陕北黄土区微地形土壤水分特征及其对林分结构的影响

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陕北黄土区降雨稀少,蒸发量大,是我国困难立地地区之一,植被重建是改善该地区生态环境,增加该地区森林生态系统效益的有效途径。黄土高原地区的坡面微地形分布广泛,在坡面尺度的人工培植过程中,应考虑微地形所带来的微生境之间的差异,进而提高该区的植被覆盖度。因此,本文以陕西省吴起县阳坡面上的浅沟、塌陷、切沟、缓台和陡坎五种典型的微地形为研究对象,分析微地形的土壤水分特征和林分结构,为该区植被配置提供科学依据,实现当地的近自然造林思想,提高生态系统的稳定性。通过调查研究,本文得出的结论如下:(1)在检测期间的全年和生长季中,微地形在0-160cm的土层的土壤含水量随深度的增加呈现增大的趋势,其中切沟的土壤含水量最高,陡坎最低。各土层的土壤水分存在显著的正自相关性;5种微地形土壤水分在检测期间的变化趋势均不显著,其中塌陷的土壤水分在各土层均有微弱增加的趋势,其他4种微地形的土壤水分在各土层的变化趋势均有增有减;缓台、塌陷、陡坎、切沟和浅沟5种微地形在观测期间的变化速率也有差异,综合而言,在监测期间,切沟的土壤含水量最高,塌陷的土壤水分变化速率最快。(2)微地形的土壤含水量与原状坡面存在差异,其中缓台,塌陷,陡坎和切沟土壤水分与原状坡面存在着显著性差异;总体上,微地形的土壤水分在0-10米的土层中呈现先减小后增大的趋势,且土壤水分在0-5米的土层中的变化幅度较大,在5-10米的土层中的变化幅度较小。在0-1米的土层中,五种微地形均无干燥化程度出现;在1-10米的土层中,不同的微地形出现了不同程度的干燥化。(3)研究区的坡面上微地形的面积占坡地总面积的24.96%。五种微地形数量和所占面积由大到小依次是切沟>塌陷>浅沟>缓台>陡坎。微地形中群落的物种数,乔木株数和林分密度均大于原状坡面。五种微地形上植物群落的平均林分密度由大到小为切沟>缓台>浅沟>塌陷>陡坎。生长于浅沟的乔木的平均胸径和平均树高最大。缓台、切沟和塌陷上乔木的集中于小径木和中下层乔木。在五种微地形中,小叶杨的胸径和树高值均高于其他树种。对于刺槐而言,生长在浅沟的胸径值较高,生长于切沟上的树高值最大;山杏在浅沟上的生长状况最高;小叶杨在缓台上的生长状况最好。
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