3影响林地土壤水分动态的环境因子 3.1土壤特性对林地土壤水分含量的影响 土壤的特性包括土壤结构、土壤密度、土壤质地等。在很多学者的研究结论当中,它们对土壤含水率的影响都各有侧重的部分。通过土壤物理的学习,不难发现,土壤密度越大其保水效果就越好,但不是越大越好。密度小的土壤,上层土壤的水分容易蒸发,下层土壤的水分容易渗漏;密度太大的土壤则不利于降水渗入土壤,易造成径流损失[7]。土壤持水能力和水分渗透速度在很大程度上受土壤的质地影响。外国学者Singhl等[8]在美国西部科罗拉多州半干旱草原的研究中,指明粘质壤土的有效水含量(现有含水量减去历史最低含水量)最高,沙质壤土有效水含量最低。 3.2气象因子对林地土壤水分的影响 气温和太阳辐射对土壤水分消耗的主要方式—蒸散,在夏季来临时随着降水的增加,温度也会升高,伴随着这些因素,太阳辐射也会加强,一方面林地植被的蒸散量增加;另外一方面,没有枯落物堆积或是存在林窗的地方,土壤水分蒸散量会大大提高,从而加大对土壤水分的需求量,造成土壤含水率减少。 3.3地形因子对林地土壤水分动态的影响 坡向影响坡面的光照、气温、降水、土壤特性和植被分布格局,使不同坡向的土壤水分含量存在很大差异。根据李昆等[9]1992年在云南元谋干热河谷的研究表明,西北坡的土壤含水量明显高于南坡[10]。坡度主要影响土壤的水分渗透、排放、地表径流的形成以及地表径流速度,一般与土壤含水量呈负相关,即坡度越小,土壤含水量越高[11]。良好的地表植被及枯落物覆盖在林业生产过程中能减弱坡度对土壤水分含量及地表产流的影响[12]。由此可见,山地土壤含水量是坡度、降水和地表植被等各种影响因子综合作用的结果。 3.4地表植被情况对林地土壤水分动态的影响 金雁海[22]等在大青山南坡人工林的研究表明,林地土壤含水量明显高于荒坡,降雨后林地土壤含水量较荒坡高,而荒坡的土壤含水量较林地下降的速度快。这都充分反应了林地土壤水分含量及对地表径流削减的优势。 4展望 (1)由于不同植被根系生长分布不同,土壤水分分布在垂直剖面上大致可分为土壤水分活跃层、利用层和调节层。在不同地区、不同植被组成的林地中,土壤水分分布层结构也相同。利用这些相同的分布结构,对林地土壤含水率、渗透率进行分析,对研究降雨—地表径流的发生规律有一定的指导作用。 (2)土壤水分动态的时间变化规律和空间变化规律,在不同的地区因为所受季节调控、年际变化等因素的影响,土壤水分含量都具有差异性,从这些差异中,可以通过林地植被的合理布置来改善局部因季节变化造成的土地裸露部分,从而改善降雨-地表径流的发生,有效进行生态保护。 (3)随着诸如大气、降水、风速、光照辐射等气象因素,以及复杂的地形因素和人为活动对土壤水分动态所产生的影响,都使土壤水分呈现出非常复杂的变化。为了保护土壤结构以及土壤水分合理分布,防治强降雨引起的土壤侵蚀发生,应加强对森林绿地的监察与保护。 因此,深入研究影响土壤水分变化的各种因素,以及研究各种因素对土壤水分动态变化的作用规律,一方面能够为降雨—地表径流的发生规律提供参考价值,另一方面为保护林地植被生长提供重要的条件。 参考文献: [1]何其华,何永华,包维楷.干旱半干旱区山地土壤水分动态变化[J].山地学报,2003,21(2):149~156. [2]党坤良.秦岭火地塘林区不同林地土壤水分动态特征的研究[J].西南林学院学报, 1995,10(l):1~8. [3]刘康,陈一鹗.黄土高原沟壑区刺槐林水分动态与生产力的研究[J].水土保持通报,1996,10(6):66~70. [4]张学龙,车克钧,王金叶,等.祁连山寺大隆林区土壤水分动态研究[J].西南林学院学报, 1998,13(1):1~9. [5]李洪建,王孟本,柴宝峰.晋西北人工林土壤水分特点与降水关系研究[J].土壤侵蚀与水土保持学报,1998,4(4):60~66. [6]Yang Qiu,Bojie Fu,Jun Wang & Li ding Chen.Spatial variability of soil moisture content and its relation to environmental indices in a semi-arid gully catchment of the Loess Plateau, China[J].Journal of Arid Environments,2001,49:723~750. [7] C.S.Millikin,C.S.Bledsoe.Biomass and distribution of fine and coarse roots from blue oak (Quercus douglaii) trees in the northern Sierra Nevada foothills of California[J].Plant Soil,1999,214:27~38. [8] J.S.Singh1,D.G.Milchunas,W.K.Lauenroth.Soil water dynamics and vegetation patterns in a semiarid grassland[J].Plant Ecology,1998,134:77~89. [9] 王礼先.水土保持学[M].北京:中国林业出版社,1995. [10]李昆,陈玉德.元谋干热河谷人工林地的水分输入与土壤水分研究[J].林业科学研究,1995,8(6): 651~657. [11]赵晓光,吴发启,刘秉正,等.黄土高原坡耕地土壤水分主要受控因子研究[J].水土保持通报,1999,19(1):10~14. [12]魏天兴,朱金兆,黄土区人工林地水分供耗特点与林分生产力研究[J].土壤侵蚀与水土保持学报,1999,5(4):45~51. [13]金雁海,伊敏,郑明军.大青山南坡人工油松林水土保持效益研究[J].水土保持研究,1998,5(3):129~134. [14]杨新民.黄土高原灌木林地水分环境特性研究[J].干旱区研究,2001,18(1):8~13. [15]王孟本,李洪建.晋西北黄土区人工林土壤水分动态的定量研究[J].生态学报,1995,15(2):178~184. [16]侯喜禄,白岗栓,曹清玉.黄土丘陵区湾塌地乔灌林土壤水分监测[J].水土保持研究,1996,3(2):57~65. [17]卢义山,梁珍海,杨国富.苏北海堤防护林地土壤水分动态特征的研究[J].江苏林业科技,2002,29(2):5~9. [18]李艳梅,王克勤,刘芝芹.云南干热河谷微地形改造对土壤水分动态的影响[J].浙江林学院学报,2005,22(3): 259~265. [19]赵敏,周广胜.中国北方林生产力变化趋势及其影响因子分析[J].西北植物学报,2005,25(3):466~471. [20]贾海坤,刘颖慧,徐霞.皇甫川流域柠条林地水分动态模拟—坡度、坡向、植被密度与土壤水分的关系[J].植物生态学报,2005,29(6):910~917 |