进行了为期2a的定位观测,系统研究分析微地
形土壤水分的动态变化规律,以
期为干热河谷地带流域治理规划和生态环境建设提供科学依据,同时对微地形在改善土壤水分状况方
面作出初步评价.
1试验区概况
试验区选择在元谋县东山大沟公路梁子,25.31,26.07N,101.36,102.07E,位于”长江中上
游水土保持重点治理项目”区内,属金沙江支流龙川江下游的河谷地段,为深切河谷的低山丘陵.海
收稿日期:2004.12.15;修回日期:2005.03.14
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30170779);云南省自然科学基金重点项目(2001D0008Z)
作者简介;李艳梅,讲师,硕士,从事退化生态系统生态恢复理论与技术研究.E-mail:kmlymei@21cn.COm.通讯作者:王克勤,
教授,博士.E-mail:kqwang@public.km.yn.cn
浙江林学院2005年8月
拔1300m左右,气候干热,年平均气温22.0?,?l0?的积温7796.1?,极端最高气温达42.0
?,全年日最高气温?30?的有167.8d,?35?的有36d,是云南省有名的”火炉”,最冷月(12月
份)的平均气温14.5?,极端最低气温一0.1?,几乎全年无霜.多年平
均降水量为550,614mm,
其中6—10月占90%,年蒸发量为3911mm,为降水量的6.4倍.成土母岩有花岗岩,花岗斑岩,
砂质岩和砂岩,土壤是表蚀燥红土,土壤发生层段分化不明显,土壤质地为砂壤土至重壤土,多中性
反应(pH6.2,7.2).天然植被有桉树Eucalyptus类,栎Quercus类,余甘子Phylanthusemblica,车桑子
Dodonaeaviscose,扭黄茅Heteropogoncontortus,旱茅Eremopogondelavayi,等.
2研究方法
在对试验区进行全面调查的基础
上.选择改造于2001年不同坡度,不
同坡位,不同物理性质区域,规格为
60cm×120cm水平台和40cm×40cm
水平沟为研究对象,以同一地貌部位
的自然坡面作为对照,在台(沟)间坡
面和台地(水平沟)上布设观测样线,
在每条观测样线上每隔0.5nl布设1个
观测点.具体布设见图1.
土壤水分:采用L520智能型中子
水分仪进行观测.在试验地由上至下
每隔0.5m垂直坡面打一根2m深的铝
管,每月的4,14,24日各观测1次,
在集中降水后,每隔1d观测1次,持
续1个月.垂直动态每20cm为一个观
测层.
降水量:用自记雨量计在每天的
8:00和20:00进行观测.
土壤物理性质观测:采用常规方
法,见《土壤理化分析》.
3结果与分析
0
要4o
2
80
.
-
14160
200
O
量40
8O
120
160
200
1#
水平面
水平面
图1微地形观测样带纵剖面测位示意图
Figure1Thelong4tudinalsectionfigureofobservedsamplestriplocationon
micro-slope
3.1不同改造微地形的土壤水分季节
动态研究
土壤水分的季节变化是由于土壤水分的补给和消耗引起的,是土壤水分增失墒规律的一个直观反
映.本研究根据每个地类3个重复,长期定位观测分析土壤水分的季节动态变化.
图2是2003年改造微地形的土壤水分季节动态图.从总体来看,各土壤层次土壤水分季节动态
变化基本有着相同的变化规律,即不管层次如何变化,土壤水分与降水量有着密切关系.根据其动态
变化特点,一般可分将其分为4个时期.?土壤水分消耗期.从1月中旬到5月初雨季来l临之前,气
温开始上升,土壤蒸散发消耗大量水分,而降水很少,土壤水分的消耗大于补给,土壤水分不断减
少,到5月初土壤水分达到一年之中最低点.?土壤水分积累期.从5
月初到6月底,进入5月份气
温迅速升高,植被生长旺盛,土壤蒸发作用强烈,但由于这一时期,降水量大,土壤水分一直持续增
加,到6月底,土壤水分达到一年中的最大值.?土壤水分消退期.从7月初到10月底,这一期间
气温很高,植被的蒸腾强烈,土壤蒸散发很高,虽然有一部分降水,但不能弥补土壤蒸发而损失的土
壤水分,土壤水分开始减少,一直持续到10月底.?土壤水分稳定期.从11月初至翌年1月初,气
第22卷第3期李艳梅等:云南干热河谷微地形改造对土壤水分动态的影响26l
温逐渐降低,降水减少,植被生长停止.此期的土壤水分消耗以微弱的土壤蒸发为主,土壤水分基本
维持不变,处于一年中的静态时期.
张学龙等研究祁连山寺隆林区土壤水
分季节动态指出:随着土层加深,土壤水分
的季节动态变化明显减弱.但从图2看出,
微地形改造后,随着土壤层次加深,土壤水
分与降水量相关性并没有显着逐渐减弱,土
壤水分的季节动态变化依然明显.石生新
研究造林整地措施强化降雨人渗时指出:水
平阶和水平沟整地能在较短的时间内拦蓄降
雨并就地人渗,雨季增墒效果明显.白岗
栓研究不同整地方式对果树生长影响时指
出:水平沟整地后,雨季土壤水分增墒明显.
说明这种微地形改造增大了地表径流的人渗
量,使有限的天然降水在土壤深层得以重新
分配,1m以下土壤水分能得到明显改善.
在整个年变化过程中,20cm以下土壤水分都
处于较高水平,在消退期,0,20cm消退比
20,40cm和40,60cm快,100,120cm土层
范围内的水分消退较慢,水分在深层积累时
间较长,对植物的吸收利用非常有利.
3.2不同改造微地形土壤水分垂直动态研究
为比较微地形改造后土壤水分垂直方向
上的补给和消耗情况,根据每月每隔10d观
测的土壤水分系列,选取微地形改造后土壤
水分受影响较大的0,80cm土层,分层组成
一
个样本,计算其标准差,根据标准差计算
变异系数(表1).根据所得变异系数的大小,
把土壤水分剖面划分为不同变化层,分析各
层次土壤水分对植物利用的有效性.
从表1中可以看出,土壤含水率的空间
变化与土壤层次和整地密切相关.根据整地
和土壤水分的变化情况,土壤水分可以分为3
个作用层次.?土壤水分弱利用层.史绣华,
卢宗凡等人’研究土壤水分动态时指出:土
壤水分变异系数大于0.3,植物很难吸收利
用,属于土壤水分弱利用层.本研究表明该
层是地表0,20cm的土层,该层土壤水分主
要受控于气象因子.尤其是降水因子和温度
因子,在雨季土壤水分迅速得到补充,雨后
土壤水分消退很快.变异系数从大到小分别
是自然坡面,水平台和水平沟.?土壤水分
利用层.变异系数一般在0.16,0.3,一般土
O
l0
g20
C
30
耋40
5O
60
70
删
*
缸
0
删
*
钿
删
*
把
日期/(月一日)
耋善耋茎耋耋妻耋詈量量蓦苫gg苫兽舍鲁蓉垒
耋蓦耋耋耋妻詈詈量量蓦苫窨}g苫舍蓉蓉垒兰
日期/(月一日)
耋耋耋耋量耋妻耋喜量三耋苫g罟苫兽g答g曼兰
日期/(月一同)
呈至至呈三号}军军军军军苫gg苫兽g答g曼三苎
日期/(月一日)
图2不同微地形改造方式各层土壤水分动态曲线
Figure2Dynamiccurvesofwateratdifferentmicro-slopesin2003
如如如:2O?如加:2mO?如加mO
262浙江林学院2005年8月
壤含水量较表层有所减少j.本研究中,该层深度因整地方式而异,除自然坡面在20,40cm外,
水平台和水平沟整地均在20,60cm.该层土壤水分受气象和水分梯度的双重影响,雨季该层土壤水
分向下运动,在旱季该层土壤水分则向上运动,在有植被的地方,该层还受林木根系吸力的影响,是
植被吸收利用水分的主要层次,因此,叫做土壤水分利用层.?土壤水分调节层.变异系数一般在
0.16以下],厚度因微地形不同有所差异,自然坡面在40—60om,而水平台和水平沟均在60cm土
层以下.在雨季该层土壤水分得到补给,旱季受水分梯度的影响,因水分向上运动而部分消耗,相当
于一个地下水库,有一定的调蓄作用,但如果植被密度过大,该层始终处于消耗状态,将成为永久干
层而使植被衰退.
表1不同微地形不同层次平均含水率及变异系数
Table1Verticalvariationofthesoilwaterofdifferentsoillayersatdifferentmic
ro?slopes
从表1还可以看出,本研究表层变异系数明显偏高,且改造微地形的变异系数比自然坡面低.李
昆等..指出:云南干热区水分少且干湿季水分变化较大.白岗栓指出:
水平台,水平阶整地后,
土壤的容重变小,大孔隙增加.因此,本研究表层变异系数偏大是由于该地区特殊的气候原因造成
的.此外,由于对地表的扰动较大,减少毛管孔隙度,从而在一定程度上减少了土壤蒸发,微地形改
造后变异系数有所减小.
3.3不同土壤物理性质区域改造微地形土壤水分动态规律
土壤是土壤水分的载体,大气降水转化为土壤水的重要环节——入渗,不仅受降水的影响,还受
土壤孔隙的多少以及连通状况的限制.孔隙度的大小以及大sJ,~L隙的比例直接影响到土壤水分环境.
在土壤水分弱利用层,土壤的毛管孔隙越多,土壤的变异系数越大.这是由于毛管孔隙的大量存在,
雨季持水性增强,雨后在毛管力的作用下,土壤水分延续不断向上蒸发损失掉,土壤变异系数较大,
随着土层的增加,土壤物理性质对土壤水分的变幅影响减弱.对比不同物理性质区域,在等高水平
上,改造后的微地形其平均含水量比对照坡面大,变异系数比自然坡面小(表2).因此,在干热河谷
地区,通过对地形进行再塑造,可以明显改善土壤水分状况,为植物提供更多有效水分.
表2不同土壤物理性质区域水平台不同层次土壤平均含水量及变异
系数
Table2Verticalvariationofthesoilwaterofdifferentsoillayersinphysicalqua
litysites
说明:土层厚度采取上限排外法.
第22卷第3期李艳梅等:云南干热河谷微地形改造对土壤水分动态的影响263
3.4不同坡位改造微地形土壤水分动态变化特点
对于自然坡面而言,在坡面的不同部位,随着海拔的增加,风速明显增大,蒸发强烈,而集水面
积减小,土壤水分状况明显变差.在试验区内,改造微地形坡面的不同部位的水分变化也具有类似的
特征.在整个观测期内,除0,20cm土层个别点外,上坡的土壤含水量比下坡的土壤含水量低,但
与自然坡面的这种坡位土壤水分差异相比,改造微地形的坡位土壤水分差异明显变小.因此,在干热
河谷造林过程中,尤其是分水岭防护林的营造中,为提高造林成活率,在考虑不同坡位土壤水分特征
差异的同时,应对造林整地方式进行特殊设计.
3.5不同改造微地形的雨季土壤水分消退规律
土壤水分消退是土壤水分再分配和蒸散损失的物理过程,其消退快慢反映了雨季增加的水分在土
壤中停留时间的长短以及这些水分能否被植被吸收利用.
根据实测数据,采用最小二乘法对多种模型进行优化拟合,以指数模
型:=(.一萎)k’+
加拥墓效果最好,复相关系数R均达到0.9以
上,拟合出参数k值如表3..,为起始Et和t
日后土壤含水量;t为消退天数;萎为最小土
壤含水量(取凋萎含水量);k为各因子对土壤
水分消退影响的综合反映.
由表3可以看出,由于未对地形进行改
造,自然坡面值变化陡度很大,表层土壤k
值很低,只有0.8592,即失水很快.随土层
加深,值迅速增大,即失水速率迅速减小,
水平沟在汇集大量径流的同时,也携带了大量
泥沙进入水平沟内,增加了毛管孔隙度,持
水能力得到很大改善,表层的k值很高,但
随着土层的增加,值增加缓慢,在4O,6O
cm时达到0.9481,土壤水分丧失比较快.3
种微地形表层失水速率快慢依次为自然坡面>
水平台>水平沟.由于试验区特别干热的气候
特点,试验区的值与秦永胜等…研究的相比
偏小.
除微地形改造影响外,土壤物理性质对土
壤水分过程也有很大影响.对比物理性质不同
的3块试验地,No.2,No.3,No.1试验地表
层的k值分别为0.8865,0.8977和0.9016,
20,40cm范围土层内,k值从小到大依次是
No.3,No.2,No.1试验地,与3块试验地的
非毛管孔隙度相一致.这是由于土壤的非毛管
孔隙的大量存在,增加了土壤透水能力,从而
导致土壤水分迅速消退.
3.6微地形改造与土壤含水量
从表4可看出,微地形改造后,无论是雨
季还是旱季,也无论是坡上部,还是坡中部和
坡下部,2m土层深的土壤持水量在等高水平
位置上,均呈现出水平沟>水平台>自然坡面
表3不同微地形土壤消退影响的综合反映k值
Table3Losscharacteristicsofsoilwaterindifferentdepthsof
differentmicro-slopeandphysicalqualityregion
微地形土层/cmk值试验地土层/cmk值
0—200.9O2l0—2O0.9Ol6
查20—400.937l20400.945lNo.1
台40—6o0.955940—6O0.965l
60—800.974l60—800.9803
O一2O0.9131O一2o0.8865
奎20—400.924520400.9O25No.2
沟40,600.948140600.9427
60,8O0.953660—8o0.9658
自0,200?85920—200.8977
然20,400.924120,400.9Ol8
坡40,6009424No.340,
600.9356
面
60,800.966260,800.9749
表4不同改造微地形2ITI土层深土壤持水量对照
Table4Soilmoistureretentionof0—200Cmsoillayer
atdifferentmlcro-slopes
264浙江林学院2005年8月
的趋势,在年降水量只有486.1mm的少水年,5月中旬,水平沟2m土层深的土壤持水量在坡上部,
坡中部和坡下部分别比自然坡面增加了24.7%,29.6%和26.1%,在年降水量高达623.4I/lm的多水
年,旱季,水平沟持水量比自然坡面分别高35.0%,32.6%和37.6%.可见,微地形改造后,切断了
坡面流和壤中流的流路,消除了降水在坡面上的天然分配条件,使其就地入渗,常年保持一定的土壤
水分储量,为该地区人工植被恢复和防治土壤干化创造了条件?.白岗栓指出:坡度为15.坡面
上进行水平阶整地后(间距为7In),水平阶土壤含水量与自然坡面相比增加了60%,70%.这比本研
究水平台改善效果更为明显,说明微地形改造的效果还取决于微地形的集水面积,集水面积越大,汇
集的水量越多?,当然其前提是在一定的降水强度范围内.由于试验区位于降水量集中的干热河谷
地区,微地形改造后的集水效果也可能没有完全表现出来.
当然,改造微地形对土壤持水量的影响是通过影响土壤湿度的垂直分布来实现的”.表现为在
整个土壤水分剖面上,改造后的微地形在同一土层深度,无论是水平台(沟)上还是在台(沟)间坡面,
也无论是在受气象因素影响较大的0,20m土层,还是在100cm以下的补充调节层,土壤含水量均比
自然坡面高,如图3所示.对比水平台(沟)和台(沟)间坡面,水分垂直分布图中都明显存在一个弱土
壤水分层,位于140cm左右的位置,但土壤水分都维持在较高水平,受气象因素影响较大的表层(0
,
20cm)水平台(沟)的土壤含水率低于台(沟)间坡面,20cm以下土层水平台(沟)含水量均高于台(
沟)间坡面.
4结论
土壤水分的动态变化与降水
量的年内变化有密切的关系.土
壤含水量的年变化曲线与降水量
的年变化曲线相一致.土壤水分
的季节动态变化可分为土壤水分
消耗期(1月中旬至5月初),土
壤水分积累期(5月初至6月底),
土壤水分消退期(7月初至10月
底)和土壤水分稳定期(11月初至
翌年1月初).改造微地形后,
雨季土壤水分动态变化幅度较自
然坡面大.
土壤水分垂直变化可以分为
土壤水分弱利用层(C>0.3),土
量
嗵
-卜{
土壤含水量/%土壤含水量/%
l0l5202530354045l0l52O253O354O45
坡面
厶
坡面
图3不同微地形改造方式坡中土壤湿度分析(2004年)
slopes Figure3Thewaterverticaldistrbutionofdifferentmicro—
onJu】y13,2004
面
面
壤水分利用层(0.16?c?0.3)和土壤水分调节层(c<0.16)等3个层次.改造微地形后,扩大了土
壤水分利用层的土层范围.在不同物理性质区域,改造微地形也使得更深的土层范围在雨季得到水分
补给.
在坡面的不同部位,土壤含水量具有不同的特征,上坡部位的土壤含水量小于下坡部位的土壤含
水量,改造微地形后,坡位之间的土壤水分差异明显缩小.
从消退规律看,微地形改造后增加的水分在土壤中长时间蓄存,非常有利于植物的吸收利用.
微地形改造后,土壤水分得到很好的改善,即水平台,水平沟和相应的带间坡面0,200cm范围
内持水量均比自然坡面高.
参考文献:
[1]马焕成.干热河谷造林新技术[M].云南:云南科学技术出版社,2001.
[2]付美芬,高洁.元谋干热河谷影响植被恢复和造林成活率的主要气候因子研究[J].西南林学院,1997,l7(2):36—42
O加????加????
}!
第22卷第3期李艳梅等:云南干热河谷微地形改造对土壤水分动态的影响265
中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海:上海科学技术出版社,1978.
张学龙,车克钧.祁连山寺隆林区土壤水分动态研究[J].西北林学院,1998,13(1):1—9.
石生新.整地造林措施对强化降雨入渗及减沙的影响[J].土壤侵蚀与水土保持,1996,4(2):45—49.
白岗栓.陕北丘陵沟壑区不同整地方式对果树生长环境的影响[J].水土保持通报,1998,18(7):11—14.
史绣华.张称意.沙柳林沙地水分动态研究[J].内蒙古林学院,1997,19(1):16—21.
卢宗凡,张兴昌.黄土高原人工草地土壤水分动态及水土保持效益研究[J].干旱区资源与环境,1995,9(1):40—49.
杨维西.试论我国北方地区人工植被的土壤干化问题[J].林业科学,1996,32(1):78—85.
李昆,侯开卫,张志钧,等.云南南涧干热区极度退化山地的造林技术
[J].林业科学研究,1998,11(2):208—213.
秦永胜,余新晓.密云水库上游水源保护林试验示范区土壤水分动态
初步研究[J].北京林业大学,1998,20(6):65—70
王克勤,王斌瑞.集水造林防止人工林植被土壤干化的初步研究[J].林
业科学,1998,34(4):14—21.
[13]TahaA.GresillonJM.Modellingthelinkbetweenhillslopewatermovementands~eamflow:applicationtoasmallMediterraneanforestwatemhed
[J].JHydrol,1997,203:11—20.
[14]王克勤.集水造林与水分生态[M].北京:中国林业出版社,2002.
[15]彭柞登,宋廷茂.世界干旱半干旱地区集水造林技术研究应用的
现状及其发展动向[J].世界林业研究,1996,(3):29—36.
[16]赵合理,蒋定生.不同水土保持措施对坡面降水再分配的影响[J].
水土保持研究,1996,3(2):76—83.
Effectofreconstructedmicro—slopeonsoilmoisturedynamics
inYunnandry—hotrivervalley
LIYan-mei,WANGKe-qin,LIUZhi—qin,WANGJian—ying
(DepartmentofEnvironmentScienceandEngineering,SouthwestForestryCollege,Kunming650224,
Yunnan,China)
Abstract:Apreliminaryresearchonthesoilwaterdynamicsofreconstructedmicro-slopeintypicalslopeinYunnan
dry-hotrivervalleywasconductedbypositioningobservationandcomparati
vetests.Theresultsshowthatthe
seasonaldynamicchangesofsoilmoistureweredeterminedbythe’amountofrainfallanditsdistributionswithinthe
year.Itwasusuallydividedintofourstages:evaporationstagebeforerainyseason,wettingstageduringrainy
season,thestabilitystageinpost-rainyseason,andthestabilitystageinthewinter.Thesoilmoisturevariety
rangeofthecontourtrenchandcontourterraceinwettingstageduringrainystagewasmuchgreaterthanthatofthe
naturalslope.Onthesamehighlevel,theyeadyaveragesoilmoistureofallsoillayerswasmuchgreaterthanthat
ofthenaturalslope,andthecoefficientofvariationofsoilmoisturewassmallerthanthatofthenaturalslope,the
soilmoisturevarietyrangeofmicro-slopedecreasedwiththeincreaseindepth.Thesoilprofilecouldbed.
ividedinto
threelayers:activelayer(c>0.30),lessactive(0.16?c?0.30)andstablelayer(c?0.16).Soil
moisturelostveryquicklyonsoilsurface,itdecreasedwiththeincreaseindepth.Reconstructingmicro-slope
decreasedthelossofsoilmoistureandincreasedthestagnationofmoistureinsoil,whichwasgoodforplants’
absorptionofwater.Reconstructingmicro-slopeobviouslyimprovedthesoilhumidityenvironmentindry—hotfiver
valley.[Ch,3fig.4tab.16ref.J
Keywords:pedology;Yunnandry-hotrivervalley;micro-slopereconstruction;soilmoisture;dynamicanalyrsis
……
不同地形条件对沙漠植物生长和沙地土壤水分的影响
不同地形条件对沙漠植物生长和沙地土壤
水分的影响
第30卷第6期
2007年11月
干旱区地理
ARIDLANDGE0GRAPHY
VolI30No.6
NOV.2007
不同地形条件对沙漠植物生长和沙地土壤水分的影响
石莎,冯金朝,邹学勇
(1北京师范大学资源学院,北京100875;2中央民族大学生命与环境科学学院,北京100081)
摘要:对沙坡头地区人工植被固定沙地内不同地形条件下土壤水分和植物生长的变化进行了
研究.结果表明,沙地土壤水分的变化以及植物生长的变化依照不同的地形条件表现出一定的规
律性.沙地土壤水分含量由高至低的变化趋势根据地形条件依次表现为:丘间低地>迎风坡>坡
顶>背风坡;灌木植物密度和盖度与土壤水分变化密切相关,由大到小的变化趋势同样为:丘间低
地>迎风坡>坡顶>背风坡;而草本植物密度和盖度可能还受结皮等其它环境因素的影响,由大到
小的变化趋势为:背风坡>坡顶>迎风坡>丘间低地.
关键词:沙地地形土壤水分植物生长
中图分类号:Q948.114文献标识码:A文章编号:1000—6060(2007)06—0846—06(846—851)
沙漠地区干旱缺水,土壤水分条件常常是沙漠
植物生长,繁衍的主要限制因素….由于土壤的组 成与结构不同,同时受降水,植物生长以及地形条件 等因素的综合作用,土壤水分在时间和空间的变异 性很大】.在沙漠地区,受沙丘地形条件变化的 影响,不同沙丘部位的土壤水分,土壤温度以及植被 群落多样性,群落外貌特征以及植被生长状况都存 在着较大差异.该方面研究一直受到人们的重视, 并取得了许多研究结果.王新平等将地形条 件作为一个环境因子,研究了固沙植被与沙丘不同 部位(迎风坡,背风坡,丘间低地)土壤温度梯度分 布,认为地形条件通过影响土壤温度,进而作用于植 被?.本文对沙坡头地区固定沙地不同地形条件 下土壤水分和沙生植物的关系进行探讨和研究. 1研究区与研究方法
1.1研究区自然概况
研究区在宁夏回族自治区中卫县境内,东起中 卫县迎水桥,西至甘塘镇(37.32一37.26N,105.03
一
104.48E),地处温带干旱地区东部边缘的腾格里 沙漠东南缘,在阿拉善高原荒漠与荒漠草原的过渡 地带,属草原化荒漠.
沙坡头地区的人工植被固沙区内,固定沙地最 高位置海拔1500m.这里沙丘由西北向东南倾斜, 略呈阶梯状的网格.地形条件主要表现为:主梁呈 东北一西南走向,副梁呈西北一东南走向,主梁是连 续的,副梁往往被主梁隔断.迎风坡向西北,坡度为 5一l0.,背风坡朝向东南,坡度30—32.. 该地区受蒙古高气压的影响,冬春季节寒冷,干 燥,多西北风,但也有短暂时间受东南季风的影响,
夏秋降水集中,东北风和偏南风转盛,故兼有大陆性
气候和季风(夏季)降水的特点.年平均气温
10.0oC(1956—2001年),1月平均气温一6.9oC,7 月平均气温24.3?,绝对最高气温38.1oC,绝对最
低气温一25.1oC,气温年差为63.2oC.沙面最高
温度达74?.
年平均降水量180.2mm(1955—2001年),其
中l2月份平均降水量0.5mm,8月份平均降水量
达46.8mm.降水年变幅大,最多年(1978年)达
495.8mm,最少年(1957年)仅88.3mm,年较差达
407.5mm.降水的季节分配以夏季(6—8月)降水
为主,占年降水总量的60.1%;生长季节(4一l0
收稿日期:2006—11—09;修订日期:2007-03—14
基金项目:国家自然科学基金项目(No.30570300);中央民族大学"985工程"项目(cun985—3—3);中央民族大学青年教师科研基金项
目(eun0229)
作者简介:石莎(1975一),女,助理研究员,主要从事植物生态学方面的研究 通讯作者:冯金朝,(1964一),男,教授,主要从事植物生态学方面的研究,Email:fengjinchao@tun.edu.ca
6期石莎等:不同地形条件对沙漠植物生长和沙地土壤水分的影响847 月)降水量占93?6%.冬季(12月,翌年2月)仅2结果分析 占2.3%.
该区人工植被建立之初种植了油蒿(Artemisia ordosica),花棒(Hedysarumscoparium),柠条(Cara—
ganakorshinskii)等多种优良固沙植物,由于采用无
灌溉条件种植,随着固沙年限的延长,大部分不能适
应环境的灌木都退出人工植被,然而一部分灌木将
沙地固定下来,改善了固定沙地局部小环境,为小画
眉草(Eragrostispoaeoides),雾冰藜(Bassiadasyphl一 ),狗尾草(Setariaruthenicaviridis),虎尾草(ZD— risvirgata)等一年生草本植物的入侵提供了有利的 条件.沙地固定的同时也有利于人工植被区生物结 皮的形成,目前人工植被区基本都覆盖上了生物结 皮,尤其是在生物结皮发育较好的丘间低地,生物结
.由于大量植物种的入侵 皮厚度可达2.5cm左右
和定居,使原有流沙演变成了一个复杂的人工一天 然荒漠植被复合体.
1.2研究方法
实验观测在沙坡头地区的人工植被固沙区内进 行.
1.2.1观测样地的确定在人工植被固沙区内分 别选择迎风坡,背风坡,沙丘顶部坡顶和丘间低地四 种较为典型的地形条件,每种典型地形条件设置样 方5个,设置大小为10m×10m的固定样地共20 个,分别进行沙生植物生长状况和土壤水分的测定. 1.2.2植物生长状况调查在固定样地进行沙生 植物的生长状况调查,包括植物种类组成及其数量 特征.其中灌木植物,从其新枝生长开始,从5,10 月,每月测定一次,在10m×10m的固定样地测定 其数量来计算密度,然后用十字交叉冠幅大小来计 算其覆盖度;对样地内草本植物,从其萌发到停止生 长,每月调查一次,采用对角线法选择5个1m× 1m的小样方,分别调查记录草本植物的种类,密度 和盖度.对灌木植物与草本植物均采用多次测定的 密度和盖度的平均值来描述整个植被状况. 1.2.3土壤含水量测定在植物调查的20个样方 内测定土壤含水量.从植物生长开始,当年五月至
十月,每月测定一次.土壤含水量的测定使用土钻 取样烘干(105?)称重法.土壤取样深度分别为 05,102D,40,60,80,100,120,J4o,160,180,200
cmO
2.1不同地形条件下植物的生长状况
由图1可知,在固定沙地的不同地形条件下,灌 木植物和草本植物的密度变化存在着明显差异.其 中灌木植物密度的变化由大到小依次为:丘间低地 >迎风坡>坡顶>背风坡.在丘间低地,灌木植物 的密度最大,为73.75彬10om.;在背风坡,灌木植 物的密度最小,为31.0彬10oIll,二者之间相差 42.75彬10om.通过SPSS统计软件分析可知丘 间低地灌木密度与背风坡灌木密度差异显着
(sig丘问低地一背风坡=0.029<0.05),其余各种地形间灌 木密度无显着差异(sig背风坡一坡顶=0.399>0.05;
sig坡顶一
迎风坡=0.23>0.05;sig迎风坡一
丘问低地=0.223>
0.05).
草本植物密度的变化与灌木植物刚好相反,其 密度的变化由大到小依次为:背风坡>坡顶>迎风 坡>丘间低地.在背风坡,草本植物的密度最大,为 392.25彬10om,在丘间低地,草本植物的密度最 小,为169.75彬10om,二者之间相差353.5彬 100m.通过SPSS统计软件分析可知,丘间低地草 本密度与背风坡草本密度差异显着(s丘问低地,背风坡 =0.04<0.05),其余各种地形间草本密度无显着 差异(s背风坡一坡顶=0.087>0.05;sig坡顶,迎风坡= 0.09>0.05;sig迎风坡一丘问低地=0.082>0.05).
宕
8
.
?
卷
\
龆
丘间低地迎风坡坡顶背风坡
地形
图1不同地形条件下植被的密度
Fig.1Densityofvegetationindifferent
terrainsofthefixeddunes 图2表示在固定沙地中不同地形条件下植被盖 度的变化.从图2看出,灌木植物和草本植物在不同 地形条件下其盖度的变化是不同的,其变化趋势与植 物密度的变化趋势基本一致.灌木植物的盖度变化 由大到小依次为:丘间低地>迎风坡>坡顶>背风 OOOOOOOOOO们如加:2m5
848干旱区地理3O卷
坡;其中丘间低地的灌木植物盖度最大,为32.24%, 背风坡的灌木植物盖度最小,为14.83%,二者之间相 差17.41%.通过SPSS统计软件分析可知,丘间低地 灌木盖度与背风坡灌木盖度差异显着(sig丘间低一背风坡 =O.O02<0.05),其余各种地形间灌木盖度无显着差 异(s背风坡一坡顶=O.888>O.05;sig~一迎风坡=O.557>
0.05;sig迎风坡一
丘间低=O.767>P0.05). 一
0
0
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不同地形条件下草本植物的盖度变化与灌木植 物刚好相反,其盖度变化由大到小依次为:背风坡> 坡顶>迎风坡>丘间低地.其中在背风坡,草本植 物的盖度最大,为11.96%,而在丘间低地,草本植 物的盖度最小,为2.65%;二者之间相差9.31%. 通过SPSS统计软件分析可知丘间低地草本盖度与 背风坡草本盖度差异显着(sig丘间低地一背风坡=0.011<
0.05),其余各种地形间草本盖度无显着差异 (s背风坡一坡顶=0.328>0.05;s坡顶一迎风坡=0.959>
0.05;sig迎风坡一
丘间低地=0.648>O.05). 2.2不同地形条件下沙地土壤水分的变化 2.2.1不同地形条件下沙地的土壤含水量图3 表示不同地形条件下,观测样地每月土壤含水量平 均值的变化.由图3可知,在丘间低地,沙地土壤水 分含量最高,为3.42%,其次为迎风坡3.04%,坡顶 部2.36%,而在背风坡,沙地土壤含水量最低,为 2.16%.
图4表示四种不同地形条件下不同深度沙地土 壤水分平均值的垂直分布变化.由图4可以看出, 植被区土壤水分的变化是由浅层至深层逐渐降低. 其中有两个土层,土壤水分的降幅较大,一个为0, 5cm土层,另一个为40,100cm土层.在0,5cm 土层,土壤含水量降低的原因可能是因为土壤表面
的生物结皮中苔藓和藻类等非维管束植物密集的根 系及微生物的分泌物使表层水分含量较高;而4O, 100cm处可能是灌木植物根系的主要分布区,由于 根系对水分的吸收,所以这一层次的土壤含水量有 显着的降低.其余各层次的土壤含水量变化不大. \
褂
*
抽
量
世
媾
背风坡坡顶迎风坡丘间地
地形
图3不同地形条件下沙地平均土壤含水率 Fig.3Averageofsoilwatercontentin
differentterrainsofthefixeddunes
土壤含水率,%
01234567
图4不同地形条件下沙地土壤水分的分布 Fig.4Distributionofsoilwaterindifferent
terrainsoftllefixeddunes 2.2.2不同地形条件下土壤含水量与植被生长状 况的关系由上述研究结果可知,沙地不同地形条 件对土壤水分和植被生长都产生着较为明显的影 响,而且不同地形条件下沙地土壤水分和植被生长 也表现出一定的规律性.因此,可以就不同地形条 件下沙地土壤水分和植被生长的关系进行探讨. 图5和图6分别表示不同地形条件下土壤含水
量与灌木植物盖度和密度变化的相关分析.结果表 明,不同地形条件下沙地土壤含水量与灌木植物盖 545352515O
4321O
?:25O
0加????加???啪
6期石莎等:不同地形条件对沙漠植物生长和沙地土壤水分的影响849
度和密度变化的相关系数分别为0.921和0.899, 说明不同地形条件下土壤含水量与灌木植物的生长 具有很好的相关性,即沙地土壤水分条件是灌木植 物生长状况的主要限制因素.
40
35
30
世
25
*
2O
15
1O
2.533.5
土壤含水率,%
图5不同地形条件下土壤含水率与灌木盖度相关性 Fig.5Relationshipbetweenshrubcoverageandsoil
waterindifferentterrainsofthefixeddunes
一
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卷
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龆
*
理
图6不同地形条件下土壤含水率与灌木密度相关性 Fig.6Relationshipbetweenshrubdensityandsoilwater
indifferentterrainsofthefixeddunes
对于草本植物而言,其生长与沙地土壤水分的 关系与灌木植物完全不同.由于草本植物的根系生 长主要分布于较浅层的土壤中,因此主要探讨不同 地形条件下的浅层土壤水分与草本植物生长的关 系.经计算可知,不同地形条件下草本植物的盖度 和密度与土壤含水量的相关系数分别为0.591和 0.428,说明二者之间的关系与灌木植物相比并不密 切,即土壤含水量可能不是影响草本植物密度和盖 度的主要因素.
3结论与讨论
在沙坡头地区,固定沙地的不同地形条件对土 壤水分和植物生长都有较为明显的影响,而且沙地 土壤水分的变化以及植物生长的变化依照不同的地 形条件都表现出一定的规律性.
3.1不同地形条件下沙地土壤水分的变化 沙地土壤水分含量由高至低的变化趋势根据地 形条件依次表现为:丘间低地>迎风坡>坡顶>背 风坡.这可能是由于丘间低地地势较低,不仅容易 聚集雨水,而且阳光照射时间短;而背风坡坡度较 陡,并且向阳,蒸发比较强烈所致?.
3.2不同地形条件下植物生长的变化
在不同地形条件下,沙地灌木植物与草本植物 的生长存在着明显的差异,说明不同地形条件对灌 木植物和草本植物生长状况的影响是不同的.其中 灌木植物密度和盖度由大到小的变化趋势依照地形 条件依次表现为:丘间低地>迎风坡>坡顶>背风 坡;而草本植物密度和盖度由大到小的变化趋势依 照地形条件依次表现为:背风坡>坡顶>迎风坡> 丘间低地,与灌木植物生长的变化趋势正好相反. 不管是灌木植物还是草本植物,其盖度和密度的差 异都是在丘间低地与背风坡之间表现得较为显着, 而在其它地形之间表现得不显着.
.
根据不同地形条件下沙地土壤水分与植物生长 的相关性分析可知,不同地形条件下沙地土壤水分 与灌木植物生长存在着密切关系,说明沙地土壤水 分是灌木植物生长的主要影响因素;而沙地土壤水 分与草本植物生长之间没有非常密切的关系,说明 草本植物的生长可能还受其它环境因素的影响.如 龙利群等认为草本植物的萌发和出苗在很大程度上 受生物结皮的影响,一些壳状致密的藻类结皮或毡 垫状密集丛生的苔藓结皮能对一些植物的种子或根 接触土壤设置物理屏障,从而阻挠它们在结皮层上 萌发;同时,致密的结皮对种子萌发后根的扎入也设 置了物理屏障,种子即使萌发后,也因无法穿透结皮 层扎根于土壤而很快失水干死?.这就造成了丘 间低地生物结皮的发育相应较好,虽然土壤含水量 较高,但草本植物的盖度和密度却不是最高的现象. 在干旱少雨的沙漠地区,任何植物的生长均会
受到水分亏缺的影响?.而本研究的观测结果表
明,不同地形条件下草本植物的密度和盖度变化并
没有与土壤水分的变化表现出非常密切的关系,说
明一年生草本植物对沙地环境的生态适应机制除了
要考虑沙地环境因素如土壤温度,土壤表面生物结
皮等的影响之外?引,还要对草本植物自身的生长习
性进行更加深入的研究,从而能够比较全面地理解
一
年生草本植物的生态适应性.
850干旱区地理30卷
参考文献(References)
[1]HuangZichen,ShenWeishou.Themoisturerelationshipand droughttoleranceofaridareaplants[M].Beijing:ChinaEnvi—
ronmentSciencePress,2000.49—53.[黄子琛,沈渭寿.干
旱区植物的水分关系与耐旱性[M].北京:中国环境科学出
版社,2000.49—53.]
[2]JiangJin,DaiFen@nian.Effectofsoilmoistureonthemorphologi—
aclandphysiologicalpropertiesofplants[A].In:StationofDes—
ertresearch.Sand—controlresearchofShapotouArea[c].Yin—
chuan:NingxiaPeople's,Press1988.251—263.[蒋瑾,戴枫
年.土壤湿度对植物形态结构和生理特性的影响[A].沙坡
头沙漠科学研究站编,流沙治理研究[c].银川:宁夏人民
出版社,1988.251—263.]
[3]FengJinchao,ChengHesheng,LiuYuanbe,eta1.Precipitation useandtheeco—physiologicalcharactersofDesertPlants[A]. ShapotouDesertExperimentalResearchStation.AnnumReport ofShapotouDesertExperimentalResearchStation,Instituteof DesertResearch,CAS[c].I~qfflghou:GansuScienceandTech—
nologyPleBS,1991,264—270.[冯金朝,陈荷生,刘元波.沙
生植物对降水资源的利用及其生理生态特征的研究[A].沙
坡头沙漠科学研究站编,沙坡头试验研究站年报沙漠生态系
统研究[c].兰州:甘肃科学技术出版社,1991,264—
270.]
[4]MaFengyun,LiXinrong,ZhangJingguan,eta1.Spatialhetero- geneityofsoilmoistureinShapotousand—fixingartificialvegeta-
tion?[J].ChineseJournalofAppliedEcology,2006,17 (5):789—795.[马风云,李新荣,张景光,等.沙坡头人工
固沙植被土壤水分空间异质性[J].应用生态,2006,17
(5):789—795.]
[5]ChenaYN,ZiUiacusbH,LjawH,eta1.Ground—waterlevelaf-
fectsplantspeciesdivemityalongthelowerreachesoftheTadm river[J].JournalofAridEnvironments.2O06,66(1):231—
246.
[6]WillisKJ,BraunM,SumegP.Doessoilchangecausevegetation changeorviceversa?AtemporalpempecfivefromHungary[J]. Ecology,1997,78(3):740-750.
[7]YeJi,GuoShuiliang,HaoZhanqing.Canonicalcorrespondence analysisonrelationshipofwoodyplantswitlltheirenvironments onthenorthernslopeofChangbaimountain[J].ActaPhytoeco- logi~~Sinica,2003,27(6):733-741.[叶吉,郭水良,郝占
庆.长白山北坡木本植物分布与环境关系的典范对应分析
[J].植物生态,2003,27(6):733-741.]
[8]JinYu,PanCunde,WangMei,eta1.Plantcommunityspecies diversityandcomparisonofitsindicesinariddesertland[J]. AridLandGeography,2005,28(1):l13一l19.[晋瑜,潘存
德,王梅.荒漠植物群落物种多样性及其测度指标比较[J].
干旱区地理,2005,28(1):l13一l19.]
[9]WangMei,PanCunde,ChuGuangming,eta1.Typesandap—
pearancepropertiesofthedesertvegetationintheperipheralre—
gionsofartificialoasis[J].AridLandGeography,2005,28 (1):107一l12.[王梅,潘存德,楚光明,等.人工绿洲外围荒
漠植被及其群落外貌特征[J].干旱区地理,2005,28(1):
107一l12.]
[10]EwingHA.Theinfluenceofsubstrateonvegetationhistoryande—
cosystemdevelopment[J].Ecology,2002,83(10):2766—
2781.
[11]JobbagyEG,RobertB.Jackson.Theverticaldistributionofsoil organiccarbonanditsrelationtoclimateandvegetation[J].Ec—
ologicalApplications,2000,10(2):423,436.
[12]AlhamadMN.EcologicalandspeciesdiversityofaridMediterra—
neangrazinglandvegetation[J].JournalofAridEnvironments. 2006,66(1):698—715.
[13]WangXinping,ZhangJingguang,LiXinrong,eta1.Vegetationof soiltemperatureandthermaldiffusivityinvegetatedandbaresand dunesinariddesertregion[J].JournalofDesertResearch, 2002,22(4):344—349.[王新平,李新荣,张景光,等.沙
漠地区人工固沙植被对土壤温度与土壤导温率的影响[J].
中国沙漠,2002,22(4):344—349.]
[14]ShiSha,MaFengyun,IJiuLichao,eta1.Theeffectondifferent vegetationstructuretosoilwatercontentsinShapotouregion[J]. JournalofTheCentralUniversityforNationalities(NaturalSci—
encesEdition),2004,13(2):137—141.[石莎,马风云,刘
立超,等.沙坡头地区不同植被结构对沙地土壤水分的影响
[J].中央民族大学(自然科学版),2004,13(2):137
,
141.]
[15]xuJie,BaiXueliang,YangChi,eta1.Studyondiversityand
binding—sandeffectofmossonbioticcrustsoffixeddunes[J]. ActaPhytoecologicaSinica,2002,27(4):545—551.[徐杰,
自学良,杨持.固定沙丘结皮层藓类植物多样性及固沙作用
研究[J].植物生态,2002,27(4):545-551.]
[16]LongLiqun.LiXinrong.Effectofsoilmicrobioticcrustonseed germinationandemergenceoftwoannualherbspeciesDass/a 如聊andEragrosticspoaeodides[J].JournalofDesertRe—
search,2002,22(6):581—585.[龙利群,李新荣.微生物
结皮对两种一年生植物种子萌发和出苗的影响[J].中国沙
漠,2002,22(6):581-585.]
[17]DanaED,MotaJF.Vegetationandsoilrecoveryongypsumout—
cropsinsemi—aridspain[J].JournalofAridEnvironments. 2006,65(1):444-459.
[18]LiXinrong,ZhangJingguang,WangXinping,eta1.Studyonsoil microbioticcrustanditsinfluencesonsandfixingvegetationin adddesertregion[J].ActaBotanicaSinica,2000,42(9): 965—970.[李新荣,张景光,王新平.干旱沙漠区土壤微生
物结皮及其对固沙植被的影响的研究[J].植物,2000,
42(9):965—970.]
6期石莎等:不同地形条件对沙漠植物生长和沙地土壤水分的影响851
Effectsofthefixeddunetopographyonsoilwaterandplantgrowth SHISha,_,FENGJin.chao,ZOUXue.yong
(1CollegeofResourcesScienceandTechnology,BeijingNormalUniversity,Beijing10087
5,China;
2CollegeofLifeandEnvironmentalSciences,CentralUniversityforNationalities,Beijing1
0081,China)
Abstract:Theartificalsand-fixingvegetationinShapotou wassituatedinthesoutheastofTenggerDesert.Changes region,whichwereplantedundernoirrigationcondition,
ofthesoilmoistureandthevegetationgrowthinthisarea
werecloselyrelatedtothelandformofthefixeddunes.FourkindsO?
typicallandforillSwereselectedandfivesam'
plesweredesignedoneachtypeofterrain.Thedensityandcoverageofplantsandthesoilmoistureweremeasured
everymonthingrowthseason.Theresultsshowedthateffectsofthefixeddunelandformonsoilwaterandplant
growthwereobviousandthechangingpatternsofsoilwaterandplantgrowthwereidentifiedbasedonthetopogra-
phy.Soilwatercontentchangedfromhightolowaccordingtothefollowingsequence:lowland,windwardslope,
thetopofduneandleewardslope.Thedensityandcoverageofshrubshadthesamechangingtendencywithsoil
moisture.However,thedensityandcoverageofherbswasonthecontraryandchangedaccordingtothesequence:
leewardslope,thetopofdune,windwardslopeandlowland.Alltheseresultsprovidedevidencesfortheconclu-
sionthatthemajoreffectivefactoronshrubplantstructurewassoilmoistureindifferentlandform,buttoherbs,
maybethemicrobecrustandotherenvironmentfactorsinthedifferentlandform,whichshouldbestudiedfurther
more.
KeyWords:fixeddunetopography;soilmoisture;plantgrowth
2007年10月,以中国科学院院士孙鸿烈为组长的国家基金委西部计划专家组赴
塔里
木河流域对国家基金委西部计划的两个重点基金"塔里木河下游生态安全与生态
需水量研
究"和"塔里木河下游浅层地下水变化的生态效应及生态健康评价"执行情况进行
了检查指
导.
专家组一行听取了中科院新疆生态与地理研究所研究员陈亚宁博士代表课题组关于
"干旱区内陆河流域生态水文问题研究进展"的专题汇报,并对塔里木河中,下游地区生态
监测断面,恢复试验地以及塔里木河的三源流(阿克苏河,叶尔羌河,和田河)等进行了实地
考察,对课题进展情况表示满意,对课题执行以来获得的成果给予了高度评价. 期间,专家组在中科院新疆生态所所长陈曦,副所长雷加强等陪同下,考察了塔里木河
沙漠公路,塔中沙漠植物园,新疆生地所的策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站
和阿克苏农业生态系统国家野外科学观测研究站.
,况
一情
一展
一连
,题一课
,查
一检
,河
一木
一里
一塔
一赴
一组
,家
,专
一划
一计
,部一西一委一金一基,家 ,国
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