东大山保护站主要植被类型土壤性质与涵养水源功能研究

对祁连山保护区东大山保护站主要植被类型土壤容重、总空隙度、毛管空隙度、非毛管空隙度、pH值、有机质、碳酸钙、速效钾含量,以及土壤含水率和土壤贮水量进行了测定。结果表明,不同的植被类型对土壤理化性质,以及土壤含水率和贮水能力的影响较大;土壤含水率与土壤容重呈负相关,与总空隙度、毛管空隙度、土壤有机质呈正相关,经相关显著性检验达到极显著相关,与pH值、碳酸钙、速效钾含量无相关关系;相同厚度的土壤贮水能力草原植被类型以亚高山草甸土壤贮水量大,森林植被类型以沙地柏、高山柳灌丛、青海云杉林土壤贮水量大。     

土壤渗透试验初步探讨

文章主要探讨了林业用地中林地土壤渗透系数和土壤非毛管孔隙度、容重呈线性相关 ,提出水土保持林的营造应建立人工 (乔木 )———天然 (灌丛 )复合植被。     

不同植被恢复土壤容重和孔隙度特征分析

土壤物理结构的优化也是退耕还林工程建设的目标之一.通过对退耕还林不同植被恢复类型土壤容重和孔隙度的测定,并与农耕地比较,探讨植被恢复后土壤容重和孔隙度的变化特征.结果表明,土壤容重的改良并非退耕后植被恢复初期就能实现的,土壤孔隙度也远不在土壤适宜范围之内,不同植被恢复类型对土壤容重和孔隙度的改良存在明显不同;土壤物理结构的改良尚需植被恢复后对土壤—植被系统科学合理的经营和持续的保护才能实现.     

不同退化演替阶段高寒草甸表层土壤持水特性的初步研究

以三江源区高寒草甸为研究对象,利用空间分布代替时间演替的方法,选取轻度退化(Lightly degraded grassland,LG)、中度退化(Moderately degraded grassland,MG)和重度退化(Heavily degraded grassland,HG)高山嵩草草甸(Kobresia pygmea meadow)样地,研究了不同退化演替阶段土壤持水能力和渗透性.结果表明,土壤总空隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度呈现下降趋势,最低值出现在HG阶段,分别为42.03%,11.76%和30.27%;随着高寒草甸退化加剧,HG测定土层土壤总库容、土壤滞留库容、土壤吸持库容均呈现下降趋势,水分入渗速率变化范围从29.99 mm·min~(-1)减少到了3.48 mm·min~(-1),说明重度退化阶段土壤水分入渗速率极强,而土壤的保水能力却最弱;相关分析表明,土壤持水量指标与土壤容重呈极显著负相关(P0.01),和入渗速率显著负相关(P0.05),与孔隙度成显著正相关关系(P0.05),土壤容重和孔隙度显著负相关(P0.05),说明严重退化草地因过度放牧,土壤压实程度较大,从而导致孔隙度较小,进而影响草地持水能力.在自然状况下,轻度退化草甸0～8 cm土壤最大持水量最高为512.16 t/hm~2,重度退化0～8 cm土壤最大持水量最低为336.24 t/hm~2,按照重度退化草甸1.8×10~6hm~2粗略估计,三江源重度退化高寒草甸使草地土壤上层水源涵养量减少了3.16×10~8t.     

江西庐山自然保护区不同森林植被下土壤理化性状研究

以庐山自然保护区内6种主要森林植被下土壤为研究对象,对其进行植被因子调查及其土壤理化性状分析比较。结果表明：不同森林植被下平均土壤硬度的变化范围是13．24±8．63-25．43±7．72kg·cm^-2;马尾松林下土壤硬度平均值最小,土壤毛管孔隙度、饱和持水量、田间持水量的平均值最大,而黄山松林下土壤容重值最大;在林地土壤养分方面,阔叶林下土壤有机质、全氮、碱解氮等养分含量相对较高,而土壤含磷、钾量相对偏少。     

人为践踏对南京紫金山天然次生林土壤渗透性的影响

【目的】探讨不同程度人为践踏对土壤涵养水源功能及土壤渗透性等指标的影响,以期为紫金山国家森林公园的生态旅游管理提供依据。【方法】在南京紫金山国家森林公园内选择两处不同海拔的天然次生林试验区,每个试验区中选取5条不同践踏强度的小径,并选择3处未受人为践踏的区域为对照,测定土壤各物理指标,分析人为践踏对土壤渗透能力的影响。【结果】不同人为践踏强度下土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度以及非毛管孔隙度会发生变化;践踏对低海拔处土壤容重的影响比高海拔处的更加明显。土壤的饱和含水量、毛管持水量以及田间持水量会因人为践踏产生不同程度的降低;土壤的渗透过程、初渗率、稳渗率、平均入渗率以及渗透总量会因人为践踏呈显著降低(P<0.05);研究发现践踏对低海拔处土壤渗透能力的影响比高海拔处的明显。结构方程模型分析发现践踏强度、土壤总孔隙度对土壤渗透能力的影响系数较大。【结论】人为践踏可导致土壤容重变大、土壤紧实度变大、孔隙度降低、土壤的通气性降低、持水能力减弱、土壤的渗透性变差;人为践踏强度越大,土壤渗透能力降低越明显。     

喀斯特石漠化区顶坛花椒林地土壤水分物理性质变化

生态经济型植物的种植是喀斯特石漠化区植被恢复的有效措施,顶坛花椒是贵州花江喀斯特石漠化综合治理区种植最为广泛的植物。本文以顶坛花椒作为研究对象,分析不同径阶顶坛花椒对土壤水分物理性质的影响,研究结果表明:1)在不同深度土壤密度的变化中,2、8径阶土壤密度变化差异不显著,4、6、10径阶土壤密度变化差异显著;在不同径阶土壤密度变化比较中,2、4、6、8径阶土壤密度变化差异不显著,而10径阶的土壤密度与其它各径阶存着显著差异变化。2)从土壤孔隙度来看,8径阶土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度值都最大,10径阶值都普遍偏小,土壤总孔隙度的具体顺序为:8径阶2径阶6径阶4径阶10径阶。3)从土壤含水率、从田间含水量、最大持水率、毛管持水率等蓄水特性来看,各径阶顶坛花椒持水能力顺序均为:8径阶2径阶6径阶4径阶10径阶,其变化规律与土壤孔隙度变化一致。     

水-沼液一体入渗特征分析

为探明水-沼液一体灌溉模式对作物根区土壤水分环境的影响,通过水平和垂直土柱入渗试验,探求不同沼液浓度、土壤容重和入渗水头对入渗特征的影响.结果表明:在相同时间内,土壤容重为1.40g/cm3处理的累积入渗量均小于1.35g/cm-3处理,但所有处理的累积入渗量均随沼液浓度的增大而减小;垂直土柱入渗试验中4cm水头单位时间累积入渗量及土壤剖面含水率均高于2cm水头处理;不同处理土壤水扩散率及各剖面土壤含水率均呈现CK1∶41∶21∶1BL.通过对数据进行拟合分析,发现指数函数能较好地描述不同土壤容重和沼液浓度的土壤水扩散率;Kostiakov入渗模型能够准确描述垂直入渗试验中不同沼液浓度、土壤容重和入渗水头对累积入渗量的影响,其入渗系数随沼液浓度的增大逐渐减小,而入渗指数则随沼液浓度的增大逐渐增大.     

西宁南北山主要生态景观林土壤渗透功能的分析与评价

为了探讨西宁南北山主要林分类对土壤渗透功能的影响状况,从土壤物理性质、渗透率、贮水量方面对土壤渗透功能进行了全面分析。结果表明:112种林分类型对土壤容重都有不同程度的影响,其中,青杨×沙棘混交林影响最大,表层土壤容重仅为0.755 g/cm3;2表层土壤渗透速率增大,不同林分在相同土质中初渗速率和达到稳渗时间差异明显,在淡栗钙土林分中最大差异分别达5.67和7.41倍;3同一土质各林分间非毛管孔隙度差异较大,河北杨×青海云杉混交林表土层孔隙度比青杨纯林高0.72倍;4各林分间水源涵养能力差异显著,河北杨×青海云杉混交林非毛管蓄水量是柽柳纯林的3.01倍;5各林分土壤渗透功能都有不同程度的改善,但差异明显。在营造生态景观林时,选择土壤渗透功能良好林分组合,可增强生态防护力度。     

垂直一维入渗土壤水分分布与入渗特性数值模拟

以非饱和土壤水分运动理论为基础,建立垂直一维入渗土壤水分运动的数学模型,并用SWMS-2D软件进行求解,利用室内试验对模拟结果进行分析验证,模拟值与实测值基本吻合,所建模型合理.用所建模型和方法对一定灌水技术要素组合下土壤水分分布和入渗特性进行数值模拟,结果表明:土壤质地、容重、初始含水率和灌溉水深对土壤水分分布模式影响微弱.土壤质地和容重对土壤含水率变化和累积入渗量影响较大,入渗水头和土壤初始含水率对土壤含水率变化和累积入渗量影响较小.     

黄河三角洲贝壳堤不同植被类型的土壤水分物理特征及蓄水潜能评价

贝壳堤生态系统具有典型性和脆弱性,土壤蓄水能力决定着贝壳堤系统的稳定性和植被生产力的高低.为阐明贝壳堤不同植被类型土壤蓄持水分能力及其影响因素,测定分析了贝壳砂土壤的基本物理参数、渗透性及土壤水分的温度响应特性,采用模糊数学隶属函数法评价了不同植被类型的土壤蓄水潜能.结果表明:酸枣林、杠柳林和草地能有效改善土壤通透性,土壤总孔隙度分别比裸地增加27.0%、19.3%和10.8%.在30℃和50℃恒温下,不同植被类型的土壤含水量随烘干时间的延长可分为土壤水分瞬变、渐变和平稳3个阶段.两种温度下,土壤饱和含水量、土壤达到恒重时间和失水率均表现为酸枣林杠柳林草地裸地.Horton模型适宜模拟贝壳砂生境的土壤入渗特征,灌木林土壤入渗性能好于草地.杠柳林和酸枣林的稳渗速率分别比裸地增加27.1%和5.4%,而草地比裸地降低76.6%.反映土壤蓄持水分的主要指标一类是土壤容重和孔隙度,另一类是土壤粗砂粒、粉粘粒分布和稳渗速率.贝壳砂土壤蓄水潜能综合评价为灌木林好于草地,酸枣林强于杠柳林,而裸地较差.     

土壤一维垂直入渗控制界面的试验研究

基于不同土壤结构条件下的大田土壤水分入渗试验,通过分析对比结构良好表层土壤(容重在1.2~1.4 g/cm3之间)与特别疏松的表层土壤(容重在1.0~1.2 g/cm3之间)入渗率过程的特性和差异,揭示了土壤稳定入渗控制界面下移的现象。在对土壤的干容重与稳定入渗率之间的关系进行分析的基础上,确定了不同表层土壤结构条件下的入渗控制界面的位置。研究结果表明,结构良好的土壤的入渗控制界面在表层,特别疏松的土壤的入渗控制界面则在犁底层;入渗控制界面在表层的入渗属于无压入渗,入渗控制界面在犁底层的入渗属于非饱和土壤的有压入渗。     

矿物肥料对露天矿排土场土壤水分入渗的影响

为了加快矿山废弃地上地复垦进程,采用野外取土样和室内分析相结合的方法,研究了矿物肥料对露天矿排土场土壤水分入渗的影响.结果表明,对照地、草炭、沸石和粉煤灰达到稳渗时间分别为60 min、100 min、90 min和70min;初渗率、平均入渗率和稳定入渗率表现为草炭>沸石>粉煤灰>对照:粉粒含量与初渗率呈显著正相关,初渗率、平均入渗率、稳定入渗率与容重呈负幂函数关系,与总孔隙度呈正幂函数关系,与非毛管孔隙度呈正幂函数关系,而与毛管孔隙度无关系.该研究可为加快排土场等矿山废弃地的生态恢复与重建提供理论依据.     

海绵城市不同用地类型土壤渗透能力——以厦门市海沧马銮湾试点区为例

以国家首批海绵城市建设16个试点城市之一厦门市海沧区马銮湾试点区为例,结合片区现状,采用双环入渗法测定土壤下渗率,并结合土壤容重、含水率、粒径分布等土壤特性,分析不同地块、不同用地类型的40个检测点土壤渗透能力.利用Horton下渗模型,确定土壤渗透系数,指导试点区选择适宜的低影响开发(LID)技术.结果表明,试点区居住小区、工业区和城中村土壤渗透能力普遍较强,农林用地次之,公共设施用地最差.对试点区4个点位2种用地类型(公共设施用地和工业区)的2种LID设施(雨水花园和生物滞留设施)效果分析显示,雨水花园适合修建于学校、停车场等面积较大地区;生物滞留设施适合应用在道路和居住小区绿化带等面积较小、坡度较小的地区.土壤特性和土壤下渗率可单独作为土壤渗透能力的评判依据.     

不同重构方式下古交典型矿区土壤持水性差异研究

以不同煤矸石土壤复配比例、不同保水剂添加量,构建呈不同容重梯度的系列试验土样,测定重构土壤的持水性参数。结果表明：(1)毛管持水量随土壤容重下降、煤矸石配比减少而显著增加,土壤水分表面蒸发速率则随之增加;(2)在其他复配材料比例大致一定条件下,重构土壤的毛管持水量随保水剂添加量增加呈先增加、后降低的趋势变化且保水剂用量大约为0.86%时毛管持水量达最大值,土壤水分蒸发速率随保水剂添加量增大而减小;(3)以土壤容重(X₁)、煤矸石土壤复配比(X₂)、保水剂添加量(X₃)为自变量,土壤毛管持水量(Y)为因变量建立多项式回归方程模型为Y=0.557-0.195X₁-0.026X₂+0.201X₃-0.117X₃²,此模型可为煤矸石、保水剂以及矿区表土为复配材料配制容重适宜、持水性良好的重构土壤提供理论指导。     

石漠化小流域植被演替阶段土壤容重与水分的变化特征

运用空间代替时间法,对关岭石漠化区小流域裸地、草地、灌木林、乔木林和顶级群落5个植被演替阶段下土壤进行分析,探究0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm三个层次下土壤容重、土壤自然含水率和土壤饱和含水率的变化特征。结果表明:演替过程中,灌乔阶段土壤容重显著降低,而这种降低是从浅土壤层(0~40 cm)开始向更深层(40~60 cm)土壤进行的;土壤自然含水率和饱和含水率显著地提高。随着演替等级的升高,不同土层间水分含量发生变化,水分含量最高的土层开始从深层向浅层转移,浅层土壤的保水能力随着演替进行开始增强,而深层土壤保水能力相对减弱。     

喀斯特峰丛洼地西番莲生态效益研究

在喀斯特峰从洼地石漠化试验区种植西番莲,通过定位试验结合西番莲光合指标、土壤物理指标、气候指标测定方法,研究西番莲对土壤及小生境的影响。结果表明:不同覆盖度试验以中等覆盖度的西番莲叶片积累的干物质量最多,对光能的利用率最高;在石漠化区种植西番莲可以降低土壤容重,增加土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度,改良土壤孔性特征,通气透水性能增强;还可以降低环境温度,增加环境湿度,在高温天气起到显著的降温增湿效应,具有良好的生态效益。     

竖管灌水器入渗特性影响因素分析

竖管灌水器是一种用于地下灌溉系统的新型灌水器,本文研究影响竖管灌水器入渗特性的四个因素:压力水头、竖管灌水器直径、土壤初始含水率和土壤容重等,为了研究这些因素对粉质壤土累积入渗量的影响程度,采用正交试验安排试验方案;而对于砂质壤土主要研究压力水头和竖管灌水器直径对累积入渗量的影响。根据竖管灌水器入渗试验结果,采用灰色关联度分析对影响粉质壤土累积入渗量的影响因素进行关联度计算,表明压力水头对入渗量的影响起主导作用,其次依次为竖管灌水器直径、土壤初始含水率、土壤容重;砂质壤土试验结果表明:压力水头和竖管灌水器直径与累积入渗量呈正相关关系,但随着压力水头和竖管灌水器直径的增大,累积入渗量的增大幅度减小。这一研究结果对进一步研究竖管灌水器入渗规律具有重要意义。     

流溪河小流域3种林分的土壤水分物理性质

采用环刀法测定了流溪河流域常绿阔叶林、毛竹林和荔枝林的0~60 cm土壤水分物理性质。结果表明：(1)3种林分的土壤密度都是随着土层深度的增加而增加,其大小分别为荔枝林1.45 g/cm3、阔叶林1.22 g/cm3、竹林1.11 g/cm3。(2)3种林分0~60 cm土壤孔隙度随着土层深度的增加而减少。竹林土壤的总孔隙度和毛管孔隙度最大,荔枝林和阔叶林的总孔隙度相差不大;非毛管孔隙度分别为阔叶林11.51 %、竹林7.38 %、荔枝林5.91 %。(3)3种林分0~60 cm土壤的蓄水能力大小分别为阔叶林63.39 mm、竹林41.86 mm、荔枝林33.96 mm;3种林分的排水能力大小分别为阔叶林65.44 mm、竹林43.59 mm、荔枝林34.68 mm。因此,流溪河流域不同林分的土壤水分物理性质存在明显的差异：竹林在密度、总孔隙度和毛管孔隙度指标上优于阔叶林和荔枝林,而阔叶林则在土壤蓄水、排水指标上优于竹林、荔枝林。     

甘肃兴隆山主要森林类型凋落物及土壤层的蓄水功能

以甘肃兴隆山青杄林、青杄-白桦林、山杨-白桦林、灌丛林、落叶松林和油松林6种森林类型林下凋落物层和土壤层为研究对象,于2010年进行了不同森林类型蓄水功能的研究。结果表明:(1)凋落物累积量13.40～46.32 t/hm2,油松林是山杨-白桦林的2.71倍;凋落物最大持水量为39.38～85.91 t/hm2,油松林最大,山杨-白桦林最小;(2)土壤密度随土壤深度的加大而增大,毛管孔隙度、总孔隙度、饱和蓄水量、非毛管蓄水量均随土壤深度的加大而减小;6种森林0～60 cm土壤层非毛管蓄水量为413.38～771.71 t/hm2,青杄-白桦林最大,落叶松林最小;(3)6种森林类型总蓄水量为青杄-白桦林(849.76 t/hm2)>青杄林(778.48 t/hm2)>山杨-白桦林(623.24 t/hm2)>油松林(504.80 t/hm2)>落叶松林(492.02 t/hm2)>灌丛林(462.26 t/hm2),青杄-白桦林是灌丛林的1.84倍。因此,天然林随森林的正向演替其蓄水功能先增加后减少。