喀斯特峰叢洼地不同土地利用方式下表層土壤水分的時空規(guī)律研究.pdf

1、土壤水分是流域水循環(huán)中非?；钴S的部分，影響著植物生長、水資源的利用及生態(tài)環(huán)境的發(fā)展?？λ固胤鍏餐莸鼐坝^異質(zhì)性強，高溫多雨且分布不均，水文二維結(jié)構(gòu)明顯，土壤瘠薄且不連續(xù)，水土流失嚴(yán)重?？λ固胤鍏餐莸厝说孛芡怀觯衫猛恋厣?，人類非理性活動導(dǎo)致該區(qū)域水文格局遭到破壞，導(dǎo)致了干旱和石漠化現(xiàn)象的發(fā)生。土壤水分在喀斯特峰叢洼地生態(tài)系統(tǒng)的演化與重建過程中起著決定作用，它對該區(qū)域的植被生長、恢復(fù)、水熱平衡及系統(tǒng)穩(wěn)定性有著重要意義。本論文選擇順坡種植

2、桂牧1號、順坡種植玉米、封育、刈割除根、火燒、刈割6種喀斯特峰叢洼地最典型的土地利用方式，基于4年定位觀測，分析了這6種土地利用方式下土壤水分的時空效應(yīng)，得出了以下主要結(jié)論:
　　(1)對實驗區(qū)降水特征分析發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域降水具有以下特征:變化幅度大，穩(wěn)定性差;降水量豐富，但年內(nèi)降水分布不均，降水量年際間變化大;多年平均降水量為1409mm，雨季4～9月占全年降水量的77.8％;雨季降水量充足，但季節(jié)性旱澇嚴(yán)重，降水利用率很低，冬季干

3、旱時有發(fā)生。
　　(2)喀斯特峰叢洼地地區(qū)坡面表層土壤水分的季節(jié)變化趨勢總體表現(xiàn)為“一升兩降一?！焙汀耙宦齼煽煲黄健钡母窬帧＿@6種土地利用方式土壤水分季節(jié)變化趨勢不同:刈割除根和順坡種植玉米土地利用方式均呈現(xiàn)“先降再降再升”的趨勢，火燒、刈割和封育土地利用方式呈現(xiàn)“先升再降再升”的波浪式變化趨勢，而順坡種植桂牧1號表層土壤水分呈現(xiàn)“一降到底”的趨勢。不同土地利用方式表層土壤水分月動態(tài)變化整體上均呈現(xiàn)“四降三升”的波浪曲線圖。不同土

4、地利用方式表層土壤水分的旬變化規(guī)律不同，但均呈現(xiàn)出有規(guī)律的波浪式曲線，在10月中旬均表現(xiàn)為最低。
　　(3)對不同降水年型土壤水分月變化研究發(fā)現(xiàn)，不同土地利用方式在枯水年、豐水年和平水年三種降水年型中，土壤水分變化趨勢各有特點，主要受近期降水的影響?？菟瓿尸F(xiàn)出“N”型的變化趨勢，豐水年呈現(xiàn)“W”型的變化趨勢，平水年則呈現(xiàn)出倒“N”型的變化趨勢。各土地利用方式土壤含水量趨勢表現(xiàn)出極高的相似性。封育和桂牧1號土地利用方式在各降水年型

5、下均具有較高的水分含量，而種植玉米土壤含水量則最低，其次為刈割除根。不同降水年型下各土地利用方式土壤水分含量變化表現(xiàn)為豐水年＞平水年＞枯水年。土壤水分變異系數(shù)基本上呈現(xiàn)枯水年＞豐水年＞平水年的趨勢。
　　(4)坡面尺度上不同降水年型旱季和雨季土壤水分研究發(fā)現(xiàn)，不同土地利用方式各降水年型旱雨季土壤水分半方差函數(shù)分別與球狀模型、高斯模型和指數(shù)模型擬合度較高，塊金值/基臺值均在50％以下表現(xiàn)為中等或強烈的空間自相關(guān)，土壤水分具有明顯的空

6、間結(jié)構(gòu)和很好的空間連續(xù)性，同降水年型不同季節(jié)同一土地利用方式大致具有相似的空間自相關(guān)。
　　(5)喀斯特峰叢洼地6種土地利用方式土壤保水性可以分成水源涵養(yǎng)型和水源消耗性。水源涵養(yǎng)型的有火燒、刈割、封育和順坡種植桂牧1號;水源消耗型的包括刈割除根和順坡種植玉米。通過對6種土地利用方式土壤化學(xué)性狀、微生物性狀研究發(fā)現(xiàn)，封育土地利用方式對土壤恢復(fù)效果最佳，其次為火燒，種植玉米和刈割除根效果最差，不利于土壤生態(tài)功能的快速恢復(fù)。