植被群落演替对土壤饱和导水率的影响.pdf

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1、第26卷第11期782叭0年11月农业工程学报Tr如sactionsoftheCSAE、，01．26No．1lNov．2010植被群落演替对土壤饱和导水率的影响彭舜磊1，一，由文辉1，燃，沈会涛1’2(1．华东师范大学环境科学系，上海200062；2．浙江天童森林生态系统国家野外科学观测研究站，宁波315114)摘要：土壤饱和导水率是表征土壤入渗能力的重要参数，对不同土地利用类犁反应敏感。为了揭示植被演替对土壤剖面上饱和导水率的影响规律，采用恒定水头法测定了天蓖林区155a植物群落演替序列60锄深土壤剖面}：的饱和导水率。结果表明，不同演替阶段饱和导水率均随十壤深度增加迅速降低，在

2、0～20锄十层内，各演替阶段饱和导水率均存在极显著差异，0～60cnl土层内饱和导水率的平均值从裸地、石栎+橙木灌丛、马尾松林、木荷+马尾松林、木荷林到栲树林升高极为显著，植物群落演替到灌丛阶段，平均饱和导水率已与裸地存在显著差异，演替到栲树顶极群落达到最高3．28mlll／nlin；土壤体积质量、非毛管孔隙度和粉粒含量为影响饱和导水率的主要因子；土壤有机质随演替进展而增加，与饱和导水率呈极显著正相关。植被演替能显著提高土壤饱和导水率，天童常绿阔叶林区土壤高的饱和导水率是坡面径流少见的主要原因。关键词：土壤，含水率，物理性质，常绿阔叶林，演替序列，饱和导水率，坡面径流，有机质，土壤

3、大孔隙doi：10．3969a．issn．1002—6819．20lO．11．014中图分类号：s152．7+2文献标志码：A文章编号：1002—6819(2010)一ll一0078一07彭舜磊，由文辉，沈会涛．植物群落演替对土壤饱和导水率的影响[J]．农业工程学报，2010，26(11)：78一“．PengShunlei，YouWenhlIi，shenHuita0．E舵ctofs”dynarnicon∞ilsanlmtedhydmulicconductiVity[J]．Tr龃sactionsofmeCSAE，2010，26(11)：78—84．(inChine靶谢thEnglis

4、habstract)O引言饱和导水率墨(鼢tl啪例hydraulicconducti、ri够)是指土壤全部孔隙都充满水的情况下，在单位水势梯度作用下，通过垂直于水流方向的单位面积土壤的水流通量或渗流速度【lJ。其大小往往制约着地表径流的发生和发展【2】，对于模拟土壤入渗过程和建立流域水文模型具有重要意义。饱和土壤导水率的研究主要集中在测定方法和模型预测研究【3剖、土壤表层饱和导水率的空间变异【J卜8】以及不同干扰方式和植被恢复对土壤饱和导水率的影响上【9-11】，植物群落演替对土壤剖面饱和导水率的影响研究相对较少。常绿阔叶林是中国亚热带地区的地带性植被，由于人类长期频繁干扰，原生的

5、常绿阔叶林所剩无几，替而代之的是大面积处于不同演替阶段的次生植被【l21，植物种类组成和土壤理化性质也发生了不同程度的退化【I扣”J。在这一系列变化过程中，不同植物演替阶段土壤的饱和导水率是否发生了相应变化，土壤诸多理化性因子对土壤剖面饱和导水率的影响程度能否反映植物群落演替的规律，长期以来，对此类问题很少进行过详细的探索和研究。本研究以东部沿海典型常绿阔叶林及其处收稿日期：2009一lO一31修订日期：20lO-05．16基金项目：教育部尚等学校博十学科点专项科研基金(20090076110021)：华东师范大学2010年优秀博士生培养基金(2010034)作者简介：彭舜磊(19

6、74一)，男，河南驻马店人，博士生，从事生态水文学研究。上海华东师范大学环境科学系，200062。Emial：p％勘皿lci@163．com※通信作者：由文辉(1962～)，男，山东黄县人，教授，博士生导师，从事生态水文学和水域牛态学研究。．t海华东师范大学环境科系，200062。Emial：”mwh@撕sy．∞吡cdlLcn于不同次生演替阶段的植物群落为对象，通过对60cm深土壤剖面的饱和导水率和相关土壤物理因子的测定和分析，揭示常绿阔叶林次生演替过程中土壤剖面饱和导水率的变化特征及土壤相关因子对饱和导水率的影响规律，旨在为进一步研究该区土壤水分运动规律以及常绿阔叶林生态系统界面

7、水分传输调节机制提供可靠依据，同时为常绿阔叶林保护和恢复理论与实践提供参考。1材料与方法1．1研究区概况研究区位于浙江天童森林生态系统国家野外科学观测研究站内(N29048’，E121。47’)，面积349ha，地貌属浙闽低山丘陵区，最高峰太白山海拔650m，一般山峰海拔300m左右。土壤类型主要为山地黄红壤，成土母质主要是中生代的沉积岩和部分酸性火成岩以及石英砂岩和花岗岩的残积风化物。土层厚度一般在lm左右，壤质土，全氮和有机质含量较高，土壤pH值为4．5～5．0。