晋西黄土区典型人工林土壤水分的垂直分布特征

【目的】探究晋西黄土区人工林恢复过程中0~500 cm土层土壤含水量垂直特征,为改善人工林土壤水环境,实现林水平衡提供理论依据。【方法】以晋西黄土区蔡家川流域5种典型人工林(刺槐Robinia pseudoacacia、侧柏Platycladus orientalis、油松Pinus tabuliformis、刺槐-侧柏、刺槐-油松)为研究对象,通过土钻烘干法测定0~500 cm土层土壤含水量,分析人工林土壤含水量的垂直特征。【结果】研究区典型人工林平均土壤含水量由大到小依次为侧柏、刺槐-侧柏、油松、刺槐-油松、刺槐,5种人工林土壤含水量差异显著(P<0.05),降水量及土壤质地是影响人工林土壤含水量的主要因素;在垂直方向上,人工林土壤含水量变异程度均为中等变异,变异系数随土层深度的增加呈减小趋势,约在360 cm土层形成稳定变化,人工植被主要影响0~360 cm土层内的土壤水,5种人工林中刺槐林地土壤水分变异程度最大,侧柏林地土壤水分最为稳定;采用有序聚类法将人工林土壤水分垂直层次划分为交换层、利用层、调节层和稳定层,不同林分间层次划分深度存在一定差异。【结论】研究区人工林可导致土壤含水量一定程度的减少,刺槐、油松、刺槐-油松林会加剧对深层土壤水分的消耗,其中刺槐林对深层土壤水分的消耗最为明显,建议在林业生态工程建设时,适当减少刺槐林面积,提高侧柏栽植比例。对现存土壤含水量较低的刺槐林,通过间伐降低林分密度,或将其改造为混交林,以期改善土壤水环境,实现林水平衡。

土壤含水量对探地雷达探测植物根系构型精度的影响

根系是评价植被生态服务功能的关键基础要素,但快速、精确、无损确定根系的测量技术和方法是目前生态系统评估中的瓶颈。探地雷达是一种高效无损的地球物理学技术,可以在无损状态下获取土壤中的根系信息。但是探地雷达检测和识别根系的精度受土壤含水量、根系含水量、根径大小、根系埋藏深度等诸多因素影响,导致其在野外根系探测中适用性受限,为了探究土壤含水量对探地雷达探测根系精度的影响,本研究采用野外预埋根系的控制实验,根据探地雷达波速、振幅和根点反射系数的变化,分析了不同土壤含水量条件下根点识别率及根点距离均方根误差。结果表明:(1)根系探测中,探地雷达波速和振幅是判断土壤含水量变化的重要参数;(2)随着土壤含水量的增大,探地雷达波速减小,雷达振幅趋于平缓;(3)不同土层深度上随着根系直径的增大,探地雷达波速增大,雷达振幅趋于激烈;(4)根点识别率与土壤含水量成负相关(P<0.05),土壤含水量为15%~25%时探地雷达对活根的识别效果最佳。本研究表明探地雷达可以作为植物根系生物量无损和快速测定、评估的方法,但在利用探地雷达测定土壤中根系时,应在土壤含水量相对较低的时间段进行。

晋西黄土区不同密度刺槐林土壤有机碳组分及碳库特征

明晰不同林分密度下土壤有机碳组分含量及碳库特征,以期为确定刺槐林适宜人工造林密度和评价水土保持效益提供科技支撑。设置不同密度(700、1 500、1 800、2 400、3 000、3 500 plant·hm^(-2))刺槐样地,以荒草地为对照,分析0-40 cm土层土壤有机碳组分及变化规律,计算碳库活度指数(CPAI)、碳库指数(CPI)以及碳库管理指数(CPMI),解析不同密度刺槐林地土壤碳库变化,并探讨土壤理化性质对土壤有机碳及其组分变化的影响。结果表明:不同密度刺槐林地土壤有机碳及其组分的含量均随着土层深度的增加而减少,平均土壤有机碳(SOC)含量为:6.80 g·kg^(-1)(1 800 plant·hm^(-2))>5.01 g·kg^(-1)(1 500 plant·hm^(-2))>4.73 g·kg^(-1) (2 400 plant·hm^(-2))>4.17 g·kg^(-1) (3 000 plant·hm^(-2))>2.78 g·kg^(-1) (700 plant·hm^(-2))>2.68 g·kg^(-1) (3 500plant·hm^(-2))>0.52 g·kg^(-1) (CK)。随着刺槐人工林密度的增大,土壤有机碳组分及CPMI呈先增大后减小的趋势,中密度刺槐林分土壤有机碳组分含量及CPMI最大。与对照相比,0-40 cm土层,6种林分密度的土壤易氧化有机碳、稳定态有机碳含量、可溶性有机碳、颗粒有机碳和矿质结合态有机碳分别提高了77.3%-94.9%、55.8%-91.3%、86.0%-94.2%、81.4%-93.5%和79.8%-91.2%。6种林分密度土壤碳库管理指数均高于100%。相关关系分析表明土壤总有机碳含量与各有机碳组分均呈极显著正相关(P<0.010);冗余分析表明土壤全氮对土壤有机碳及其组分变化的解释率最大。因此,从森林土壤固碳功能而言,晋西黄土区刺槐人工林的适宜林分密度为1 800 plant·hm^(-2),该林分密度能较好提高土壤碳养分供给水平与碳库稳定性。

气候变暖对晋北黄土高原半干旱区马铃薯适播期的影响

以气候变暖为主要特征的气候变化对马铃薯物候期、生长发育及产量都产生很大影响,研究马铃薯生长季热量资源和适播期变化特征,对调整品种布局和合理利用气候资源具有重要意义。利用1981—2016年晋北地区地面气象观测站和农业气象观测站资料,通过趋势分析和相关分析,研究晋北马铃薯气候资源变化特征及对马铃薯产量的影响;基于积温稳定性原理,建立气象产量预测模型,得出最高气象产量对应的适播期,并分析适播期的年代变化特征。结果表明,晋北马铃薯生长季气温以0.32℃·10a^(-1)速率呈升温趋势,≥5℃积温以47.0℃·d·10a^(-1)速率呈增加趋势。气候变暖背景下对晋北马铃薯产量影响显著的气候因子主要是出苗~分枝期的平均气温,全生育期的积温、日照时数、需水量,出苗~分枝期、花序形成~可收期及全生育期的最高气温≥30℃的日数。气温和日照基本为负效应,降水在营养生长期为负效应,生殖生长期为正效应。晋北马铃薯适播期随着气候变暖有提前的趋势,20世纪80年代适播期在5月上旬末至5月中旬,90年代适播期在5月上旬,21世纪最初10 a适播期在4月下旬至5月上旬初,2010年以后马铃薯适播期提前到4月中旬末至4月下旬。建议晋北黄土高原半干旱区盆地地区种植中晚熟品种,尽量选择早播,可以选择4月中旬末至4月下旬,高海拔地区建议种植中熟品种或采取地膜覆盖提早播期来种植中晚熟品种,可以在4月下旬末至5月上旬播种。

晋西黄土区不同密度刺槐林下植物群落物种多样性

林分密度对刺槐(Robinia pseudoacacia)林下植物群落结构及物种多样性具有重要影响,明确不同林分密度刺槐林下植物群落结构及物种多样性变化有助于黄土区植被恢复与森林生态功能的提升。以晋西黄土区刺槐人工林为研究对象,通过野外调查,探究6种林分密度(950株·hm^(-2)、1450株·hm^(-2)、1950株·hm^(-2)、2450株·hm^(-2)、2950株·hm^(-2)、3450株·hm^(-2))条件下林下植物群落组成特征、生长特征及物种多样性。结果显示:(1)研究区林下植物共有39科65属77种,其中灌木16科29属36种,草本植物25科36属41种,灌木层物种数在林分密度为1950株·hm^(-2)时最多,草本层物种数在林分密度为2450株·hm^(-2)时最多。刺槐林下植物群落主要以蔷薇科(Rosaceae)、菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)、忍冬科(Caprifoliaceae)的植物为主,随着林分密度增加,优势种由阳生、中生性物种向阴生性物种过渡。(2)刺槐林中灌木的高度、地上生物量随林分密度的增加而减小,草本植物地上生物量在各林分密度间无明显差异(P>0.05),灌草群落总盖度变化较小。(3)随着刺槐林分密度的增加,灌木层Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数呈先增后减的变化趋势,在林分密度为1950株·hm^(-2)时最大,Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数呈逐渐减小的变化趋势。草本层Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数在林分密度为2450株·hm^(-2)时最大,Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数在林分密度为1950株·hm^(-2)时达到最大。(4)不同密度的刺槐林下植物群落物种组成相似度达中等相似以上。林分密度为1950~2450株·hm^(-2)时,刺槐林下植物群落物种多样性最佳,有利于其生态功能的提高与可持续发挥。

晋西黄土区流域景观格局对径流及其组分的影响

【目的】在气候变化与人类活动共同作用影响下黄土高原地表植被覆盖情况发生了显著的变化,探究不同流域景观格局对水文过程和水分循环要素分配的影响,为优化流域植被空间配置与加强水资源管理提供理论依据。【方法】以蔡家川小流域主沟道及其内部4个子流域为研究对象,通过遥感影像解译土地利用现状,并基于2016-2019年5个小流域场次暴雨径流数据,采用偏最小二乘回归和皮尔逊相关分析,探究流域景观格局变化对径流组分的影响。【结果】(1)不同土地利用方式对径流形成的作用不同,相较农地(旱地),乔木林地、灌木林地、草地和果园的增加将减少流域产流。(2)流域径流总量与斑块密度、边缘密度和香农多样性指数呈显著正相关(P<0.05),与聚集指数、蔓延度指数和斑块凝聚度指数呈显著负相关(P<0.05),景观破碎程度减小或连通度与聚集度的提高,对流域径流总量具有明显削减作用。(3)不同土地利用方式的面积占比、斑块和景观水平的景观格局指数,均与流域基流指数间未见显著相关性,景观格局对流域基流影响较小。【结论】景观格局变化对流域径流总量具有较强调控作用,但对径流中的基流影响较弱。研究成果可为流域景观格局优化与水资源综合管理等提供有益参考。

晋西黄土区径流含沙量随坡长变化的试验研究

【目的】坡长是影响坡面径流形成及土壤侵蚀过程的重要因子。本研究以晋西黄土区坡面不同坡长处的含沙量为研究对象,旨在探明坡面径流含沙量随坡长的变化规律,阐明坡长因素对坡面侵蚀过程的影响。【方法】分别在5°和20°的坡面采用7.5和10.0 L/(min·m)的单宽流量开展放水冲刷试验,测定0~5 m坡长内不同位置的径流含沙量和土壤剥蚀速率。【结果】(1)径流含沙量随坡长增加逐渐增大,且在较大坡度与流量条件下增加更快。此外,坡度和流量条件的增大会提高坡面径流含沙量。(2)土壤剥蚀速率随坡长增加先增加后减小,出现峰值的位置随着流量和坡度条件的增大向坡顶方向移动。土壤剥蚀速率随着坡度和流量条件的增加而增大。(3)S型曲线能很好地拟合各条件下径流含沙量与坡长的关系,决定系数R^(2)≥0.96。曲线模型中的3个参数能很好地反映坡面侵蚀特征,分别为最大含沙量随坡度与流量条件的增大而增大,侵蚀最快的位置随坡度与流量条件的增大而减小,含沙量变化速率随流量与坡度的增大而增大。(4)基于S型曲线过程理论与试验计算值,若以60 mm/h强度的降雨为防范对象,建议5°条件下的植被工程护坡措施与坡顶间距不应超过426 cm,20°条件下的植被工程护坡措施与坡顶间距不应超过313 cm;若以90 mm/h强度的降雨为防范对象,建议5°条件下的植被工程护坡措施与坡顶间距不应超过366 cm,20°条件下的植被工程护坡措施与坡顶间距不应超过283 cm。【结论】本研究基于坡面侵蚀理论过程与冲刷试验结果提出并模拟了泥沙含量随坡长呈现出缓慢增加-快速增加-缓慢增加至饱和的S型曲线增长过程,根据曲线的特征提出了晋西黄土区护坡措施的布设方式。这有助于深入理解坡面侵蚀机理,为晋西黄土区坡面侵蚀模型参数估算与水土保持措施布设提供依据。

晋西黄土区退耕还林22年后林地土壤物理性质的变化

退耕还林林地土壤物理性质的变化,是评价退耕还林措施及其生态效益的重要内容之一。选取晋西黄土区退耕22年后形成的3种典型乔木林分,包括自然恢复的辽东栎林、油松刺槐人工混交林和刺槐人工纯林,并以耕地作为对照,通过外业调查和采样分析,从深度和程度两方面研究了退耕还林对土壤容重、土壤总孔隙度和毛管孔隙度等物理性质的影响,结果表明:(1)就土壤容重而言,自然恢复林80 cm以上土层较耕地有显著变化(P<0.05),平均降低了28.78%,变化程度最大的在10—20 cm土层;人工林较耕地显著变化发生在60 cm以上土层,混交林和纯林分别降低了10.58%和8.34%,变化程度最大的土层为20—40 cm;(2)3种退耕林地土壤总孔隙度在80 cm以上较耕地发生显著增加(P<0.05),增加程度表现为自然恢复林(35.53%)>混交林(15.04%)>纯林(13.68%),20—40 cm土层变化程度最大;(3)土壤毛管孔隙度自然恢复林、混交林和纯林分别达到耕地的1.36,1.13和1.12倍,自然恢复林和人工林显著变化土层分别为80 cm和60 cm以上,变化程度最大的均为40—60 cm处;(4)土壤有机质和粘粒含量对土壤理化性质影响显著。对于土壤容重、总孔隙度和毛管孔隙度的变化,有机质的增加可解释31%以上,而粘粒含量的解释度则达到44%—51%,均为极显著水平(P<0.01)。自然恢复林对于土壤物理性质影响程度和影响土层深度都大于人工林。

晋西黄土区刺槐林地土壤水分对降雨的响应

通过野外坡面降雨试验,对晋西黄土区刺槐林地内土壤水分进行连续定位观测,以揭示晋西黄土区坡面土壤水分对降雨的响应,旨在为黄土高原区水土流失治理提供一定的理论依据。结果表明:1)坡面土壤含水率受植被密度影响较明显,密度较高的刺槐林地相对于密度较低的林地或裸地而言,其林地内坡面土壤水分对降雨的响应较平缓。2)垂直方向上,0～20cm土层土壤含水率对降雨的响应最为直接和迅速。植被密度不同,各测点次表层(10～20cm土层)土壤含水率的上升有先后之分,与表层(0～10cm土层)相比,次表层的土壤含水率变化有一定的滞后和延长,体现出土壤水分入渗的先后过程。深层(20～150cm土层)土壤含水率对降雨几乎无响应过程。3)坡面上表层土壤含水率对降雨的响应受降雨强度和植被密度影响,当降雨强度较小时,土壤含水率变化会出现上升期和退水期;当降雨强度较大时,土壤含水率变化则分为上升期、平台期和退水期,各期到达时间会因植被密度增加而出现相应的滞后现象。

晋西黄土区果农间作土壤养分空间分布

为了研究黄土区农林复合系统土壤养分的空间分布及效应,对山西吉县残塬面核桃×花生、核桃×大豆和核桃×玉米3种典型果农间作类型下0～100cm土层中土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾进行了测定和分析。结果表明:1)3种间作类型土壤养分的空间分布特征具有一定的相似性。在垂直方向上,土壤养分含量随土层深度的增加而减少,并且距果树越远,土壤养分的垂直递减梯度越小;在水平方向上,离果树越近,土壤养分越少。2)效应分析结果表明,间作系统中果树与作物存在竞争,间作系统中作物土壤养分的综合效应优劣说明间作作物以花生为最佳、大豆其次、玉米最差。根据研究结果提出了研究区果农间作系统减少土壤养分竞争的相关建议:加强水肥管理、增加果树和作物的间作距离、设置根障。

豫西黄土高原农作区鼠类群落动态:时空尺度格局的初步分析

本文分析了豫西农业生态系统中鼠类群落局部空间尺度的短期动态格局。在区域尺度上，该群落为棕色田鼠＋大仓鼠型，群落多样性与丰富度和均匀度都有显著的正相关，丰富度的作用大于均匀度的作用。由于资源分布的斑块性，群落优势种和次优势种对环境变异的季节性反应不同，故群落的时空格局具有明显的变化。在农田中，群落在秋季分化为棕色田鼠＋大仓鼠亚群落型和大仓鼠＋棕色田鼠型，后者的生境斑块为单一的玉米田和油葵田；在作物轮作的格局下，群落多样性与丰富度和均匀度都有显著的正相关。在果园中，无论果树树龄和季节的变化，棕色田鼠的多度总是大于大仓鼠，即群落格局是不变的，而群落多样性与丰富度和多度之间均无显著的相关性。然而，灌溉可使大仓鼠与棕色田鼠的数量关系发生逆转，因此灌溉不仅影响果园中鼠类群落格局的分化，而且也将影响到农田中的这种分化。在一年弃耕地中，群落格局从夏季开始由棕色田鼠＋大仓鼠亚群落型转化为大仓鼠＋棕色田鼠亚群落型；在第３年末演替结束时，多年生植物取代一年生植物成为优势种，大仓鼠＋棕色田鼠群落格局则趋于稳定。在此过程中，群落多样性和丰富度与均匀度均无显著的相关性。本研究结果还表明。

晋西黄土区不同林龄人工刺槐林下植被及土壤水分特征

以晋西黄土丘陵沟壑区10、15、20 a人工刺槐林为研究对象,原生荒草地为对照,采用时空互代法,调查分析坡面刺槐人工林植被恢复过程中林下植被演替和0~400 cm土层土壤水分分布情况.结果表明：随着人工刺槐林林龄的增加,林下灌草植被物种丰富度变大,植被结构发育变好;不同林龄刺槐林地与荒草地土壤平均含水量由大到小顺序为荒草地（16.61%）、20 a刺槐林地（10.08%）、15 a刺槐林地（9.54%）、10 a刺槐林地（8.52%）;随着刺槐林龄的增加,土壤水分随坡位下降而增大的趋势有所改变,成熟刺槐林对坡面土壤水分空间分配的调节作用明显;人工刺槐林土壤水分沿垂直剖面变化方式与原生荒草地差异明显,15 a以上刺槐林对100 cm以下土壤水分的影响已基本稳定;人工刺槐林的生长造成了严重的林地土壤水分亏空,随着林龄的增长0~200 cm土层土壤水分条件有所改善,但深层土壤（200~400 cm）没有明显的恢复迹象.研究结果为黄土区植被恢复和刺槐林的经营管理提供了科学依据.

晋西黄土区林草复合系统土壤养分分布特征及边界效应

以晋西黄土区典型刺槐×天然草复合系统为研究对象,分析复合系统土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量的分布特征及边界效应,旨在为该地区植被恢复、土地合理利用和林草复合系统的可持续经营提供一定的科学依据。结果表明:1)复合系统内土壤养分分布不平衡,不同斑块类型土壤养分含量存在差异,在0～20cm土层体现得尤为明显;2)土壤养分含量在复合系统土壤剖面中有明显的层次性,0～20cm土层的养分含量高于20～40cm土层的;水平方向上,在草地内土壤养分含量变化相对平稳,随着距林缘距离的增加而增加;而在林地内水平变化较为复杂,变化曲线呈波浪型;3)移动窗口法表明,复合边界土壤养分具有较明显的边界效应,综合考虑所测定的4种土壤养分指标,确定边界土壤养分的共有影响域是从草地4m到林地3m,影响域宽度为7m。

晋西黄土区果农间作系统根系生态位特征

为了进一步分析农林复合系统的土壤水肥效应,指导农林复合系统的物种选择和行间配置及其水肥管理等农艺措施,以晋西黄土区核桃—大豆间作系统为研究对象,采用分层挖掘根系法,研究核桃和大豆的根系生态位分布特征及地下种间竞争关系。结果表明,在1.0~3.0m各区域,核桃根系生态位宽度均大于大豆根系生态位宽度,而在3.0~3.5m区域,则反之;在垂直方向上,除1.5~2.0m区域的大豆外,大豆和核桃的根系生态位均随土壤深度的增加而下降;距树行1.0~3.0m各区域,核桃对大豆的生态位重叠指数均大于大豆对核桃的生态位重叠指数,而在距树行3.0~3.5m区域,则反之。距树行1.0~2.5m区域的核桃和大豆根系生态位相似性和地下种间竞争指数均较大,为种间土壤水肥竞争的主要区域。

晋西苹果＋大豆间作土壤水分分布及其对大豆生长的影响

果农间作是晋西黄土区农林复合的主要模式之一。采用定位监测方法,以4、6和8年生苹果与大豆间作系统为研究对象,分析其土壤水分空间分布及其对大豆生长的影响。结果表明:1)不同树龄苹果+大豆间作系统在垂直方向上土壤含水量随着土层深度增加而增高,在水平方向上土壤含水量随着距离果树距离的增大而增高;2)土壤含水量总体表现为8年生间作系统>4年生间作系统>6年生间作系统,8年生间作系统比4年生间作系统高3.13%,比6年生间作系统高10.38%;3)随着树龄的增长,间作大豆平均株高、生物量和产量均逐渐减小,其中8年生间作系统中,大豆生长受影响最严重。随着果树树龄的增长,建议增加果农界面的距离或适时停止复合经营。

中国黄土高原西缘甘肃万象洞MIS5石笋δ^(18)O记录与南方地区石笋记录的对比研究

位于青藏高原与黄土高原过渡带的甘肃武都万象洞石笋WXSM51和WXSM52提供了M IS 5(118~79kaB.P.)高分辨率的1δ8O记录。研究表明,万象洞石笋1δ8O值与夏季风强度呈负相关关系,与我国西南部的贵州董歌洞石笋1δ8O记录有良好的对应关系,并与高纬度的格陵兰NGR IP冰芯1δ8O记录和65°N太阳辐射强度有很好的一致性,说明万象洞石笋1δ8O记录了118~79kaB.P.期间亚洲季风强度的变化,同时也说明东亚季风强度的变化和全球气候变化同步,而且主要受控于北半球太阳辐射强度的变化。同时它与地中海碳酸盐记录有很好的相似性,和巴西石笋1δ8O记录在千年尺度上表现出相反的变化趋势,说明东亚季风区、地中海地区以及巴西季风区之间存在密切的联系,指示了南北半球气候在千年尺度上存在“跷跷板”(seesaw)现象。万象洞石笋1δ8O记录的M IS 5b与M IS 5 a突发性转换,与NGR IP冰芯1δ8O记录相似,而与神农架记录存在差异,说明万象洞地区对亚洲季风强度的响应更为敏感。

晋西黄土区不同森林群落类型植物多样性研究

为了揭示晋西黄土区不同森林群落类型对生物多样性的保持作用,对晋西黄土区人工油松林、人工刺槐林及天然次生林林下植物组成及土壤化学性质进行了调查研究,并对3种林分进行对比分析,研究晋西黄土区不同森林群落类型林下植物多样性特征。结果表明:1)研究区内共出现40个植物种,灌木6种,草本34种。3种森林群落类型林下植物种数为人工刺槐林>人工油松林>天然次生林;2)3种森林群落类型林下物种丰富度指数(Margalef指数)、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和物种均匀度指数(Pielou指数)表现为草本层>灌木层,人工林>天然林。人工刺槐林林下Margalef指数、Shannon-Wiener指数小于人工油松林,而Simpson指数和Pielou指数大于人工油松林;3)与2006年相比,2012年研究区内植被种类增加,人工林内植物种的增加要比天然次生林内明显;4)3种森林群落类型林下Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数与土壤化学性质的关联大小为土壤养分>有机质>p H值。

晋西黄土区典型森林植被耗水规律与环境因子关系研究

森林植被耗水规律是森林植被对水文过程影响机理研究的基础与核心。以典型黄土区山西省吉县蔡家川流域为研究区域,依托国家级森林生态系统定位观测站,对研究区典型森林蒸散耗水及其环境因子进行定量监测,定量分析蒸腾、蒸发等各蒸散的强度与环境因子的关系,分析研究区典型森林植被结构对植被耗水特征的影响。土壤蒸发实验运用称重法,树木蒸腾实验采用热扩散式茎流计法,并结合环境因子调查,对观测结果进行研究分析,结果表明:土壤的蒸发量与地表植被状况以及土壤温度有关;树木蒸腾耗水与土壤含水量、降雨量、冠幅、树龄的线性关系显著。综合分析可知,影响森林耗水最直接的因素就是土壤水分的变化,若土壤含水量较小,则森林植被首先满足自身对水分的需求。在造林时,可以根据不同苗木的水分需求以及当地的土壤水分含量对林木种类进行选取,可以有效减少当地森林水分的消耗。

晋西黄土区不同空间尺度径流影响因子的辨析

【目的】研究不同空间尺度下晋西黄土区径流的主要影响因子,为当地生态建设和水土流失治理提供参考。【方法】通过对晋西黄土区坡面和小流域2个不同空间尺度下生态水文过程进行长期定位和半定位监测,应用SPSS统计分析软件和灰度关联方法分析了2个空间尺度下径流的主要影响因子。【结果】在坡面尺度,对径流影响最大的是降雨强度和郁闭度,权重分别为21.84%和21.81%;其次为雨前土壤含水量和降雨量;对坡面径流影响最小的因子为坡度,权重为16.39%。在小流域尺度,对径流影响最大的是降雨量和流域面积,权重均为18.11%;其次为形状系数、降雨强度和森林覆被率;沟道比降对径流的影响最小,其权重为14.05%。【结论】在本研究尺度范围内,随着研究空间尺度的增大,降雨量对径流的影响作用加大,降雨强度和植被对径流的影响作用变小,坡度和沟道比降对径流的影响均较小。

晋西黄土区辽东栎、山杨树干液流比较研究

于2009年生长季(4—10月),应用TDP(Thermal Dissipation Probe)热扩散探针技术,并结合同步测定的太阳辐射、大气温度、空气饱和水汽压差及大气相对湿度等气象因子,分析了晋西黄土区15年生辽东栎、山杨树干液流的昼夜变化及季节变化规律,建立了液流速率与气象因子的关系模型。结果表明:辽东栎和山杨树干液流速率昼夜变化显著,4月份和7月份峰值出现的时间不一致。4月份两个树种的峰值出现在清晨或夜间,而7月份树种树干液流速率于中午前后达到高峰。4月份两个树种夜间的树干液流速率明显大于白天,山杨的树干液流于中午前后接近于零。4月份,辽东栎和山杨树干液流速率的峰值分别为2.808 cm/h和1.188 cm/h,最小值为0.218 cm/h和0 cm/h,日平均液流速率为1.440 cm/h和0.516 cm/h;7月份,辽东栎和山杨树干液流速率的峰值分别为12.276 cm/h和20.448 cm/h,最小值为0.144 cm/h和0.288 cm/h,日平均液流速率为3.656 cm/h和6.328 cm/h。7月份阴雨天时,辽东栎的液流速率峰值较晴天小,日平均液流速率是晴天的0.95倍,对山杨是0.75倍。4月份两树种树干液流速率的月平均值最低,只有1.106 cm/h和0.626 cm/h;6月份达最高值5.112 cm/h和8.214cm/h,分别是4月份的4.62倍和13.12倍。生长季(4—10月)的林分林木总蒸腾耗水量对于辽东栎林为201.14 mm,山杨林为56.43 mm,辽东栎林为山杨林的3.56倍。统计分析表明,影响树干液流速率的主要因子对辽东栎是大气温度和太阳辐射,对山杨是太阳辐射和空气饱和水汽压差。