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土壤含水率是樹木生長的一個重要限制因子,進行土壤水分測定顯得十分有必要。
土壤主要為栗鈣土,土層較厚,測點坡面較為完整。3測點為滑坡體,其中混有紅土,4測點在青楊一黑刺混交林內(nèi)。青楊林齡為9年,整地方式為水平階,造林后每年進行一次松土。
測定方法在樹木生長季中(4月中旬一9月中旬),每10天測定一次,逢每旬第八天上山采樣,遇下雨時提前或錯后1一2天。
每次測定均測到一00厘米深,用土鉆分層(每層20厘米)取樣,各層土樣取三個重復。土樣取回后,盡快用TN一]()0扭力托盤天平稱重,在電熱鼓風干燥箱內(nèi)、溫度100一no℃,放置約7小時后計算土壤含水率。
測定結果
1.土壤含水率與季節(jié)變化的關系。
土壤含水率受不同季節(jié)降水量的影響較大。如1985年5月下旬降水量多達46.7毫米氣各點各__L層平均土壤含水率相應增至16.1%(兩年出現(xiàn)的平均值);同年8月上旬降水量只有3.5毫米,各點各土層平均土壤含水率降到10%(兩年出現(xiàn)的平均值)。見圖lo從圖1還可看出,1985年5月上、中、下旬的降水量分別為韶。8、33.1、46.7毫米,其相應的各點各土層平均土壤含水率是12.8%、24.6%、26.1%;而1956年同期降水量下降到9.5、10.9、24.5毫米,相應的各點各土層平均土壤含水率只有1一s%、1].5%、一1.7%.反映了降水多少與土壤含水率大小密切相關,因為淺山坡地土壤水分的來源只能靠大氣降水。關于這一問題,本文用旬降水量作自變量,用陽坡各土層平均土壤含水率作因變量求出了各土層的回歸方程,見表2.由于土層越深,求出回歸方程的相關系數(shù)越小,故表2中僅列出o一20、20一40厘米土層的回歸方程。從其相關系數(shù)與相應的臨界值來看,只有o一20厘米土層擬合的方程比較理想,可以應用。
土壤含水率一與土壤蒸發(fā)和植物蒸騰有關。6、7、8三月雖屬本個時期氣溫和地溫均較高,土壤蒸發(fā)最增大,加之這個時期樹木處于旺盛生長階段,蒸騰量也會增大,因此,這個時期的土壤含水率不一定增大。從1985年6月上旬至8月下旬這段時間的各點各土層平均土壤含水率普遍偏低,盡管8月中旬降水量多達切毫米,各點各土層平均土壤含水率僅有10.8%.另外,土壤含水率的大小還與最近一次降水間隔時間的一長短及該次降水的多少有關。
2.土壤含水率與土層深度的關系。
各土層平均土壤含水率從上到下逐漸減少,受降水的影響依次減弱。見圖2.由于降水首先補充上層土壤,而且雨水下滲需要一個時間過程,因此。一的厘米深各土層。土壤水分變化幅度較大,不穩(wěn)定,且含水率一般高于60一100厘米深土層。如2測點。一60厘米深各土層平均一!:壤含水率為10.4%,60一100厘米深各土層平均土壤含水率為7.7%.這一特點1、2測點表現(xiàn)較明顯。
3.土壤含水率與坡向的關系。
不同的坡向是影響土壤水分多寡的一個重要立地因子,由于本試驗所選的固定測點分別屬于陽坡和陰坡,無半陰或半陽坡,故只能分別兩種情況來分析。我們將各測點平均土壤含水率繪制成曲線圖,見圖4.從圖4可以看出:陰坡的3、4測點各土層平均含水率都比1、2測點明顯大,僅在1985年8月下旬和1986年6月上旬,1、2測點各土層平均土壤含水率才接近4測點各土層平均土壤含水率,正好這兩個旬的降水量都比較大,是整測定過程中降水量的兩旬。說明陽坡各土層土壤含水率一般比較低,但在旬降水鼠增大的情況下,其土壤持水量增加較快,從而縮小與陰坡各土層土壤含水率的差異。陰。坡各土層平均土壤含水率為16%,而陽坡只有9.6%,相差6.4%.
4.土壤含水率與海拔高度的關系。
從圖灘可知,同處于陰坡的3測點各土層平均土壤含水率比4測點明顯高,僅在]985年8月中旬、9月上旬和1086年6月中旬,3測點各土層平均土壤含水率才略低于4測點,這可能是偶然誤差所致。3測點各土層平均土壤含水率為18.4%,4測點為13.7%,其原因前述已提及,主要是特殊立地因子所致,與兩測點海拔高差45米關系不大。
為了進一步說明這個問題,我們用同處在陽坡的1、2測點來闡述,因為這兩測點所處的地形、坡度、_上壤種類及土壤堅實度等均相同或相似,只是海拔高度不同。1、2測點平均土壤含水率分別為9.85%和9.35%,非常接近,從圖4也很難判斷其差異程度。
因此,根據(jù)兩測點的土壤水分資料做單因素(海拔高度)方差分析,以判斷海拔高度影響土壤水分的差異顯著性。
小結
1.土壤含水率特別是上層。一20厘米土層土壤含水率受降水影響較大,同時也受約于不同季節(jié)的氣溫和植物蒸騰以及最近一次降水間隔時間的長短和降水量多少等因素。一般來說,旬降水量越大,測定的土壤含水率也越大。
2.0一60厘米土層土壤含水率變化幅度較大,不穩(wěn)定,且一般高于60一100厘米土層。60一500厘米土層上壤含水率比較穩(wěn)定,140一500厘米土層,陰坡和陽坡土壤含水率無明顯差異,其值都保持在9%左右。
3.陰坡各土層平均土壤含水率是陽坡的1.67倍,但在旬降水量增大的情況下,這種朵異會縮小。
4.在石族80米的情況下,高海拔和低海拔各土層平均土壤含水率差異不顯著。