全 文 ：陕北沙区天然臭柏灌丛地土壤水分特性研究
田 丽 ,高 晔 ,艾海舰　(榆林学院生命科学学院 ,陕西榆林 719000)
摘要　对陕北沙区天然臭柏灌丛地土壤水分特性进行研究 ,结果表明 , ①臭柏灌丛内外 ,有 81.48%的土样含水率集中在 2% ～ 4%;土壤
含水率的垂直分布规律为:在 0 ～ 100cm土层内 ,土壤含水率随土层深度的增加而逐渐降低。 ②臭柏灌丛内外土壤含水率的变异系数
为 37%,在不同土层中 ,土壤含水率的变异系数不同。在 40 ～ 60cm土层内 ,土壤水分变异系数最大 ,说明在该层土壤水分异质性程度
最高。③陕北沙区臭柏灌丛地、油蒿覆盖地和裸地中 ,土壤水分的分布规律不同 ,其中油蒿覆盖地土壤含水率最低。陕北沙区臭柏灌丛
地的土壤含水率变化规律可能与陕北沙区特有的地貌结构和气候条件有关。
关键词　陕北;沙区;天然臭柏;灌丛地;土壤水分
中图分类号　X174　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2011)07-03907-02
StudiesontheMoistureofSoilofNaturalSabinavulgarisinShanbei Sandland
TIANLietal　(ColegeofLifeScience, YulinUniversity, Yulin, Shaanxi719000)
Abstract　ThispaperstudiesthesoilmoisturenatureinSabinavulgarisinShanbeisandland.Resultssuggestthatfirst, themoisturerateof
81.48% soilaroundSabinavulgarisisbetween2%-4%;theverticaldistributionruleofsoilmoisturerateiswithin0to100cmandthesoil
moisturerateisgradualydecreasingwiththeincreaseofslope.Second, thecoeficientofvariationis37.03%inS.vulgarisshrub;thevaria-
tioncoeficientofsoilmoisturerateindiferentsoillayerisdiferent.In40-60cmsoildeep, thecoeficientofsoilmoisturechangeslargest,
whichsuggestedthatthesoilmoistureinthatlayeristhehighestone.Third, thepercentagesofsoilmoistureinlandscoveredwithS.vulgaris,
A.ordosicaandgrasslandhavedifferentregulations.TheproportionofsoilmoistureinlandscoveredwithA.ordosicaisthelowest.Theregula-
tionofpercentofsoilmoistureisrelatedtothetopographicfeatureandclimaticconditionsinShanbei sandland.
Keywords　 Shanbei;Sandland;NaturalS.vulgaris;Shrubs;Soilmoisture
基金项目　陕西省教育厅专项科研计划项目(09JK839)。
作者简介　田丽(1982-), 女 ,陕西榆林人 ,讲师, 从事植物生态学研
究 , E-mail:tianli820312@126.com。
收稿日期　 2010-12-03
　　臭柏(Sabinavulgaris)属柏科(Cupresaceae)圆柏属(Sa-
bina)常绿匍匐灌木 ,是干旱 、半干旱地区防风固沙和水土保
持的优良树种 。臭柏在陕北沙区分布较广 ,其能忍受风蚀沙
埋 ,长期适应干旱的沙漠环境 ,从而使其在陕北沙区的沙漠
化治理中具有重要作用。近年来 ,陕北沙区天然臭柏群落有
退化趋势。沙区土壤水分是干旱 、半干旱地区治沙造林的主
要限制因子 [ 1] 。土壤水分动态的研究已有不少报道 [ 2-5] ,但
土壤水分动态不仅受气候和土壤物理性质的影响 ,还受植物
种类等多种因子的制约 ,致使不同地区不同植物群落表现不
同的特征。笔者以此为出发点 ,对陕北沙区的天然臭柏灌丛
地的土壤水分动态特性进行研究 ,以期为陕北沙区天然臭柏
灌丛地土壤水分的合理利用和该区荒漠化防治提供科学
依据。
1　材料与方法
1.1　研究地概况　神木臭柏自然保护区位于陕北神木县
西北部风沙区 ,地理坐标 37°22′～ 39°25′N, 107°115′～
111°45′E,总面积 248万 hm2。该区为大陆季风气候区 ,冷热
剧变 、昼夜温差大 ,冬春干旱多大风;年均气温 7.9 ～ 8.6℃,
绝对最高气温 38.6 ℃,绝对最低气温 -32.7 ℃;无霜期 159
d;年降雨量在 350 ～ 400mm,雨量分配不均 ,主要集中在 7 ～
9月 ,年蒸发量 2 000 mm以上。该区土壤以风沙土为主 ,其
中流动风沙土占 65%,固定 、半固定风沙土占 10%,其他的
丘间低地土壤占 25%。土壤黏结性差 ,疏松 ,通气性好 ,腐殖
质含量低;土壤微生物少 ,肥力低;热容量小 ,表土温度变化
快 ,昼夜温差大 ,渗透性大 ,土壤蒸发比其他土壤类型低。
1.2　样地选择　在陕北神木县臭柏自然保护区中 ,设置 2
m×55 m样带 ,每 5 m(即 2 m×5 m)为一个样方。整个样带
纵穿臭柏灌丛地 ,终止于沙丘顶的臭柏灌丛中 ,其中涉及臭
柏灌丛 、油蒿和裸地 3个小生境。在每个样方内 ,设置 2 ～ 3
个取样点 ,用土钻分别按 0、20、40、60、100 cm土层取样 ,每个
取样后立即密封于铁盒中用于测定土壤含水率。
1.3　测定方法　用鼓风电热恒温干燥箱 ,采取 105 ℃干燥
法来测定土壤含水率。土壤含水率 =(土样鲜重 -土样干
重)/土样干重 ×100%。
1.4　数据分析　采用 SPSS(10.0)分析软件对天然臭柏灌
丛地土壤水分的分布进行频数分析 ,并用 One-wayANOVA
方法分析比较不同植被覆盖下土壤含水率的差异 。
2　结果与分析
2.1　臭柏灌丛地土壤含水率的变异性　由图 1可知 ,臭柏
灌丛内外 ,有 81.48%的土样含水率集中在 2%～ 4%,土样的
含水率变异系数为 37%。土壤含水率的变异系数在不同土
层中有所不同(表 1),在 40 ～60cm土层内 ,土壤含水率的变
异系数最大 ,为 42%,这可能与该区地貌结构有关;在其余各
土层内 ,随着土壤深度的增加 ,土壤含水率的变异系数逐渐
降低。
图 1　陕北沙区天然臭柏灌丛地土壤含水率频度分布
Fig.1　Frequencydistributionofsoilmoistureintheshrubof
naturalS.vulgarisonShanbei sandland
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2011, 39(7):3907-3908 责任编辑　郑丹丹　责任校对　李岩
表 1　陕北沙区天然臭柏灌丛地内外不同土层土壤含水率
Table1　Thesoilmoisturesofdifferentsoillayersintheshrubofnatu-
ralS.vulgarisonShanbei sandland
土层∥cmSoillayer
土样数Numberofsoilsamples
标准差∥%Standarderor
均值∥%Mean
变异系数∥%Variablecoeficient
0～ 20 8 1.22 3.31 37
20～ 40 8 0.74 2.74 27
40～ 60 8 1.45 3.43 42
60～ 100 8 0.17 1.53 11
2.2　臭柏灌丛地不同生境土壤含水率的变异性　由表 2可
知 ,臭柏灌丛内 ,土壤从表层到 100 cm深处 ,含水率逐渐降
低。油蒿分布区内 ,当土层深度 <40cm时 ,土壤含水率从表
层的 3.07%下降到 2.06%,且土壤含水率比臭柏灌丛地和裸
地还要低;在 40 ～ 60 cm土层 ,随着土层的加深 ,含水率逐渐
增加;当土层深度 >60 cm时 ,土壤含水率又有所下降。裸地
的土壤含水率的变化趋势与油蒿覆盖区相似 ,但土壤含水率
要高于油蒿覆盖区。
不同生境土壤含水率的变异系数不同(表 2),臭柏覆盖
区土壤含水率的变异系数为 36%,油蒿分布区的变异系数最
大 ,为 57%,裸地的土壤含水率变异系数最低。这说明不同
的植被覆盖类型对土壤含水率的分布影响不同。
表 2　臭柏灌丛地、油蒿覆盖地、裸地土壤含水率
Table2　 PercentofsoilmoistureinlandscoveredwithS.vulgaris,A.ordosicaandgrassland %
生境类型
Habitattype
土层深度Soildepth∥cm
0～ 20 20～ 40 40～ 60 60～ 100
变异系数
Variablecoeficient
臭柏 S.vulgaris 3.66±1.25a 3.19±0.40b 3.05±0.18bc 2.74±0.63c 36
油蒿 A.ordosica 3.07±0.56d 2.06±0.37bcd 3.52±1.60bc 2.12±0.76cd 57
裸地 Grassland 3.15±0.17d 3.11±0.41d 3.86±0.28e 3.43±0.43f 15
　注:表中数据为平均值 ±标准误。同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
　Note:Dateismeanandstandarddeviationandthevaluewithdiferentletersshowthedifferenceissignificant.
3　结论与讨论
许多研究表明 ,土壤水分含量的变异系数可以提供土壤
水分异质性的信息 [ 6] 。陕北沙区臭柏灌丛地土壤含水率的
总变异性为 37%,不同土层中土壤含水率的变异系数不同 ,
在 40 ～ 60cm土层内变异系数最大 ,其余各层变异系数随土
壤深度的增加逐渐降低。可见 ,陕北沙区臭柏灌丛地在 40 ～
60cm土层内土壤水分异质性程度最高。陕北沙区臭柏灌丛
地 、油蒿覆盖地和裸地 3个小生境中 ,土壤水分的分布规律
不同。臭柏灌丛内 ,随土层深度的增加土壤含水率逐渐降
低;油蒿分布区内 ,在 40 ～ 60 cm土层土壤含水率最高 ,其余
各层逐渐降低 ,而且油蒿覆盖地的土壤含水量要低于臭柏灌
丛地和裸地。油蒿群落导致土壤含水率下降 ,可能与土壤结
构和油蒿自身的生理生化特性有关 [ 3] ;裸地的土壤含水率变
化趋势与油蒿覆盖区相似。陕北沙区臭柏灌丛地土壤含水
率的变化规律与毛乌素沙区北缘臭柏灌丛地的变化规律有
所不同 [ 2] ,这可能与陕北沙区地貌结构和气候条件有关。
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