發(fā)布時間：2020-10-17 23:52

　　 在全球水文循環(huán)中,土壤水分是大氣、陸地及地下水之間交互作用的紐帶。為了掌握南京城郊不同林分土壤水分時空變異規(guī)律,探究不同時期剖面土壤水分對降雨的響應(yīng)規(guī)律及影響因子,以進一步揭示南京城郊林地植被對降水徑流的調(diào)節(jié)作用,本試驗以南京銅山林場3種不同林分(麻櫟林、毛竹林和杉木林)以及裸地為研究對象,以日尺度、月尺度、季節(jié)尺度、年際尺度為時間尺度對5個土層剖面(1cm、10cm、40cm、60cm、100cm)土壤含水率進行長時間序列觀測,在單次降雨(小雨、中雨、大雨、暴雨)和連續(xù)降雨條件下,進一步揭示土壤水分對降雨的響應(yīng)規(guī)律。得出的主要結(jié)論如下:1、不同林分土壤水分時空變異規(guī)律(1)不同林分的土壤水分具有差異性,說明植被覆蓋和土壤蒸散的差異使得水汽通量方向發(fā)生改變。3種林地冬季蓄水能力最好,其次是春季和夏季;其中,毛竹林水分儲備和供應(yīng)能力較好,其次是杉木林;裸地土壤水分波動最為強烈,蓄水能力不高,但春季蓄水能力較好。(2)不同林分造成土壤水分的垂直差異分布,同時也影響其各個時間尺度上的動態(tài)變化,而各個層次之間土壤水分也相互影響。大體上呈現(xiàn)土層越深土壤水分含量越高,越穩(wěn)定的趨勢,不同林分土壤狀態(tài)有所區(qū)別;60-100cm土壤含水量最高;1年內(nèi)4個土地利用方式土壤含水率變化大致可以分為2個階段,而不同林地類型的各個階段有差異。(3)土壤表層日平均土壤含水量表現(xiàn)出較大差異。土壤表層水分低于深層次土壤,變異程度高于深層次土壤,植被覆蓋度增加導(dǎo)致土壤表層水分降低,但是可以維持土壤水分的穩(wěn)定。毛竹林表層土壤蓄水能力在3種林地中較差,杉木林和麻櫟林表層由于枯枝落葉覆蓋蓄水能力較好。(4)不同林分各層土壤水分變異系數(shù)不同,而變異系數(shù)的空間異質(zhì)性也因不同土地利用方式存在差別,同一林分土壤含水量變異系數(shù)同土壤含水量顯著負(fù)相關(guān),且只適用于同一林分不同土壤層次。(5)在更長的時間尺度上,林地由于植被不斷生長,蓄水能力逐年上升,毛竹林增長速率更高,麻櫟林增長速率較低,杉木林在第三年增長加快,裸地由于自然演替形成草地土壤蓄水能力升高,之后人為開墾又降低。(6)在坡度相同條件下,坡位不同,同一林分的土壤水分呈現(xiàn)較大差異。2、不同林分土壤水分對降雨的響應(yīng)規(guī)律(1)同一林分的垂直剖面上各土層土壤水分對降雨的響應(yīng)有差異性。表層土壤含水量波動較大,隨降雨出現(xiàn)波峰和波谷,深層次土壤水分在一定程度上受制于降雨量的大小。(2)不同林分土壤水分對降雨的響應(yīng)有差異性。裸地對于所有降雨的響應(yīng)最迅速而劇烈,小雨時局限于表層土壤,且夏秋季更顯著,毛竹林受降雨的影響最小,暴雨時毛竹林土壤水分最穩(wěn)定,毛竹林在強降雨條件下能夠更好維持土壤水分變化。(3)不同降雨等級對土壤水分有顯著影響。隨著降雨等級提高,降雨對土壤深層次的影響越來越大。單次降雨中土壤水分與降雨的響應(yīng)可歸納為4個時期:平臺期,上升期,峰值期和退水期。隨著降雨等級上升,上升期,平臺期,下降期界限愈發(fā)不明顯,平臺期延長,退水期縮短。(4)小雨和中雨條件下,麻櫟林上坡和下坡的側(cè)向流集中于表層,而大雨條件下集中于60cm層;且在每場降雨過程中,側(cè)向流對降雨的響應(yīng)顯著,上坡的側(cè)向流會往下坡匯集。(5)不同層次間土壤含水量具有極顯著相關(guān)性,土壤含水率與環(huán)境因子呈現(xiàn)相關(guān)性(降雨量、風(fēng)速、氣溫、土壤溫度、太陽輻射),不同降雨等級、降雨時期的土壤含水率受到環(huán)境因子影響有差異,降雨在小雨時期影響較小,隨著降雨等級提高,降雨對土壤水分影響增強。
【學(xué)位單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S714
【部分圖文】：

圖 2-1 試驗區(qū)地理位置圖Fig.2-1 Experimental zone geographic locations.3 土壤和植被條件研究區(qū)域地形為蘇南丘陵，海拔在38~388m之間，土壤為黃棕壤，土壤pH介于4.21

圖 3-1 麻櫟林 1a 內(nèi) 1-100cm 日平均土壤含水量Fig.3-1 Daily average soil moisture content of 1-100 cm depth in Q. aeutissima forest during one year3.2.1.2 麻櫟林日平均土壤水分季節(jié)變化規(guī)律圖 3-2 反映了麻櫟林每個月平均土壤含水率變化趨勢。在時間尺度上，麻櫟林各個土層日均土壤含水量大小為冬季(15.23%)>春季(14.89%)>夏季(11.59%)>秋季(10.82%)。7-8 月

12 圖 3-2 麻櫟林 1-100cm 土壤含水率變化ig.3-2 Daily average soil moisture content of 1-100 cm depth in Q. aeutissima for
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本文編號：2845474