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土壤水分入渗性与土壤水分的研究

2024年12月13日 10:12:58      来源:浙江托普云农科技股份有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:14

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  土地水分是林木生长和发育的必要的环境因素之一,各种林木利用水分绝大多数都是通过根系吸收土壤水分。由于土地水分供给的有效性,使之成为林木生长和生存的制约因素。反过来各种工程措施又影响着土壤水分的变化。

  1 土壤水分测试技术

  当今土地水分的研究越来越依赖于测试手段的进步。漪试手段的研究主要集中在如何快捷、可靠、常规地泌定田间土坡含水量和土壤水势。1922年Gardner等人就建议使用多孔陶土围成的设备测定土地含水量和土地水能态间的关系。1931年Richard发明了张力计,现在张力计已成为测定土地水势的常规仪器。在测定土地含水量方面,中子测法应用广泛。中子法来源于40年代后期,约于1963年开始用于水文领域的土地水分定量化研究。现在该仪器已经实现了数据存贮电脑化。DR法是20世纪80年代初发展起来的一种测定方法,它首先发现用于土地含水的测定,继而又发现可用于土壤含盐量的测定,中文之为时域反射仪。另80年代初,OPP等人试验成功土坡水的电磁测量方法,它依据土地三相物质的介电性能提出的。

  2 土壤水分的入渗性

  目前,土坡水分人渗研究主要集中在Green-P碳型的修正以及Philip和Parlange人渗方程的求解两个方面。张建辉等(2001)通过对云南元谋干热河造林区林分生物量及生产力指标与双环人渗试验的土坡水渗透性能指标的相关分析,发现乔木生长与土壤渗透性具有显著的相关关系,地表枯枝落叶量与土魏渗透性的关系也较密切,而灌草生长与土壤渗透性无显著相关。李凯荣等(1998)在排除测渗现象条件下研究了降雨是对土地水分渗透的影响表明,低降雨量小于喇无m时刺槐林土壤水分下渗深度不超过170cm,随降雨量的增加,下渗深度将会超过50cm;降雨量、前期土壤含水量和下渗历时与下渗深度呈良好的线性关系。

  建立土壤水分人渗模型通过模型绘制人渗时水分随时间变化的剖面图,能形象地反映不同地土壤水分的人渗全过程。周择福等(1997)通过模型对6块不同林地土壤水分入渗的徽合发现,不同林地的初人渗率在0.3-0.5cm1min之间,灌木和裸地的初人渗率比乔木地高,但乔木林地的累积入渗量大。阴坡林地比阳坡的下渗快,乔木休地比灌木林地和裸地的湿润峰快。李凯荣等(1998)在排除测渗现象条件下研究了降雨是对土地水分渗透的影响表明,低降雨量小于喇无m时刺槐林土壤水分下渗深度不超过170cm,随降雨量的增加,下渗深度将会超过50cm;降雨量、前期土壤含水量和下渗历时与下渗深度呈良好的线性关系。

  建立土壤水分人渗模型通过模型绘制人渗时水分随时间变化的剖面图,能形象地反映不同地土壤水分的人渗全过程。周择福等(1997)通过模型对6块不同林地土壤水分入渗的徽合发现,不同林地的初人渗率在0.3-0.5cm1min之间,灌木和裸地的初人渗率比乔木地高,但乔木林地的累积入渗量大。阴坡林地比阳坡的下渗快,乔木休地比灌木林地和裸地的湿润峰快。建立土壤水分人渗模型通过模型绘制人渗时水分随时间变化的剖面图,能形象地反映不同地土壤水分的人渗全过程。周择福等(1997)通过模型对6块不同林地土壤水分入渗的徽合发现,不同林地的初人渗率在0.3-0.5cm1min之间,灌木和裸地的初人渗率比乔木地高,但乔木林地的累积入渗量大。阴坡林地比阳坡的下渗快,乔木休地比灌木林地和裸地的湿润峰快。同时混交林中土壤容重减少,硬度下降,人渗率也高于纯林

  3 植被与土地水分含量及其动态的关系

  土城是森林生态系统的基本组成部分之一。土壤水分状况是森林形成和生产力的限制因子,同时植被也影响着土壤水分状况。因此,查明不同植被下土壤水分含量及其物理性质,有利于深人了解生态系统,也可为我们的经营措施和方向提供依振。

  据研究,樟子松人工林对土壤含水率的影响主要发生在根系大量分布的30-74cm土层,不同密度樟子松中龄林土旗含水率则存在明显的差异。密度为6:?5 -1250株/hm的林分土壤含水率较高,为11.67-13.25%。不同的森林采伐作用方式将影响林下土壤水分的含量,满秀玲等(1997)利用对比实验方法对小兴安岭主要森林类型采伐后的土壤水分及物理性能进行了分析,认为森林采伐后土壤容重增加,孔隙度减少,土壤持水性能降低,皆伐影响大于择伐,集材道的破坏。

  不同的森林采伐作用方式将影响林下土壤水分的含量,满秀玲等(1997)利用对比实验方法对小兴安岭主要森林类型采伐后的土壤水分及物理性能进行了分析,认为森林采伐后土壤容重增加,孔隙度减少,土壤持水性能降低,皆伐影响大于择伐,集材道的破坏。森林在涵养水源过程中,枯枝落叶起到较大的作用,研究指出,枯枝落叶不仅可以调蓄2-5~的降雨,更重要的可使土壤增加下渗21.3-50.30l0,减少地表蒸发222.0'0,减少地表径流含流盘11.5k岁m'。在森林群落的作用下土壤物理性状明显改善,有利林木生长,但在不同森林群落中土壤供水涵蓄力差别较大,比如,栋林下土坡供水涵蓄力性能较优,松栋林和桦木林次之,而松林和杨树林较差。水保措施改变坡面形态,从而影响土壤水分状况,穆兴民等(1999)对黄土高原水土保持措施对土壤水分的影响研究中发现,工程措施能有效地提高土壤含水量,而人工林草植被却使土坡含水降低,甚至造成人为干层,但天然植被则又相反。这不能不使我们进一步对植被恢复上更深人的分析判断。

  也许是由于幼龄期,功能尚未发挥的缘故,张合平等(1997)研究杉木人工林就发现,幼林和土壤含水量尚不及间伐地和皆伐地。苏以荣等(2001)针对开荒地(种甘蔗)和未开荒地比较发现,开荒地能增加土壤孔隙度,有利于水分的暂时保存,但其地下水分变化强烈,降雨后4h,有效水达到值,连续干早15天,不降雨,则所有蔗地土坡有效水分将消耗殆尽。林地郁闭度的大小也决定着土壤表层土壤的含量,孙丙寅(1999)在研究油松和侧柏林地含水量时发现,郁闭度与土壤表层含水呈正比的关系但在干早半干早地区,植被与土壤水分含量的关系不尽与上述一致。最近中科院一院士指出,在黄土高原种树植草不利于治沙,相反加剧干阜和沙化。Zuccarli-RB研究也指出,在半干旱地带,林下土坡含水小于农耕地,在雨季更为明显,森林加重了本地。

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