克拉玛依中心城区防护绿地土壤垂直水分动态变化特征

克拉玛依中心城区防护绿地土壤垂直水分动态变化特征 克拉玛依中心城区防护绿地土壤垂直水分 动态变化特征 安徽农业科学.JournalofAnhuiA,Sci.2008.36(13):5544,5545责任编辑庆珞责任校对卢瑶 克拉玛依中心城区防护绿地土壤垂直水分动态变化特征 王一洁1,2刘宏光,尹林克2*,邱文成,张正(1_新疆农业大学,新疆乌鲁木齐83oo52;2.中国科 学院吐鲁番沙漠植物园,新 疆乌鲁木齐830011;3.克拉玛依区园林局园林科研所,新疆克拉玛依834oo0) 摘要对克拉玛依城市外围防护绿地灌溉后的土壤水分动态变化特征进行观测.结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明:不 同树种结构的防护林对土壤含水率没有 显着的影响,lOd后土壤含水率都趋于一致;6月在灌水后土壤水分比9月下降要快,且平均 土壤含水率比9月要低,但到第1O天,6.9月 测得的土壤含水率基本相同.垂直梯度变化表现为研究区东西两侧土壤水分的剖面特征较 相似,大体表现为先增加后减小的波动型. 关键词防护绿地;土壤水分;动态~4Jc;垂直梯度 中图分类号S152.7文献标识码A文章编号0517—6611(2008)13—05544—02 删岫a捌[alaraetln-ist~oflVerlicalWaterContentintheProtectiveGreenlandofKaremaryCenlralCity WYetal(xinji~AgriculturalUniversity,Unm’~Ii,Xinjiang83(1352) Absll-aetrhedyn~eeh.ngecharacteristicsofsoilwatercontentintheprotectiveperipherygreenlandofK aremarywereobservedaftergat.1he resultsindicatethatprotectionfozestswithdifferentla-eespeciesslruc~’ehadrioobviouseffectOilsoilwatercontentandsoilwatercontentalltendedtobe ul~on/lafter10d.砸】 edecreaseofsoilwatercontentafterirrigationinJunewasfasterthanthatinSeptemberanditsaveragesoilw atercontent惴lower thanthatinSeptember.ButollthelOthday.soilwatercontentdeterminedinJuneandSeptemberwerebasi callysslrle.皿Ieverticalgra,tientchangeswere morl~simi~forprofilecharacteristicsofsoilw.d[ercontentinbothsidesofstuayarea,generallyshowing afluctuationtypeoffirstincreasingandthende— creasi.g. 1Protectivegn~naland;Soilmoisture;Dynamicchange;Verticalgradient 林地土壤水分对植物一大气,大气一土壤,土壤一植物3 个界面物质和能率的交换过程有着重要的控制作用,直接影 响到降水入渗,蒸散和产流lJ.研究林地土壤水分动态,可 揭示森林生态系统水分过程与格局2J.防护绿地是城市绿 地系统中的重要组成部分,也是一种特殊的森林类型_3j,其 生长过程都不同程度地受到森林土壤水分的影响.以往针 对城市防护绿地的土壤水分动态变化以及土壤水分剖面特 征的研究工作较少4一,针对干旱区城市防护绿地土壤水分 分布及动态变化的研究尚属空白. 土壤水分与降水密切相关,但在降水难以满足植物需水 的干旱地区,灌溉水成为土壤水分的最主要来源.克拉玛依 市是温带荒漠背景下的绿洲城市,降水量少,且时空分布严 重不均,城市园林绿地植物正常生长所需的水分必须靠灌溉 来补充.然而,目前在城市防护绿地水分管理方面还存在一 定的盲目性,影响了植物个体的正常生长发育和群落整体的 景观防护效果,增加了管护成本.为了清楚地认识克拉玛依 市城市外围防护绿地土壤水分的分布及变化过程,进一步完 善和优化干旱区城市防护绿地非充分灌溉条件下的灌溉制 度,笔者以克拉玛依城市外围2类不同树种组成的防护绿地 作为研究对象,对防护绿地在不同季节灌水后的土壤水分动 态变化过程和剖面特征进行了研究. 1研究区自然概况 研究区位于新疆准噶尔盆地西北边缘克拉玛依市城市北 缘.地处84~37,85~10E,44~39,45~25N,属典型于旱区大陆 性气候.年平均气温8?,1月平均气温一16.5oC,年极端最高 温度44?,极端最低温度一33.5oC;年平均降水量为101.7 llln,主要分布在6,8月;年蒸发率3545.2llln,为降水量的33.6 倍,平均相对湿度49%;?10oC的年积温3968oC,?10oC的积 基金项目 作者简介 收稿日期 克拉玛依市科技局资助项目. 王一洁(1981一),女,甘肃敦煌人,在读硕士,从事城市生 态园林建设方面的研究.*通讯作者. 20o8-02—25 温天数180d;年日照时数2734.6h,太阳辐射能率553.4 c瑚;无霜期180,220d,全年日照时数2721.6h,平均冻土层 厚度为163.4em;年均大风(I>8级风)日76d,最大风力12级以 上,瞬时最大风速达45m/s以上,主风向西北. 总面积为232.03h?l2.主要有2种树种结构组成:A为 乔木结构,处于防护绿地西端,以胡杨(Populuseuphratica0. 1iv),新疆杨(PopulusbolleanaLauehe)和沙枣(E/aeagnusangus. tifoliaIj硼)为主栽树种,平均株高1.76m,平均胸径为0.87 cm,株行距为3m×3m;B为乔灌搭配结构,处于防护绿地东 端,以胡杨和柽柳(Tamarixsp.)为主,平均株高1.42m,平均 胸径为0.56em,株行距为1m×1m.辅以紫穗槐,白榆,乔 灌混交栽植.土壤质地主要为砂质壤土和砂土,保水性差, 有机质含量低(表1). 表1研究区土壤理化性质 删e1nIysio0dl自面calprooerliesofllaesoilfromstudy蝴 2研究方法 2.1样地及样方设置在研究区内的A结构防护绿地和B 结构防护绿地内各选取1块样地.样地长40l’rl,宽20l’rl,面 积800m2.在春灌前测得A样地的土壤含水率为4.10%,B 样地的土壤含水率为4.14%.在每个样地内各设置3个土 壤剖面进行采样. 36卷l3期王一洁等克拉玛依中心城区防护绿地土壤垂直水分动态变化特征5545 2.2测定内容及方法测定绿地灌溉后不同深度土壤含水 率变化.用烘干法分层测定0,100cm土层内的土壤含水 率,每20cm为1层,测定不同土层土壤含水率,每层重复3 次_】,取平均值.用铝盒采集土样,称重计为埘,用烘箱在 105?下烘干6,8h后称重计为W2.土壤重量含水率计算: W=(W】一W2)/(W2一Wo)×10o%;式中,W为土壤重量含水 率,W为湿土加盒重,W为干土加盒重,W.为铝盒的重量. 各样地按照同一灌溉 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 灌水,土壤湿润层深度为1m,灌水 定额为630m3/hm2,灌水周期为10d,灌水17次,灌溉定额为 11985m3/hm2.采取滴灌,因为灌水周期(2次灌水之间的时 间间隔)为10d,所以各样地每次的观测周期为10d,每个月 重复3次,每个观测周期最后1次测的土壤含水率相当于后 1个观测周期灌水前的土壤含水率.每次灌溉2h后,观测 土壤含水率,之后连续5d,每天用同样方法测定土壤含水 率,第6天停止测定,直到第10天再用同样方法测定各样地 土壤含水率.测定时间为2006年6,9月,2007年6,9月.用 SPSS13.0统计学软件进行方差分析. 3结果与分析 3.1不同树种结构防护绿地土壤水分动态变化差异样地 A的土壤含水率从灌水后第1天的6.43%下降到4.33%,土 壤含水率降低了2.10%;样地B的土壤含水率从灌水后第1 天的6.26%下降到4.35%,土壤含水率降低了1.91%.灌水 10d后土壤含水率都趋于一致,标准差也逐渐随观测时间的 推移而减小.2种种植结构的样地在灌溉后每个观测日土壤 含水率的差异都不显着,说明不同树种结构的防护林对土壤 含水率没有显着的影响.在观测期内,不同样地的土壤水分 呈现逐渐下降的整体趋势,其变化规律基本类似.说明乔灌 配置和乔木结构的绿地灌水量无显着差别,可以采用同一灌 溉方式进行灌溉. 3.2不同季节防护绿地土壤水分动态变化差异土壤水分 具有季节变化特征,6月各样地的土壤含水率从灌水后第1 天的6.37%下降到4.38%,土壤含水率降低了1.99%;样地 B的土壤含水率从灌水后第1天的6.32%下降到4.35%,土 壤含水率降低了1.9r7%.由于6月比9月气温略高,植被蒸 腾和地面蒸发作用强,林木生长迅速,所以在灌水后水分下 降总体比9月要快,平均土壤含水率比9月要低,但到第10 天,6.9月测得的土壤含水率基本相同.标准差也逐渐随观 测时间的推移而减小.夏,秋2季灌完水后1,10d呈非显着 差异,2,3,4d为极显着差异,5d为显着差异.分析说明:由 于土壤的饱和含水率与土壤理化性质有关,并不随季节而改 变,所以在浇水后的1d,2个季节的土壤含水率相比没有显 着差异;4d由于气温,蒸发等环境因素的影响,在这2个季 节形成了显着的差异;到10d,2个季节的土壤含水率都趋于 稳定. 3.3不同种植结构防护绿地土壤水分垂直变化特点2个 样地2个季度1m土壤层监测期内土壤水分平均值随深度 的变化情况见图1.不同样地土壤水分的剖面特征比较相 似,大体表现为先增加后减小的波动型.比较2处土壤水分 垂直剖面特征可以发现,当深度达到20,40cm,上述2个观 测点的土壤水分已十分接近,出现了相互交叉的现象,20, 40cm的土壤含水率变化大于上层的变化.样地A为乔木结 构,样地B为乔灌搭配结构,在20,40cm的土层中,乔灌结 构的样地比乔木结构的样地土壤含水率变化快,这种情况可 能是由于乔灌配置的复层结构耗水比乔木林多. 深度Depthcm 图1土壤水分剖面特征 啦.1Tiledmraeterislies0ftheverticalsoilmoisture 4讨论 (1)不同树种结构样地在灌溉后每个观测日土壤含水量 都差异不显着,说明这2种种植结构对土壤含水率没有显着 的影响,可以采用同一种灌溉制度.在观测期内,不同样地 的土壤水分呈现逐渐下降的整体趋势,其变化规律基本 类似. (2)在夏季和秋季,灌溉后10d的土壤含水率均为灌溉 后1d土壤含水率的6o%,70%.由于6月在灌水后土壤水 分比9月下降要快,平均土壤含水率比9月要低,但到第10 天,6.9月测得的土壤含水率基本相同.夏秋2季灌完水后 1,10d的土壤含水率差异不显着.说明土壤的饱和含水率 与土壤理化性质有关,并不随季节而改变.灌水10d后,2 个季节的土壤含水率都趋于稳定,这2种树种结构在这2个 季节的灌水周期确定为10d,对树木的生长没有影响. (3)不同种植结构的样地土壤水分剖面特征比较相似, 都表现为先增加后减小的波动型.比较2处土壤水分剖面 特征可以发现,林带对土壤下层含水率的影响大于上层,乔 灌混合栽植的种植结构20,40cm土壤含水率变化大于纯乔 木结构的变化率. 参考文献 [1]王力,邵明安,王全九.林地土壤水分运动研究评述[J].林业科学, 2005,41(2):147—153. [2]赵玉涛,张志强,余新晓.森林流域界面水分传输规律研究述评[J].水 土保持学报,20(12,16(1):92—95. [3]张光辉,于艳,刘宝元.东北黑土区防护林带对土壤水分影响的研究 [J].水土保持学报,2O06,20(6):54—57. [4]宋孝玉,康绍忠,沈冰,等.黄土沟壑区不同种植条件下农田土壤水分 动态规律研究[J].水土保持学报,2003,17(2):130—134. [5]杨弘,裴铁瑶,关德新,等.长白山阔叶红松林土壤水分动态研究[J]. 应用生态学报,2O06,17(4):587—591. [6]何福红,黄明斌,李景保.土壤水库和森林植被对水资源的调节作用 [J].土壤与环境,2001,(1):42—44. [7]孟凯,张兴义,随跃字.黑龙江海伦农田黑土水分特征[J].土壤通报, 2003,34(1):ll—l4. [8]张元林.吉林省中西部农田防护林土壤特征的研究[J].吉林林业科 技,2O06,35(4):15一l8. [9]胡海波,陈金林,梁珍海.苏北淤泥质海岸防护林土壤水分的研究[J]. 中国生态农业学报,20(12,10(4):24—27. [10]王军,傅伯杰,邱扬,等.黄土丘陵区土地利用与土壤水分的时空关系 [J].自然资源学报,2001,16(6):521—524. 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