研究内容与研究方法

《研究内容与研究方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、黄土丘陵半干旱区土壤水分植被承载力研究博士生：郭忠升学科专业：土壤学导师：郭忠升研究员摘要：黄土高原地区植被稀毓、生态环境恶化、水土流失严重。为了改善生态环境，近50年以来,开展了大面积植树造林，取得了重大进展。近年来，在多年生林草地出现了大而积以土壤旱化为主要特征的土壤退化现象。如何合理利用有限地水土资源，确保人工林生态系统健康已成为林草植被建设的重大科学问题之一。本项研究在黄土高原半干旱地区的宁夏固原生态站上黄试区，对典型植被群落一人工柠条林冠层截留、地表径流、林分生长和土壤水分等进行野外定位观测，从群落水平研究了土壤水分与植物生长的关系，探讨了土壤水

2、分植被承载力，主要结论如下：1、柠条林冠层平均次截留量变化在2.25mm（偏旱年）-2.41mm（丰水年），截留率为2.2%-83・82%,年均20.9%。林冠截留随降水的增加而增加、而截留率降低,它们二者相关系数较低。地表径流系数变动在1.1%—6.8%。地表径流与林外降雨量为线性关系。林地降雨最大入渗深度为170cm（偏旱年）一210cm（丰水年）。土壤水分补给量与林外降雨量的关系为线性关系。2、柠条林平均高和平均基径随时间变化符合Logistic方程，采用双因素Allometry方程描述柠条林生长和生物量关系效果较好。多年生柠条林根量随深度变化符合幕

3、函数方程，二年生根径随深度变化可用指数方程描述。3、一年内柠条林生长与土壤水分关系大致可以分为四个阶段：第一阶段从萌发到大量展叶进入速生前，在研究区大致在4月屮旬到6月屮下旬。在这一阶段柠条生长对土壤水分胁迫反映不敏感。第二阶段为速生阶段，柠条生长对土壤水分变化敏感期，从植物完全展叶（6月底）到8月底。这一阶段是林木大量耗水期，土壤水分不能满足林分生长的需要，柠条生长表现不良。第三阶段为林木进入落叶期到完全落叶，即9月到10月。第四个阶段从落叶到次年萌发，为不敏感期。4、林地土壤水分消耗与补给量的变化主要发生在降水最大渗深以内。偏旱年随林分生长并进入速生阶

4、段，需水量较大，4-8月土壤储水连续出现负平衡，柠条生长不良，出现大量落叶。丰水年林地土壤储水量增加121mnio5、偏旱年不同密度一年生柠条林地出现不同程度土壤旱化。如果以扌畧荒地土壤水分储量降低值作为正常值，则只有播量为2.0kg/W0m2的高密度幼林地出现土壤旱化。丰水年不同密度二年生柠条林地土壤水分增加，影响土壤旱化主要因素为降雨，其次为密度和林龄。6、防治土壤旱化，要么以需定水，即采用灌溉补充土壤水分满足植物生长发育需要；要么以水定需，按照现有雨水资源和土壤水分状况，加强林地抚育管理，调整土壤水分与植物生长关系。由于黄土高原人工林草植被多为生态林

5、，而且面积较大，应该采用以水定需防治土壤旱化。7、以水定需措施可分为密度调控措施和非密度调控措施。非密度调控措施影响林冠截留、地表径流、降水入渗、土壤蒸发等，从而影响土壤水分的补给和消耗量、土壤水分平衡状况，但是非密度调控措施只能缓解土壤水分与植物生长的关系。密度调控的理论依据是土壤水分植被承载力。8、土壤水分植被承载力是水分制约型植被承载力，是土壤水分承载植物的最大负荷。它是指在较长时期，在现有的条件下，当植物根系可吸收和利用土层范围内土壤水分消耗量等于或小于土壤水分补给量时，所能维持植物群落健康生长的最大密度。一年内土壤水分植被承载力称为年内土壤水分植

6、被承载力，多年平均值为稳定土壤水分植被承载力。同一地区不同立地条件下土壤水分植被承载力的集合构成了该地区土壤水分植被承载力。在表示土壤水分植被承载力时，除密度外，还应说明地理位置和年份。为了便于生产上的合理利用，还应该说明立地条件，植被类型及其生长发育阶段，生物量及其构成。9、通过对密度实验结果分析，构建了土壤水分植被承载力的确定方法。在实验密度范围内林冠截留与密度为指数关系，地表径流与密度为线性关系、土壤水分补给与密度为线性关系，土壤水分消耗与密度为一元二次方程。在黄土高原中部半干旱区柠条林土壤水分承载力为8115丛/hn?.a,单位面积地上部分生物量（

7、鲜）增量约为3.47吨/hm2.a,折合干生物量为1.88吨/hm2.a,其中叶净增量为0.45吨/hm2.a。土壤水分承载力时，柠条林生产力达不到薪炭林的要求，但属较好的放牧林。柠条林是非常优良的水土保持林。它不但可以有效地保持水土，生产较多的种子，还是良好的蜜源植物。关键词：黄土丘陵半干旱区；土壤旱化；土壤水分；植物生长；土壤水分植被承载力VegetationCarryingCapacityofSoilWaterinSemi-aridRegionofLoesshillyinLoessPlateauPh・D・Student:GuoZhongshengSu

8、pervisor:Prof.ShaoMing^anAbstract