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中国沙漠  2020, Vol. 40 Issue (5): 142-148    DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00017
    
祁连山排露沟流域青海云杉(Picea crassifolia)林土壤水分特征
芦倩1(),李毅1(),刘贤德1,2,赵维俊2
1.甘肃农业大学 林学院,甘肃 兰州 730070
2.甘肃省祁连山水源涵养林研究院,甘肃 张掖 734000
Soil moisture variation characteristics of Picea crassifolia forestry in Pailugou Watershed of Qilian Mountains
Qian Lu1(),Yi Li1(),Xiande Liu1,2,Weijun Zhao2
1.College of Forestry,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China
2.Academy of Water Resources Conservation Forests in Qilian Mountains of Gansu Province,Zhangye 734000,Gansu,China
 全文: PDF(1757 KB)   HTML
摘要:

土壤水分是植物生长的关键水分来源,对生态系统的演变具有重要作用。选取祁连山排露沟流域青海云杉(Picea crassifolia)林为研究对象,通过建立固定样地,进行了两个生长季的分层(0~10、10~20、20~30、30~40、40~50、50~60 cm)土壤含水量监测。结果表明:(1)在各海拔青海云杉林之间,土壤含水量差异很大,海拔3 300、3 100、2 900、2700、2 500 m处土壤水分含量依次降低。(2)青海云杉林土壤含水量随土壤剖面深度的增加呈降低趋势,土壤含水量变异系数随土壤深度增加有递减的趋势;0~10 cm土层土壤含水量的变异系数最高。相同土层的含水量变异系数海拔2 500 m处>2 700 m处>2 900 m处>3 100 m处>3 300 m处。(3)小流域空间尺度内,海拔、降水、温度和土壤特性等因素共同作用,影响着土壤含水量的差异,使土壤含水量的空间分布具有随海拔升高而增大的变化规律。

关键词: 祁连山青海云杉土壤水分变异系数    
Abstract:

Soil moisture is the key source for plant growth and plays an important role in ecosystem dynamics. This study selected Picea crassifolia forest with different elevation gradients in Pailugou catchment of Qilian Mountains as the research objects, and the soil moisture content was monitored by stratification during the two consecutive growing seasons (0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-60 cm) by establishing fixed plots. The results showed that: (1)During the samples of Picea crassifolia forest,there is a great difference in soil moisture content, which is shown as the following elevation gradient: soil moisture at 3 300 m>3 100 m>2 900 m>2 700 m>2 500 m. (2) Both soil moisture content and the coefficient of variation (CV) were decreased with the increase of soil depth at different elevation gradients. In the range of 0~10 cm soil layer, the CV of soil moisture content is the highest. The order of variation coefficient of soil moisture content in the same soil layer is basically in order of elevation CV at 2 500 m>2 700 m>2 900 m>3 100 m>3 300 m. (3)On the spatial scale of small watershed, elevation, precipitation, temperature, and soil characteristics affect the differentiation of soil moisture content, which makes the spatial distribution of soil moisture content increase with elevation, and therefore the vegetation change.

Key words: Qilian Mountains    Picea crassifolia    soil moisture    coefficient of variation
收稿日期: 2020-03-03 出版日期: 2020-09-28
ZTFLH:  S153  
基金资助: 甘肃农业大学科技创新基金项目(GSAU-STS-2018-35);甘肃省自然科学基金重大项目(18JR4RA002)
通讯作者: 李毅     E-mail: lq04500232@qq.com;liyi@gsau.edu.cn
作者简介: 芦倩(1986—),女,甘肃永登人,博士研究生,讲师,研究方向为森林水文。E-mail: lq04500232@qq.com
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芦倩
李毅
刘贤德
赵维俊

引用本文:

芦倩,李毅,刘贤德,赵维俊. 祁连山排露沟流域青海云杉(Picea crassifolia)林土壤水分特征[J]. 中国沙漠, 2020, 40(5): 142-148.

Qian Lu,Yi Li,Xiande Liu,Weijun Zhao. Soil moisture variation characteristics of Picea crassifolia forestry in Pailugou Watershed of Qilian Mountains. Journal of Desert Research, 2020, 40(5): 142-148.

链接本文:

http://www.desert.ac.cn/CN/10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00017        http://www.desert.ac.cn/CN/Y2020/V40/I5/142

图1  排露沟流域植被分布类型
样地号海拔 /m样地坐标坡向 /(°)坡度 /(°)郁闭度平均高度 /m平均胸径 /cm活地被层(草、苔藓、 地衣)覆盖度/%
A1,B1,C12 50038°34′49″N,100°17′49″E20,24,24220.685.810.920,20,20
A2,B2,C22 70038°33′29″N,100°17′49″ E30,35,35200.648.815.820,20,20
A3,B3,C32 90038°32′47″N,100°18′04″E350,350,350180.708.215.130,30,30
A4,B4,C43 10038°32′32″N,100°18′13″E22,20,20180.606.914.060,80,85
A5,B5,C53 30038°32′09″N,100°18′15″E350,350,350280.204.411.970,85,95
表1  样地基本概况
图2  生长季不同海拔青海云杉林0~60 cm土壤平均含水量动态
图3  不同月份青海云杉林0~60 cm土壤平均含水量动态变化
图4  不同海拔青海云杉林土壤含水量垂直变化特征
年份土层深度 /cm海拔/m
2 5002 7002 9003 1003 300
20160~1038.87±16.93aA49.46±15.27aA81.17±16.61aB90.73±20.44aB112.21±22.87aC
10~2027.00±10.20bA36.35±18.70bA70.70±21.75aB91.47±14.98aC103.77±22.67aD
20~3023.83±8.83bA30.75±12.3bA72.58±11.51aB91.21±16.18aC94.06±19.4aC
30~4023.35±7.00bA30.28±10.98bA67.91±10.39bB86.87±17.84aC88.02±20.60bC
40~5020.56±10.40bA27.75±5.99bB61.42±7.27bC78.15±14.80bD86.06±21.4bD
50~6018.30±5.25bA26.7±4.78bB54.83±6.04bC70.27±6.00bD83.85±12.96bE
20170~1037.06±17.87aA46.87±22.22aA99.79±20.62aB101.60±22.41aB121.43±17.23aC
10~2028.12±12.68bA34.68±14.50bA84.10±17.06aB94.39±17.78aC107.35±18.44aD
20~3025.72±10.12bA27.92±9.92bA78.54±10.80aB91.21±17.42aC97.14±29.99aC
30~4023.73±7.51bA28.15±9.23bA69.89±8.20bB73.29±19.87bC77.54±25.78bC
40~5023.04±6.82bA29.54±5.94bB65.53±8.19bC79.09±13.72bD85.24±25.60bD
50~6025.13±7.05bA29.48±5.33bB65.45±7.66bC75.76±15.52bD86.72±14.73bE
表2  不同海拔青海云杉林土壤含水量(%)在不同土层间的Duncan法多重比较
图5  不同海拔青海云杉林0~60 cm土层的土壤含水量变异系数
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