黄土区坡面尺度不同植被类型下土壤干层的空间分布.pdf

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1、第28卷第17期农业工程学报2012年9月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringVbl．28No．17Sep．2012102黄土区坡面尺度不同植被类型下土壤干层的空间分布张晨成1，一，邵明安2，3※，王云强2,3(1．西北农林科技大学资源环境学院，杨凌712100；2．西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，杨凌712100；3．中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室，北京100101)摘要：为掌握坡面尺度不同植被类型土壤干层特征，对一典型坡面干层空间分布进行了研究。结果表明：

2、13a杏树地和25a柠条地干层厚度分别在0～400和280～400cm之间，杏树地不同坡位处干层分布有明显差异；在坡面垂直方向上，25a柠条地较13a杏树地土壤水分亏缺严重。而水平方向，13a杏树地干层分布表现为明显的片状和斑块状分布特征，同时呈现出从北至南沿坡面逐渐递减，干层分布受植被，降水、坡位、微地形等因素共同作用。相比之下，25a柠条地干层分布结构性较为单一，干层厚度在381～400cm的面积分布较广且连在一起，表现出由植被控制的分布格局。相关结果可为黄土区土壤干层调控提供参考。关键词：土壤，水分，植被，土壤干层，坡面尺度，空间分布doi．．10．3969，j．issn．1002—6

3、819．2012．17．015中图分类号；S152．7文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一t7—0102—07张晨成，邵明安，王云强．黄土区坡面尺度不同植被类型下土壤千层的空间分布[J]．农业工程学报，2012，28(17)：102—108．ZhangChencheng，ShaoMing’an，WangYunqiang．Spatialdistributionof如edsoillayersunderdifferentvegetationtypesatslopescaleinloessregion[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgr

4、iculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(17)：102—108．(inChinesewithEnglishabstract)0引言土壤干层是指林草植被过度耗水情况下，深层土壤水分亏缺，土层剖面一定深度内形成长期较稳定存在的干燥化土层⋯。据调查，土壤干层普遍存在于黄土高原各地区，从东南到西北方向由于干旱的气候条件和较低的土壤水储量，土壤干化程度逐渐增加【2．6】，其中较为严重的区域是产生大面积低效低产林的黄土高原丘陵沟壑区。干层的出现造成树干弯曲、树冠分枝少和生长缓慢等现象，黄土高原的“小老头树”就是典型的土壤干层发育的结果，同时

5、干层因其巨大水分亏缺，阻隔降水垂直入渗补给地下水，改变了陆地水分循环路径，增强了土壤．植物一大气间的垂直水分交换，这种交互的影响使局部小气候环境更趋于旱化【7。1⋯。因此探索土壤干层空间分布规律对研究局部水循环和相应水文过程具有重要意义。近年来，众多学者相继开展了对黄土高原旱地收稿日期：2012—02．09修订日期：2012-04—10基金项目：国家自然科学基金资助项目(41101204；41071156)作者简介：张晨成(1988一)，男，甘肃庆阳人，研究方向为土壤物理学。杨凌西北农林科技大学资源环境学院，712100。Email：zhangee365@163．COITI※通信作者：邵明安

6、(1956一)，男，湖南常德人，研究员，研究方向为土壤物理学。北京中国科学院地理科学与资源研究所，100101。Email：mashao@Hns．iswc．ac．cn土壤干燥化现象的研究。诸如，对土壤干层的类型、形成机理及对生态环境危害的调查【l卜16J和基于不同植被类型下土壤干层对土壤酶活性、土壤养分和土壤微生物的影响[17-19】做了广泛工作。黄土高原土地类型复杂多样，地形破碎，特别是丘陵沟壑区约50％～60％的土地属于梁峁坡地，是退耕还林的集中分布地。而坡地土壤水分条件较差，是水分亏缺较为严重的土地类型，也是形成土壤干层集中分布的地类[201。目前对在坡面尺度土壤干层的空间分布格局研究

7、较少。因此本文通过对一典型坡地土壤进行田间取样，探究土壤干层在坡面尺度不同植被类型下空间分布规律，以期对黄土区坡地水资源合理利用和植树造林提供参考，深化对区域水循环和生态水文过程的认识L2卜24J。1材料与方法1．1研究区概况研究区位于陕北黄土高原神木县以西14km处的六道沟小流域内(110021’～110023’E，38046’～38051，N)。该流域面积6．89km2，海拔在l094．O～1273．9I