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樟树人工林土壤水文-物理性质特征分析



全 文 :第 25卷 第 2期 中 南 林 学 院 学 报 Vol. 25  No. 2
  2005年 4月 JOU RN AL OF CENT RAL SOUT H FO RESTRY UNIV ERSITY Apr. 2005 

[文章编号 ] 1000- 2502( 2005) 02- 0001- 06
樟树人工林土壤水文 -物理性质特征分析
田大伦 ,陈书军
(中南林学院生态教研室 ,湖南 长沙 410004)
[摘 要 ] 对樟树人工林林地不同坡向阳坡和阴坡的土壤水文 -物理性质进行为期两年的观测和对比分析 .结果表明:随土层深度
的增加 ,土壤容重、最大持水量、最小持水量、总孔隙度逐渐减小 ,通气度减弱 .土壤含水量呈现下降趋势、土壤水分年动态变化主要决
定于降雨量和降雨的分布状况 ,与降水的年动态变化一致 , 6月份达到最高 .依此确定出土壤水分消耗期、相对稳定期、积累期 3个时
期 .阴坡 0~ 20 cm、 20~ 40 cm层的渗透性能均好于阳坡同层土壤 , 0~ 20 cm层达到稳渗所需时间阴坡比阳坡短 ,分别为 56 mim和 64
min; 20~ 40 cm层达到稳渗所需时间阴坡比阳坡长 ,分别为 48 mim和 32 min,阴坡、阳坡 0~ 20 cm层的初渗速度和稳渗速度均大于 20
~ 40 cm层 .
[关键词 ] 林学 ;森林生态 ;樟树人工林 ;土壤水文 ;物理性质
[中图分类号 ]  S714. 2; S712     [文献标识码 ]  A
Analysis of Soil Hydrology-Physic Properties in the Artif icial Forest of
Cinnamomum camphora (L. ) Presl
TIAN Da-lun, CHEN Shu-jun
( Research Section of Ecolog y, Cent ral South Forest ry University, Ch angsha 410004, Hunan, China)
Abstract: Th e soil h yd rology-physical proper ties of th e soil s ad ret and ubac of th e fo res t was s tudied, th rough two-year observation
( 2003~ 2004 ) and compari sion in th e ar tifi cial fores t of Cinnamomum camphora ( L. ) Presl. The resu lt s show: soi l bulk d ensi ty
increases w ith the increase of soi l d epth. In the dif ferent layer th e s oil bulk density of ad ret is les s than that of ubac. Wi th the increas e
of s oi l d epth, th e maximum water holding capaci ty and minimum w ater holding capaci ty decrease, the ai r perm eabi lit y is w eak, the ai r
perm eabi li ty of ubac is bet ter th an th at of adret , th e soil water content decreas es. The yearly soil w ater dynamic patterns are w ell
corresponded w i th th at of rainfal l dis t ribut ions , the soil w ater conten t of the fores t is the high es t in June. The dynamic of s oi l water
content i s divid ed in to consum ptive, s table and accum ulative period s. The perm eabi li ty of both layers 0~ 20 cm and 20~ 40 cm in ubac
are b et ter th an th ose of ad ret , the t ime of reaching th e s table permeation in layer 0~ 20 cm is 56 min and 64 min respect ively for ubac
and adret , th e ini tial and stable permeation speed of layer 0~ 20 cm in both of ad ret and ubac is higher than those of layer 20~ 40 cm.
Key words: f ores t ry; f ores t ecology; th e arti ficial fores t of Cinnamom um camphora ( L. ) Presl; s oil h ydrology; ph ysical p rop erties
土壤水分主要来源于自然降水 (雨、雪 ) .降至陆地上的雨雪 ,首先通过陆地生物圈的截留 ,然后才到达土壤
表层 .森林土壤的水分是指重力、分子吸力和毛管力保持在林地土壤中的水分 .它不但是森林植物养分转运的
载体和溶剂、氢的来源、土壤温度和通气性的调节剂及土壤有毒物质的稀释剂 ,同时也是土壤径流的供源 [1 ] .林
地土壤的水分状况与气候、植被、地形、土壤性质等自然因素有关 ,土壤水分对森林的生长起着重要的制约作
用 ,而作为重要自然因素的森林 ,对周围环境的气候条件和土壤水分亦会产生显著的影响 .定量地分析樟树人
工林生态系统土壤水分的动态特征 ,旨在揭示森林与水分的关系并为有效地控制与改善林地水分状况、提高林
[收稿日期 ] 2004-10-8     [修回日期 ] 2005-01-17
[基金项目 ] 国家自然科学基金项目 (编号 30271043) ,国家科技部平台建设项目 ( 20021220) ,国家林业局重点科研项目 ( 2001- 07) ,国家
重点野外台站项目 ( 2000- 076) .
[作者简介 ] 田大伦 ( 1939- ) ,女 ,湖南长沙人 ,教授 ,博士研究生导师 ,主要从事生态学研究 ;陈书军 ( 1977- ) ,男 ,陕西杨凌人 ,硕士研究
生 ,研究方向为森林生态学 .
DOI : 10. 14067 /j . cnki . 1673 -923x . 2005. 02. 001
地生长力、科学经营林分提供必要的理论依据和基础数据 .
1 实验地概况与研究方法
1. 1 实验地概况
试验地设在中南林学院树木标本园 ,地理位置为 112°54′E, 27°50′N,海拔高度 50~ 200 m,相对高度 150 m;
该地属湘中丘陵区 ,气候系典型的亚热带湿润气候区 ,年降水量 1 185. 8~ 1 912. 2 mm ,降水集中于 4~ 7月 ,年
相对湿度为 80% ,年平均气温为 17. 4℃ ;该区地层古老 ,母岩为变质板页岩为主 ,风化程度较深 ,土壤为森林红
壤 ,呈酸性 .区内地带性植物为常绿阔叶林 ,试验林分是 1984年人工营造的樟树林 ,在造林前进行了平梯整地 ,
造林后处于半自然状态 ,现郁闭度为 0. 7~ 0. 8,林分平均胸径14. 50 cm,平均树高 8. 47 m;林下植物主要有女贞
Ligustrum lucidum、小叶女贞 Ligustrum quihoui、菝葜 Smilax china、山胡椒 Lindera glauca、木莓 Rubus
swinhoei、油茶 Camel lia olei fera、大叶黄杨 Buxus megistophylla、满树星 Ilex aculeolata、南蛇藤 Celastrus
orbiculatus、铁芒萁 Dicranopteris dichotoma等 .
1. 2 测定方法
1. 2. 1 土壤含水量测定 采用烘干恒重法 [2 ] ,选无雨日测定 ,每月 2~ 3次 (上旬、中旬、下旬 ) ,分别在山的阳
坡、阴坡 ,按 0~ 20 cm、 20~ 40 cm、 40~ 60 cm和> 60 cm 4个层次取土测定 .
1. 2. 2 土壤容重、非毛管孔隙、毛管孔隙、总孔隙度、土壤通气度、最大持水量、最小持水量、毛管持水量、排水
能力的测定 采用“环刀法”来测定各度量的值 [2 ] .利用上述测定值 ,通过相关公式换算求出这一系列土壤水分
-物理性质的数量特征值 .
1. 2. 3 土壤渗透性的测定 采用渗透筒法进行测定 [2 ] .为了使不同温度下所测得的 K值便于比较 ,可换算成
10℃时的渗透系数 (mm /min) .具体换算公式如下:
  K 10= K ti /0. 7+ 0. 03 ti .       ( 1)
式 ( 1)中 , Kti为某温度下的渗透系数 , ti为水温 (℃ ) .
2 结果与分析
2. 1 土壤水分的物理特征
土壤是林木赖以生长发育的基础 ,在森林水分循环中起着重要的作用 ,森林土壤由于受到 3个不同于其他
植被土壤发生因素的影响——森林凋落物、树根以及依存于森林植被下的特殊生物群的影响 ,因而具有一些独
特的水文-物理特征 .
表 1 阳坡、阴坡土壤物理性状比较
Table 1  The comparison of soil physical propert ies between adret and ubac
坡向 土层深度
/cm
土壤容重
/( g· cm- 3 ) 非毛管孔(容积 ) /% 毛管孔隙(容积 ) /% 总孔隙度(容积 ) /% 通气度(容积 )% 最大持水量 /% 最大持水量 /m m 毛管持水量 /% 毛管持水量 /mm 最小持水量 /% 排水能力/mm
阳坡 0~ 20 1. 431 8. 478 70. 655 79. 134 38. 198 56. 558 158. 267 50. 664 141. 311 37. 938 53. 113
20~ 40 1. 499 7. 342 47. 868 55. 210 15. 586 37. 077 110. 420 32. 113 95. 735 21. 141 47. 338
40~ 60 1. 535 5. 746 48. 073 53. 819 9. 184 35. 534 108. 533 31. 518 96. 794 21. 634 41. 763
60~ 80 1. 643 4. 454 47. 872 52. 326 10. 228 32. 042 104. 652 29. 300 95. 744 22. 408 31. 560
阴坡 0~ 20 1. 443 8. 994 49. 964 58. 958 19. 688 41. 205 117. 915 34. 843 99. 928 22. 098 53. 947
20~ 40 1. 557 7. 627 47. 010 54. 637 15. 516 35. 562 109. 274 30. 534 94. 020 19. 515 48. 626
40~ 60 1. 569 6. 818 42. 307 49. 125 13. 319 31. 610 98. 250 27. 210 84. 613 17. 069 44. 705
60~ 80 1. 754 5. 786 35. 331 41. 116 10. 975 23. 558 82. 233 20. 217 70. 661 12. 609 38. 340
2. 1. 1 土壤容重 土壤容重是土壤物理性质的一个重要指标 .容重大小反映出土壤透水性、通气性和根系伸
展时的阻力状况 .从表 1可看出 ,樟树人工林生态系统林地阳、阴坡土壤容重都表现为随土层深度的增加而逐
渐增大 ,阳坡各层土壤容重均小于阴坡 .最大 ,最小持水量则表现为随土层深度的增加 ,呈现下降的趋势 ,表层
持水量明显高于其它各层 .这种变化格局与土壤疏松度及土壤中有机质和腐殖质的含量有关 ,表层土壤由于枯
2 中 南 林 学 院 学 报 第 25卷
枝落叶层的分解和泥炭质的积累 ,有机质含量较高 ,土壤容重较小 ,随着下层土壤的有机质含量的减少 ,矿质比
例增加 ,容重增大 .
2. 1. 2 土壤通透性 土壤通透性是表明土壤中有机质矿化与腐质殖化程度的指标 .樟树人工林生态系统林地
土壤的通气性表现为随土层加深 ,通气度呈递减的趋势 ,阳坡变幅较大 .土壤孔隙是土壤中养分、水分、空气和
微生物等迁移的通道、贮存的库和活动的场地 ,也是植物根系生长的场所 ,而它的组成则直接影响土壤通气透
水性和根系穿插的难易程度 ,并对土壤中水、肥、气、热和微生物活性等发挥着不同的调节功能 ,是表征土壤结
构的重要指标之一 .一般认为 [3 ] ,土壤中大小孔隙同时存在 ,总孔隙度在 50%左右 ,其中非毛管孔隙占 1 /5~ 2 /5
时 ,土壤的通气性、透水性和持水能力比较协调 .但该林地各层次的非毛管孔隙度的百分比在阳坡为
9. 3%~ 12. 0% ,在阴坡为 13. 7%~ 16. 4% ;总体以小孔隙为主 ,土壤粘重、紧实 ,通透性不良 ,给人以“密闭”的
感觉 .阴坡由于石砾含量较多 ,土粒较大 ,通透性优于阳坡 .
2. 1. 3 土壤贮水能力 由表 1可知 ,该林地阳坡土壤 80 cm深土层的最大持水量为 481. 9 mm ,在阴坡为 407.
7 mm;阳坡最小持水量为 308. 1 mm ,在阴坡为 222. 1 mm;阳坡排水能力为 173. 0 mm ,阴坡 185. 6 mm.即在降
水量相同的条件下 ,阳坡由于持水量高 ,排水能力低 ,土壤水分含量高于阴坡 .有关报道指出 ,森林土壤的贮水
能力主要取决于土壤的非毛管孔隙度 [ 1] ,并以它作为评价水源涵养效能和调节水分循环的一个重要指标 .因
此 ,可用式 ( 2)计算出该林地土壤的贮水能力 .
  S= 10 000 hp. ( 2)
式 ( 2)中 , S为土壤贮水能力 ( t /hm2 ) ,h为土层厚度 ( m) ,p为非毛管孔隙度 (% ) .
计算结果表明 ,该林地阳坡土壤 1 m深土层贮水能力为 520. 4 t /hm2 ,在阴坡为 584. 5 t /hm2或 52. 0 mm ,
58. 5 mm ,阳阴坡相差不大 .但森林土壤这种由非毛管孔隙充水来体现的贮水 ,只是土壤水分达到饱和时的瞬
时水量 ,受重力作用的影响 ,会不断向土壤深层渗透 ,因而 ,这种贮水能力实际上是暂时的 .
2. 2 土壤水分垂直变化特征
影响土壤水分状况的因素很多 ,如植被的组成和覆盖度、降水量和蒸发量、土壤的质地 ,结构和有机质含
量、地形条件、水文地质以及人为活动的影响 .本试验地林地土壤水分动态变化主要取决于降水量的多少 ,以及
土壤的质地 ,结构情况和有机质的含量 ,植物根系分布层次的深浅 .
表 2 不同土层深度含水量统计指标值
Table 2  Statistical values of moisture content at dif ferent depths in adret and ubac
坡 向 土层深度 / cm 含水量平均值 标准差 变异系数 垂直标准差值 垂直变异系数
阳 坡 0~ 20 24. 1 4. 57 0. 918
20~ 40 21. 1 4. 34 0. 925
40~ 60 22. 1 4. 60 1. 029
60~ 80 20. 6 4. 03 0. 855
平 均 22. 0 4. 4 0. 9 1. 36 0. 084
阴 坡 0~ 20 19. 9 4. 05 0. 835
20~ 40 18. 5 3. 03 0. 495
40~ 60 16. 4 3. 18 0. 600
60~ 80 14. 0 1. 69 0. 202
平 均 17. 2 3. 0 0. 5 2. 21 0. 228
表 2表明 ,阳、阴坡各层土
壤水分呈现出一定规律性变
化 ,随土层深度增加含水量逐
渐减少 ,但阳、阴坡相应土层水
分变化的激烈程度不同 ,阳坡
各层含水量均高于阴坡 ,这主
要是阳、阴坡土壤质地和结构
不同 ,阳坡各层小孔隙度均高
于阴坡 ,且渗透性低于阴坡 ,故
在相同降水条件下 ,与水分结
合度高 ,吸持水分多 ,土壤较湿
润 .根据土壤水分标准差值和
变异系数可知 ,阳坡各层水分各月变化幅度明显高于阴坡 .如阳坡各土层最旱、最湿月份含水量相差
( 0~ 20 cm ) 14. 6% 、 ( 20~ 40 cm) 13. 2% 、 ( 40~ 60 cm ) 13. 8%、 ( 60~ 80 cm ) 12. 0% ,阴坡各土层最旱、最湿月
份含水量相差 ( 0~ 20 cm) 13. 1%、 ( 20~ 40 cm ) 11. 1%、 ( 40~ 60 cm ) 11%、 ( 60~ 80 cm ) 5. 3% .特别是阴坡
60~ 80 cm土层标准差值小于 2,土层内变异系数仅为 0. 20[ 4]左右 ,土壤水分变化处于相对稳定状态 .
阳、阴坡土层内的含水量的垂直变化亦不相同 ,阳坡下降趋势平缓 ,各层变化不大 ,特别是 20~ 80 cm各层
之间 ,阴坡下降趋势却非常明显 .阴、阳坡的垂直变异系数分别为 0. 228、 0. 084,土壤水分垂直变化阴坡变幅大
于阳坡 .如阴坡表层 ( 0~ 20 cm )含水率为 19. 9% (最高 ) , 60~ 80 cm层的含水率为 14. 0% (最低 ) ,两者相差
5. 9% ,而阳坡含水率最高、最低相差仅为 3. 5% .主要原因是土壤结构组成不同 ,阳坡经过人工平梯整地 ,表层
3第 2期 田大伦等 :樟树人工林土壤水文 -物理性质特征分析
枯枝落叶层的分解 ,腐殖质含量高 ,土壤疏松多孔外 ,其它各层组成基本一致 ,上下均一 .阴坡却不同 ,表层松
软 ,石砾含量较多 ,土层深度越深石砾含量越少 ,土质越坚硬、紧实 ,土壤通透性变差 ,土壤含水量越低 .表 2中
出现阳坡 20~ 40 cm土层含水量低于 40~ 60 cm土层 ,是因为樟树根系主要集中在 0~ 40 cm的范围内 ,在
40 cm土层以下 ,根系随着深度的增加而逐渐减少 ,且大根集中在 20~ 40 cm土层中 ,中、细根在土层中分布也
是从上到下平稳递减 [5 ] .由于植被本身生长的需要 ,大量的蒸腾耗水 ,故 40~ 60 cm土层含水量略高 ,特别在生
长旺盛季节 .
2. 3 土壤含水量时间动态特征
图 1 樟树人工林林外降水量的分配情况
Fig. 1  Monthly distribut ion of rainfall in the artificial forest of
Cinnamomum camphora( L. )Presl
  土壤水分的时间动态 ,即土壤水分
在年周期内 ,随深度和时间发生的变化 .
我国幅员广大 ,自然条件变异很大 ,因而
不同森林类型土壤水分动态变化具有明
显差异 .但从总体来看 ,它们都有着基本
一致的变化规律 ,即不论何种林分及土
壤层次 ,其含水率的变化都与大气降水
密切相关 .为进一步了解樟树人工林林
地不同时间、季节土壤含水量变化的特
点 ,依据土壤各层在不同生长季节间水
分动态趋势分析 ,可将其划分为以下几个时期 (见图 1、图 2、图 3) .
图 2 樟树人工林林地土壤含水量时间动态 (阳坡 )
Fig. 2  The t ime dynamics of soil water content adret
图 3 樟树人工林林地土壤含水量时间动态 (阴坡 )
Fig. 3  The time dynamics of soil water content ubac
土壤水分消耗期: 这一时期从 7月初到 10月底 ,正值湖南高温少雨的季节 (降水占全年的 18. 85% )和树木
生长旺盛的时期 .一方面 ,气温高、辐射强、空气湿度低、环境的蒸散力大 ;另一方面 ,树木高速生长、光合强烈 ,
各项生理机能活跃 ,为维持正常生长 ,蒸腾加剧 ,大量耗水 .这一时期虽有降水 ,但多为历时短、雨量大的阵性降
雨 ,不利于土壤截持与蓄积 ,总体上 ,土壤水分输入小于输出 ,开始消耗前期积累的水分 ,土壤含水量不断减少 .
土壤水分相对稳定期: 从 11月初至翌年 3月 ,该期特点是 ,大气温度低、树木各项生理活动变弱、蒸发散小、
降水量少 (降水占全年的 27. 95% ) ,土壤各层含水量为全年最低值 .
土壤水分积累期:该期处于春末夏初的 4~ 6月份 ,由于受冷、暖气团的影响 ,阴雨绵绵、潮湿闷热、降水强
烈 (降水占全年的 53. 20% ) ,此时土壤大量蓄水 .这一阶段内 ,树木生长活动不断增强 ,土壤水分蒸发散也随之
增大 ,但由于降水量大、空气潮湿 ,入渗土壤的降水大于林地蒸发和林木蒸腾所需水分 .土壤水分在此阶段得到
积累 ,土壤各层含水量呈急剧上升趋势 ,达到全年最高值 .
2. 4 土壤渗透性能
到达林地地面的降水 ,除很少一部分成为场面径流外 ,其中较大部分渗入到土壤中 ,降水从地面进入土层
中的现象称为下渗 .渗透速率大小取决于土层类型、土壤物理性质、机械组成、有机质含量、团聚化程度和土壤
含水量 ,并与植被的覆盖度有关 .不同类型土壤的蓄水、透水、储水能力差别较大 ,不同层次土壤的渗透率也不
4 中 南 林 学 院 学 报 第 25卷
尽相同 ,但有其共同的变化规律:随着时间的延长渗透率不断减小 ,一般在 40~ 50 min后达到稳渗 [6 ] .
表 3 不同坡向、土层樟树人工林林地土壤的渗透性能比较
Table 3  The soil permeability of Artificial forest of Cinnamomum camphora( L. )
Presl in diff erent slopes and depths
坡向 土层深度
/ cm
初渗速度
/ ( mm· min- 1 ) K t i K 10 稳渗速度/( m m· min- 1) K ti K 10 到达稳渗所需时间 / ( min)
阳坡 0~ 20 0. 96 0. 49 0. 41 0. 48 0. 25 0. 21 64
20~ 40 0. 26 0. 13 0. 12 0. 19 0. 10 0. 09 32
阴坡 0~ 20 4. 55 2. 32 1. 71 2. 21 1. 13 0. 83 56
20~ 40 0. 64 0. 33 0. 24 0. 34 0. 17 0. 13 48
从表 3可见 ,阴坡 0~ 20
cm、 20~ 40 cm层的渗透性
能均好于阳坡同层土壤 ,
0~ 20 cm层达到稳渗所需
时间阴坡比阳坡短 ,分别为
56 mim和 64 min; 20~ 40
cm层达到稳渗所需时间所
需时间阴坡比阳坡长 ,分别
为 48 mim和 32 min.阴坡 0~ 20 cm、 20~ 40 cm层初渗和稳渗速度分别为 4. 55 mm· min- 1、 2. 21 mm· min- 1
和 0. 64 mm· min- 1、 0. 34 mm· min- 1 ,阳坡 0~ 20 cm、 20~ 40 cm层初渗和稳渗速度分别为 0. 96 mm· min- 1、
0. 48 mm· min- 1和 0. 26 mm· min- 1、 0. 10 mm· min- 1 ,可见阴坡、阳坡 0~ 20 cm层的初渗速度和稳渗速度均
大于 20~ 40 cm层 .
对土壤渗透性能进行模拟 ,其结果见图 4、图 5.阳坡模拟方程为: 0~ 20 cm层 Y= 0. 993 2 e- 0. 026 2X , R=
0. 980 1, 20~ 40 cm层 Y= 0. 215 5 e- 0. 008X , R= 0. 618 1;阴坡模拟方程为: 0~ 20 cm层 Y= 3. 995 7 e- 0. 024 8X ,R
= 0. 944 2, 20~ 40 cm层 Y= 0. 641 8 e- 0. 021 3X ,R= 0. 976 9.可见阴坡 0~ 20 cm、 20~ 40 cm层、阳坡 0~ 20 cm
层模拟方程指数关系相关较密切 ,相关系数 R变幅为 0. 944 2~ 0. 993 2,阳坡 20~ 40 cm层模拟方程指数关系
不密切 ,相关系数 R仅为 0. 618 1.
图 4 阳坡土壤渗透变化曲线
Fig. 4  Percolat ion of 0~ 20 cm , 20~ 40 cm layers soil adret
图 5 阴坡土壤渗透变化曲线
Fig. 5  Percolation of 0~ 20 cm, 20~ 40 cm layers soil ubac
3 小 结
( 1)樟树人工林林地阳、阴坡土壤容重都表现为随土层深度的增加而逐渐增大 ,阳坡各层土壤容重均小于
阴坡 .最大、最小持水量则表现为随土层深度的增加 ,呈现下降的趋势 ,表层持水量明显高于其他各层 .土壤的
通气性表现为随土层加深 ,通气度呈递减的趋势 ,阳坡变幅较大 ,通透性阴坡优于阳坡 .林地土壤 80 cm深土层
的最大持水量阳坡为 481. 9 mm ,阴坡 407. 7 mm;最小持水量阳坡 308. 1 mm,阴坡 222. 1 mm;排水能力阳坡
173. 8 mm ,阴坡 185. 6 mm.在降水量相同的条件下 ,阳坡由于持水量高 ,排水能力低 ,土壤水分含量高于阴坡 .
土壤 1 m深土层贮水能力阳坡为 520. 4 t /hm2 ,阴坡为 584. 5 t /hm2或 52. 0 mm , 58. 5 mm ,阳坡、阴坡相差不大 .
( 2)阳、阴坡各层土壤水分呈现出一定规律性变化 ,随土层深度增加含水量逐渐减少 ,但阳、阴坡相应土层
水分变化的激烈程度不同 ,阳坡各层含水量均高于阴坡 ,根据土壤水分标准差值和变异系数可知 ,阳坡各层水
分各月变化幅度明显高于阴坡 .阳、阴坡土层内含水量的垂直变化亦不相同 ,阳坡下降趋势平缓 ,各层变化不
大 ,特别是 20~ 80 cm之间 ,阴坡下降趋势却非常明显 .阴、阳坡的垂直变异系数分别为 0. 228、 0. 084,土壤水分
垂直变化阴坡变幅大于阳坡 .
5第 2期 田大伦等 :樟树人工林土壤水文 -物理性质特征分析
( 3) 土壤水分的时间动态变化随土壤深度和季节的不同而发生变化 .依据土壤各层在不同生长季节间水
分动态趋势分析 ,可将其划分为 3个时期 ,即土壤水分消耗期 ( 7月初到 10月底 ) ,土壤水分相对稳定期 ( 11月初
至翌年 3月底 ) ,土壤水分积累期 ( 4~ 6月份 ) .土壤水分消耗期表现为水分输入小于输出 ,消耗前期积累的水
分 ,土壤含水率呈衰减的趋势 .土壤水分相对稳定期 ,土壤各层含水量为全年最低值 .土壤水分积累期由于降水
量大、空气潮湿 ,入渗土壤的降水大于林地蒸发和林木蒸腾所需水分 ,土壤各层含水量呈急剧上升趋势 ,为全年
最高值 .
( 4)土壤的初渗和稳渗速度各土层均表现为阴坡> 阳坡 ,阴坡渗透性能好于阳坡 ;阴坡、阳坡 0~ 20 cm层
的初渗速度和稳渗速度均大于 20~ 40 cm层 .阴坡 0~ 20 cm、 20~ 40 cm层、阳坡 0~ 20 cm层渗透过程表现为
指数关系 ,即 y= eX ,相关系数 R变幅为 0. 944 2~ 0. 993 2,相关较密切 ;但阳坡 20~ 40 cm层模拟方程指数关系
不密切 ,相关系数 R仅为 0. 618 1.
[参 考 文 献 ]
[1 ] 马雪华 .森林水文学 [M ].北京:中国林业出版社 , 1993.
[2 ] 张万儒 ,许本彤 .森林土壤定位研究方法 [M ] .北京:中国林业出版社 , 1986.
[3 ] 北京林业大学 .土壤学 [M ].北京:中国林业出版社 , 1993. 130- 134.
[4 ] 余新晓 .黄土地区防护林生态系统土壤水分条件的分析与评价 [ J ].林业科学 , 1996, 3299( 4) : 289- 296.
[5 ] 闫文德 .樟树生理生态特征及其林分生物产量的研究 [D] .长沙:中南林学院生命科学与技术学院 , 2003.
[6 ] 任青山 .白桦次生林土壤径流规律研究 [ A] .见:周晓峰主编 .森林生态系统定位研究 [ C] .哈尔滨:东北林业大学出版社 , 1991: 346- 360.
[本文编校:邱德勇 ]
6 中 南 林 学 院 学 报 第 25卷