华北山区典型人工林土壤水势动态和水分运移规律

• 作者: 李奕然 马英 宋献方 杨丽虎 刘恩民 王胜宝 王洁
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 人工林 土水势 土壤水分利用 崇陵流域
• 年，卷（期）: 2021,（14）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 5622-5631
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202008132114

摘要

大规模植树造林工程有效缓解了我国北方水土流失等问题，但伴随植被生长和降水格局变化，水循环过程发生明显改变。土壤水分运动是水循环的关键过程，研究变化环境下人工林植被土壤水分运移规律，对植被生态恢复具有重要意义。基于2014-2018年多时间尺度(半小时、天、月和年)华北山区崇陵流域典型人工侧柏林和荒草土壤剖面水势监测数据，阐明不同植被覆盖下土水势动态变化规律，提出土壤水分运移和植被水分利用模式。研究结果表明：侧柏林土壤水势日变幅显著低于荒草植被，但土水势日变幅随土壤深度增加而减小的速率90 a侧柏依次大于60 a侧柏和荒草；月、年尺度侧柏林不同深度土水势变化对降水的响应大于荒草地，其中60 a侧柏林年均土水势与年降雨量显著线性相关(P<0.05)。由水势梯度和零通量面多年平均变化可知，90a侧柏林0-50cm土壤水呈下渗趋势，根系水力提升促使50-100cm土壤水向上蒸散；60 a侧柏林0-20cm、70-100cm以及枯水年30-70cm土壤水均以蒸散为主，根系可同时吸收利用表层和深层土壤水分；荒草地0-20cm土壤水分蒸发强烈，且为根系主要吸水深度，20-100cm土壤水稳定下渗。相比60 a侧柏林和荒草，90a侧柏林的土壤调蓄能力增强，与荒草互被可减少植被间水分竞争，充分利用土壤水，从而减少流域内地表径流和土壤侵蚀量。