太行山陡坡阳坡不同坡位土壤水分物理性质差异分析_柳俊明.pdf
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1、采用环刀浸泡法测定太行山陡坡阳坡坡上、坡中、坡下的土壤容重、孔隙度和土壤持水量等指标,探究太行山陡坡阳坡不同坡位土壤水分物理性质的差异。结果表明:研究区平均土壤容重坡中(1.18 g/cm3)坡上(1.10 g/cm3)坡下(1.02 g/cm3),坡上和坡中土壤容重随土层深度的增加而增大,但是坡下土壤容重随土层深度的增加而减小;土壤最大持水量排序为坡下(53.33 g/cm3)坡上(49.50 g/cm3)坡中(43.20 g/cm3),土壤最大持水量、土壤孔隙度与土壤容重的变化规律正好相反。总之,坡下土壤最疏松,持水能力最强,最适合植物生长;坡中土壤条件最差。该研究结果可为陡坡阳坡、旱瘠山
2、地造林绿化提供理论依据。关键词:陡坡阳坡;坡位;土壤容重;土壤孔隙度;土壤持水量中图分类号:S152.7文献标志码:B文章编号:1674-7909(2023)09-129-40引言太行山绿化工程是国家重点生态建设工程,是保障华北平原及京津地区生态安全的重要屏障。河北省人民政府办公厅关于科学绿化的实施意见(冀政办字2021 89 号)提出,目前太行山存在大量的旱瘠山地陡坡、阳坡、裸露山地、矿山废弃地等,是未来绿化的“硬骨头”“主战场”。水分不足、土壤养分缺乏、土层薄、岩石较多等是影响太行山陡坡阳坡造林成活率和植被恢复的主因,其中土壤水分问题尤为突出。土壤水作为降水、地表水与地下水联系的纽带,是植
3、物生存水分的最主要来源。土壤水分物理性质决定了土壤水资源利用和水土保持效率的高低1。只有摸清陡坡阳坡土壤水分物理性质,才能更好地利用有限的水资源,做到适地适树,提高造林成活率2。坡位作为重要的地形因子之一,直接或间接影响土壤水分物理性质3。李文政等4研究三峡山地不同坡位土壤水分特征曲线发现,坡上土壤渗透性能更强,但持水能力弱,坡中、坡下及坡底土壤持水能力高于坡上。张引等5研究发现,冀北山地油松林土壤总孔隙度随海拔的升高先减小后增大。总之,不同坡位的土壤水分物理性质存在一定的差异。笔者选取太行山东麓保定市满城区陡峭的干旱阳坡为试验地,分不同坡位取样测定土壤容重、孔隙度和土壤持水量等指标,分析陡坡
4、阳坡不同坡位土壤水分物理性质差异,为相同立地条件区域的造林绿化提供理论依据。1研究区概况研究区位于河北省保定市满城区,地处东经11443 20 11532 00、北纬3843 20 3907 00,地势西北高、东南低;属暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候区,雨热同期,年平均气温12.9,年平均降水量546.5 mm;土壤类型主要为褐土、潮土、草甸土3类。试验地位于满城区刘家台乡,石灰岩地貌的陡峭阳坡山地,地形支离破碎,沟道纵横。陡坡阳坡山坡相对海拔一般不超过200 m,坡面横宽一般不超过50 m,中上部土层一般不超过 30 cm。植被类型为野皂角基金项目:河北省林草科技推广示范项目“耐贫瘠优良树
5、种选育与瘠旱山地生态修复经营技术示范区建设项目”(冀 SFQ 2021 004 号);河北省林业和草原科学技术研究项目“太行山侧柏人工林质量精准提升关键技术研究”(2201067)。作者简介:柳俊明(1968),男,本科,农艺师,研究方向:绿化苗木繁育和推广。通信作者:杨新兵(1978),男,博士,副教授,研究方向:水土保持。129DOI:10.19345/ki.1674-7909.2023.09.029http:/2023年5月 第14卷 第9期(Gleditsia microphylla Gordon ex Y.T.Lee)、酸 枣Ziziphus jujuba Mill.var.spin
6、osa(Bunge)Hu ex H.F.Chow.、荆 条Vitex negundo L.var.Heterophylla(Franch.)Rehd.、卵 叶 鼠 李(Rhamnus bungeana J.Vass)、山杏 Armeniaca sibirica(L.)Lam、山桃 Amygdalus davidiana(Carrire)de Vos ex Henry 等旱生灌木丛状生长,零星分布乔木侧柏 Platycladus orientalis(L.)Franco。2研究方法2.1样地概况试验选取干旱阳坡,在水平方向上等距设置3条自上而下的样带,分别在样带坡上、中、下挖取土壤剖面,用体积1
7、00 cm3环刀分坡位分层取土,即从010 cm、1020 cm、2030 cm 3层取样。取样点具体情况如表1所示。2.2试验方法采用环刀浸泡法进行土壤物理性质测定。先称取样品(环刀+土)质量,然后将环刀有孔的一侧浸入水中,浸泡24 h后称质量,放在干净沙面上控水2 h称质量,继续控水至24 h称质量,最后烘干称取环刀和土的总质量。之后分别计算土壤容重、最大持水量、毛管持水量、田间持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度3。2.3数据处理利用Excel 2010统计数据,利用SPSS 23.0进行差异显著性分析。3研究结果与分析3.1不同坡位土壤容重差异土壤容重反映土壤疏松程度,容重越小,
8、土壤越疏松。由图1可知,同一土层不同坡位、同一坡位不同土层之间土壤容重均无显著差异。试验地土壤容重在0.871.25 g/cm3,比较疏松;平均土壤容重排序为坡中(1.18 g/cm3)坡上(1.10 g/cm3)坡下(1.02 g/cm3),可能是因为水土流失,表层土在坡下聚集,所以坡下土壤容重最小、更疏松。坡上、坡中土壤容重随土壤深度增加而增加,但是坡下土壤容重随土壤深度增加而减小,是因为坡上人类活动较少,而坡下因人为踩踏、放牧等原因导致上层土壤相对紧实、容重增大。就同一土层不同坡位而言,010 cm层土壤容重排序为坡中坡下坡上,1020 cm层和2030 cm层土壤容重变化规律一致,排序
9、均为坡中坡上坡下。总体来看,坡下容重最小,土壤更疏松。表1样地基本情况样点号坡位上中下坡度/()373332363525433241海拔/m519515516486485487460460453注:陡坡,2534;急坡,3544;险坡,大于等于45。AaAaAaAaAaAaAaAa Aa0.80.91.01.11.21.31.4坡上 坡中坡位 坡下 土壤容重/(g/cm3)010 cm1020 cm2030 cm大写字母表示同一土层不同坡位土壤容重差异性,小写字母表示同一坡位不同土层土壤容重差异性,下同。图1不同坡位土壤容重130http:/3.2不同坡位土壤孔隙度差异土壤孔隙是土壤吸收容纳降
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