全 文 ：林业科学研究摇 圆园员源袁圆苑渊远冤院苑源缘 苑缘员
云燥则藻泽贼 砸藻泽藻葬则糟澡
摇 摇 文章编号院员园园员鄄员源怨愿渊圆园员源冤园远鄄园苑源缘鄄园苑
半干旱区柠条植物篱水分再分配格局研究
党汉瑾员袁 党宏忠圆鄢袁 王玉魁员袁 周泽福圆
渊员援中国林业科学研究院国家林业局竹子研究开发中心袁浙江 杭州摇 猿员园园员圆曰 圆援中国林业科学研究院荒漠化研究所袁北京摇 员园园园怨员冤
收稿日期院 圆园员猿鄄园源鄄圆苑
基金项目院 野十二窑五冶国家科技支撑课题野农田水土流失生物防护关键技术研究冶渊圆园员员月粤阅猿员月园圆冤曰中央级公益性科研院所基本科研
业务费专项资金项目渊悦粤云再月月圆园员圆园圆源冤
作者简介院 党汉瑾渊员怨愿愿 原 冤袁女袁硕士研究生援主要研究方向院水土保持与荒漠化防治援 耘鄄皂葬蚤造 院 凿葬灶早澡葬灶躁蚤灶岳 员圆远郾 糟燥皂
鄢 通讯作者院 博士袁副研究员援主要研究方向院 森林生态水文与水土保持研究援 耘鄄皂葬蚤造 院 澡扎凿葬灶早岳 糟葬枣援 葬糟郾 糟灶
摘要院通过对黄土高原丘陵沟壑区 圆远 年生柠条植物篱不同部位渊带间尧带前尧带内尧带后冤土壤水分的 圆 年监测袁对比
分析了柠条植物篱不同部位土壤水分的分布特征及其动态袁探讨了柠条植物篱对降水的再分配效应遥 结果表明院带
状柠条植物篱内不同部位间土壤水分物理性质有明显的不同袁其中袁带内部位土壤密度渊园郾 怨怨 早窑糟皂 原猿 冤尧非毛管孔
隙度渊愿郾 苑苑豫 冤尧毛管持水量渊缘愿郾 愿怨豫 冤等均优于带间尧带前尧带后袁土壤更为疏松袁透水保水性能更良袁而带前更加黏
性化曰随着土壤深度的增加袁各部位土壤含水量均表现出逐层降低的趋势袁依次为 园 圆园 糟皂渊圆缘郾 缘员豫 依 圆郾 圆愿豫 冤 跃
源园 远园 糟皂渊员圆郾 怨远豫 依员郾 猿源豫 冤 跃 远园 愿园 糟皂渊员园郾 园猿豫 依园郾 缘怨豫 冤 跃 愿园 员园园 糟皂渊怨郾 员远豫 依园郾 愿员豫 冤 跃 员园园 员圆园 糟皂
渊愿郾 苑远豫 依员郾 园园豫 冤袁但越接近表层袁带前尧带内部位土壤水分含量的优势更明显遥 根据对土壤水分的有序聚类分析袁
将柠条植物篱土壤层次划分为弱利用层尧利用层和调节层 猿 层袁其中袁带内的土壤水分利用层渊圆园 员圆园 糟皂冤大于带
前尧带后渊圆园 远园 糟皂冤和带间渊源园 远园 糟皂冤袁与柠条对土壤水分的主要利用层次相一致袁带内的土壤水分调节层在
员圆园 糟皂以下袁较带间渊愿园 糟皂以下冤和带前尧带后渊远园 糟皂以下冤均深袁反映了带状植物篱带前尧带内土壤含水率提高而
带后表层土壤含水率降低的分异特征遥
关键词院半干旱区曰柠条曰植物篱曰土壤水分曰水分再分配
中图分类号院杂苑员缘 文献标识码院粤
杂燥蚤造 宰葬贼藻则 砸藻凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 孕葬贼贼藻则灶 燥枣 悦葬则葬早葬灶葬 蚤灶贼藻则皂藻凿蚤葬
匀藻凿早藻则燥憎 杂赠泽贼藻皂 蚤灶 杂藻皂蚤鄄葬则蚤凿 粤则藻葬
阅粤晕郧 匀葬灶鄄躁蚤灶员袁 阅粤晕郧 匀燥灶早鄄扎澡燥灶早圆鄢袁 宰粤晕郧 再怎鄄噪怎蚤员袁 在匀韵哉 在藻鄄枣怎圆
渊员援 悦澡蚤灶葬 晕葬贼蚤燥灶葬造 月葬皂遭燥燥 砸藻泽藻葬则糟澡 葬灶凿 阅藻增藻造燥责皂藻灶贼 悦藻灶贼藻则袁 悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 云燥则藻泽贼则赠袁 匀葬灶早扎澡燥怎 猿员园园员圆袁 在澡藻躁蚤葬灶早袁 悦澡蚤灶葬曰
圆援 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 阅藻泽藻则贼蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 杂贼怎凿蚤藻泽袁 悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 云燥则藻泽贼则赠袁 月藻蚤躁蚤灶早 员园园园怨员袁 悦澡蚤灶葬冤
粤遭泽贼则葬糟贼院栽澡藻 泽燥蚤造 皂燥蚤泽贼怎则藻 糟燥灶贼藻灶贼泽 葬贼 枣燥怎则 造燥糟葬贼蚤燥灶泽 渊蚤灶贼藻则鄄遭葬灶凿袁 枣则燥灶贼鄄遭葬灶凿袁 蚤灶灶藻则鄄遭葬灶凿 葬灶凿 遭藻澡蚤灶凿鄄遭葬灶凿冤 燥枣 悦葬鄄
则葬早葬灶葬 蚤灶贼藻则皂藻凿蚤葬 澡藻凿早藻则燥憎 泽赠泽贼藻皂 憎澡蚤糟澡 憎葬泽 造燥糟葬贼藻凿 蚤灶 贼澡藻 澡蚤造造赠 葬则藻葬 燥枣 蕴燥藻泽泽 孕造葬贼藻葬怎 憎藻则藻 皂藻葬泽怎则藻凿 枣燥则 圆 赠藻葬则泽援
栽澡藻 则藻泽怎造贼泽 蚤灶凿蚤糟葬贼藻凿 贼澡葬贼 贼澡藻则藻 憎藻则藻 燥遭增蚤燥怎泽 凿蚤枣枣藻则藻灶糟藻泽 蚤灶 泽燥蚤造 憎葬贼藻则 责澡赠泽蚤糟葬造 责则燥责藻则贼蚤藻泽 葬皂燥灶早 造燥糟葬贼蚤燥灶泽援 栽澡藻 泽燥蚤造
遭怎造噪 凿藻灶泽蚤贼赠渊园郾 怨怨 早窑糟皂 原猿冤袁 灶燥灶鄄糟葬责蚤造造葬则赠 责燥则燥泽蚤贼赠渊愿郾 苑苑豫 冤 葬灶凿 糟葬责蚤造造葬则赠 皂燥蚤泽贼怎则藻 糟葬责葬糟蚤贼赠渊缘愿郾 愿怨 豫 冤 燥枣 蚤灶鄄
灶藻则鄄遭葬灶凿 憎藻则藻 遭藻贼贼藻则 贼澡葬灶 贼澡藻 燥贼澡藻则 责葬则贼泽 燥枣 贼澡藻 泽赠泽贼藻皂 憎蚤贼澡 造燥燥泽藻则 泽燥蚤造 葬灶凿 澡蚤早澡藻则 泽燥蚤造 憎葬贼藻则 责藻则皂藻葬遭蚤造蚤贼赠 葬灶凿 憎葬贼藻则
则藻贼藻灶贼蚤燥灶郾 栽澡藻 泽燥蚤造 燥枣 枣则燥灶贼鄄遭葬灶凿 憎葬泽 泽贼蚤糟噪蚤藻则 贼澡葬灶 贼澡葬贼 燥枣 贼澡藻 燥贼澡藻则泽郾 栽澡藻 泽燥蚤造 皂燥蚤泽贼怎则藻 糟燥灶贼藻灶贼 燥枣 藻葬糟澡 责燥泽蚤贼蚤燥灶 凿藻鄄
糟则藻葬泽藻凿 遭赠 贼澡藻 燥则凿藻则 园 原 圆园 糟皂 渊圆缘郾 缘员豫 依圆郾 圆愿豫 冤 跃 源园 原 远园 糟皂 渊员圆郾 怨远豫 依员郾 猿源豫 冤 跃 远园 原 愿园 糟皂 渊员园郾 园猿豫
依 园郾 缘怨豫 冤 跃 愿园 原 员园园 糟皂 渊怨郾 员远豫 依园郾 愿员豫 冤 跃 员园园 原 员圆园 糟皂 渊愿郾 苑远豫 依员郾 园园豫 冤 憎蚤贼澡 凿藻责贼澡泽袁 枣燥则 贼澡藻 泽怎则枣葬糟藻
造葬赠藻则袁 贼澡藻 泽燥蚤造 皂燥蚤泽贼怎则藻 糟燥灶贼藻灶贼泽 燥枣 贼澡藻 枣则燥灶贼鄄遭葬灶凿 葬灶凿 蚤灶灶藻则鄄遭葬灶凿 憎藻则藻 澡蚤早澡藻则 贼澡葬灶 贼澡葬贼 燥枣 贼澡藻 燥贼澡藻则泽援 栽澡藻 责则燥枣蚤造藻 燥枣
泽燥蚤造 皂燥蚤泽贼怎则藻 燥枣 澡藻凿早藻则燥憎 泽赠泽贼藻皂 憎藻则藻 凿蚤增蚤凿藻凿 蚤灶贼燥 贼澡则藻藻 造葬赠藻则泽 遭葬泽藻凿 燥灶 贼澡藻 燥则凿藻则造赠 糟造怎泽贼藻则 葬灶葬造赠泽蚤泽 燥枣 泽燥蚤造 皂燥蚤泽贼怎则藻袁
灶葬皂藻造赠袁 憎藻葬噪 皂燥蚤泽贼怎则藻 怎贼蚤造蚤扎蚤灶早 造葬赠藻则袁 皂燥蚤泽贼怎则藻 怎贼蚤造蚤扎蚤灶早 造葬赠藻则袁 葬灶凿 皂燥蚤泽贼怎则藻 则藻早怎造葬贼蚤灶早 造葬赠藻则援 栽澡藻 凿藻责贼澡 燥枣 皂燥蚤泽贼怎则藻
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆苑 卷
怎贼蚤造蚤扎蚤灶早 造葬赠藻则 燥枣 蚤灶灶藻则鄄遭葬灶凿 泽燥蚤造 渊圆园 原 员圆园 糟皂冤 憎葬泽 早则藻葬贼藻则 贼澡葬灶 贼澡葬贼 燥枣 枣则燥灶贼鄄遭葬灶凿袁 遭藻澡蚤灶凿鄄遭葬灶凿 渊圆园 原 远园 糟皂冤 葬灶凿
蚤灶贼藻则鄄遭葬灶凿 渊源园 原 远园 糟皂冤袁 泽蚤皂蚤造葬则造赠袁 贼澡藻 皂燥蚤泽贼怎则藻 则藻早怎造葬贼蚤灶早 造葬赠藻则 燥枣 蚤灶灶藻则鄄遭葬灶凿 泽燥蚤造 渊遭藻造燥憎 员圆园 糟皂冤 憎葬泽 凿藻藻责藻则
贼澡葬灶 贼澡葬贼 燥枣 蚤灶贼藻则鄄遭葬灶凿 渊遭藻造燥憎 愿园 糟皂冤袁 枣则燥灶贼鄄遭葬灶凿 渊遭藻造燥憎 远园 糟皂冤 葬灶凿 遭藻澡蚤灶凿鄄遭葬灶凿 渊遭藻造燥憎 远园 糟皂冤袁 贼燥燥袁 憎澡蚤糟澡
则藻枣造藻糟贼藻凿 贼澡藻 藻枣枣藻糟贼泽 燥枣 则怎灶燥枣枣 蚤灶贼藻则糟藻责贼蚤灶早袁 藻灶则蚤糟澡蚤灶早 泽燥蚤造 皂燥蚤泽贼怎则藻 贼燥 贼澡藻 蚤灶灶藻则鄄遭葬灶凿袁 澡蚤早澡 蚤灶枣蚤造贼则葬贼蚤燥灶 葬灶凿 则藻泽藻则增燥蚤则 燥枣
澡藻凿早藻则燥憎 泽赠泽贼藻皂援
运藻赠 憎燥则凿泽院泽藻皂蚤鄄葬则蚤凿 葬则藻葬曰 悦葬则葬早葬灶葬 蚤灶贼藻则皂藻凿蚤葬曰 澡藻凿早藻则燥憎曰 泽燥蚤造 皂燥蚤泽贼怎则藻曰 泽燥蚤造 憎葬贼藻则 则藻凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶
在我国干旱尧半干旱地区袁干旱缺水和暴雨侵蚀
并存是限制植被恢复与水土保持措施有效实施的主
要因素咱员暂 遥 带状植物篱是我国水土保持尧生态建设工
程中广泛采用的技术之一袁带状植物篱能有效地拦截
径流袁减缓径流对土壤的冲刷侵蚀咱圆 原愿暂 遥 在我国南方
或西南水热条件较好的山区袁以草本为主的植物篱能
在坡面形成野堤冶袁从而有效应对因暴雨尧土层较薄等
多种因素推动的土壤侵蚀袁因此袁植物篱显著的控蚀
效应被大多数研究所关注咱怨 原 员圆暂 遥 国外研究则主要以
降水 原产流过程的分析为基础袁认为理想的带状植
被应该是相对封闭的水文系统袁没有异常的径流输
出咱员猿暂 遥 在年均降水量约 猿园园 皂皂地区的带状植物篱
植被袁带内通过径流汇集入渗获得的水分高达降水
的 源 倍袁带状植物篱植被对资源的这种汲取机制保
证了其在干旱尧半干旱区有良好的生长与防护功能袁
并认为带状植物篱是一种有利于水分收获的系
统咱员源暂 遥 另外袁带间土壤结皮的发育也改变了坡面径
流的循环过程咱员缘暂 袁从而提高产流系数袁增加小强度
降雨情景下的水资源利用率袁达到优化带内植被土
壤水分状况的效应曰但是袁植物篱的水文效应因区域
水文特征尧树种生物学特性尧林分配置尧下垫面特征
而有较大的差异袁对于黄土高原典型的柠条植物篱
具有怎样的水文特征仍然缺乏系统研究遥 为此袁本
研究将以柠条植物篱为对象袁通过对比分析植物篱
不同部位土壤水分物理性质及水分状况袁来阐明柠
条植物篱的水分再分配效应袁评价带状植被截取尧集
中和贮存径流资源的能力遥 本研究将为半干旱区利
用径流调控缓解植被缺水技术的研发尧更完整地认
识植物篱的水文效应提供必要的参考遥
员摇 研究区概况
研究区选择在土地利用类型全面尧植物篱长势
良好的甘肃省定西市石家岔小流域渊员园源毅猿怨忆员源郾 园园义
耘尧猿缘毅源猿忆员苑郾 远园义晕冤袁属于黄土高原丘陵沟壑区第五
副区袁海拔 圆 猿缘园 皂袁属温带大陆性半干旱气候袁年平
均气温 缘郾 苑 苑郾 苑益袁全年无霜期 员源远 凿袁多年平均降
水量 源员园郾 圆 皂皂袁多年平均蒸发量 员 缘圆怨郾 源 皂皂遥
研究区植物篱为单行密集种植模式渊株距 源园
糟皂冤袁平均高 员郾 远 皂袁篱带间距 源 皂袁带宽 员郾 园 员郾 缘
皂曰植物篱以柠条 渊 悦葬则葬早葬灶葬 蚤灶贼藻则皂藻凿蚤葬 运怎葬灶早 驭
匀郾 悦郾 云怎冤 为主袁 其次为山杏 渊 粤则皂藻灶蚤葬糟葬 泽蚤遭蚤则蚤糟葬
渊蕴蚤灶灶郾 冤 蕴葬皂郾 冤尧山毛桃渊孕则怎灶怎泽 凿葬增蚤凿蚤葬灶葬 渊 悦葬则则郾 冤
云则葬灶糟澡郾 冤尧侧柏渊孕造葬贼赠糟造葬凿怎泽 燥则蚤藻灶贼葬造蚤泽 渊 蕴蚤灶灶援 冤 云则葬灶鄄
糟燥冤等曰篱带间为退耕荒坡袁坡度为 圆愿毅袁分布的草本
植物主要有长芒草渊 杂贼蚤责葬 遭怎灶早藻葬灶葬 栽则蚤灶冤尧猪毛蒿
渊粤则贼藻皂蚤泽蚤葬 泽糟燥责葬则造葬 运则葬泽糟澡援 冤尧阿尔泰狗哇花渊匀藻贼藻则燥鄄
责葬责责怎泽 葬造贼葬蚤糟怎泽 渊宰蚤造造凿冤 晕燥增燥责燥噪则援 冤尧中亚白草渊孕藻灶灶鄄
蚤泽藻贼怎皂 糟藻灶贼则葬泽蚤葬贼蚤糟怎皂 栽扎增藻造援 冤和冰草渊粤早则燥责赠则燥灶 糟则蚤泽贼葬鄄
贼怎皂 渊蕴蚤灶灶援 冤 郧葬藻则贼灶援 冤等遥
圆摇 研究方法
在对试验区进行全面踏勘的基础上袁根据植被
生长年限尧林分结构和群落物种组成袁选取具有代表
性的柠条渊圆远 葬冤带状植物篱林分设置样地袁样地规
格为 猿园 皂 伊 缘园 皂袁分别在植物篱带间尧带前尧带内尧
带后 源 个部位设置 员 皂 伊员 皂的小样方袁每个部位设
置 猿 源 个小样方遥
圆郾 员摇 土壤水分物理性质测定
于 圆园员圆 年 猿 月在柠条植物篱带间尧带前尧带内尧
带后等部位的小样方内袁采用环刀法渊圆园园 糟皂猿冤分别
在 园 圆园尧圆园 源园尧源园 远园 糟皂 深度取样袁每层次 猿
个重复袁用于测定土壤密度尧饱和持水量尧毛管持水
量尧田间持水量尧非毛管孔隙尧毛管孔隙尧总孔隙度等
土壤水分物理性质袁计算平均值袁各项土壤水分物理
性质的测定与计算公式按照中华人民共和国林业行
业标准 叶森林土壤水分鄄物理性质的测定曳 渊 蕴再 辕 栽
员圆员缘鄄员怨怨怨冤执行遥
圆郾 圆摇 土壤水分测定
圆园员员 年 猿要员员 月尧圆园员圆 年 苑要员园 月间每月中旬
用土钻法在每个样方的 园 员圆园 糟皂 的土层内每隔
圆园 糟皂取样袁并在降雨后增加取样袁共计取样 猿源 次袁
每次取样重复 猿 次袁共 苑员源 个土样袁采用烘干法
远源苑
第 远 期 党汉瑾等院半干旱区柠条植物篱水分再分配格局研究
渊员园缘益冤测定土壤水分含量曰同期降雨量采用翻斗
式自记雨量计 圆源 澡连续记录遥
圆郾 猿摇 数据处理与分析
除了实测数据的对比分析外袁土壤水分垂直变
化格局以样地 员圆园 糟皂深土壤剖面为对象袁采用有序
聚类法中的最优分割法袁以土壤水分的标准差渊 泽冤和
变异系数渊悦增冤为指标袁将土壤水分层次以土层深度
为排序袁按土壤水分含量进行聚类咱员远 原 员苑暂 袁以确定土
壤水分的垂直变化层次袁该方法因能较好地克服传
统分层方法渊如变异系数法等冤指标间界限不明确尧
易受主观因素影响的缺点咱员愿 原 员怨暂 遥 泽 和 悦增 的计算式
分别为院
泽 越 移
灶
蚤 越 员
渊曾蚤 原 軃曾冤圆
灶 原 员 渊员冤
悦增 越 泽軃曾 渊圆冤摇 摇 式中院曾为土壤水分观测样本的平均值曰灶 为样
本总个数曰曾蚤 为第 蚤次土壤水分含量的观测值遥
猿 结果与分析
猿郾 员摇 不同部位土壤水分物理性质的比较
由表 员 可知院带间尧带后表层渊园 圆园 糟皂冤土壤
密度均大于 员郾 园 早窑糟皂 原猿袁这可能与表层常年受雨水
击溅形成较致密的结构有关遥 带前表层土壤密度最
大 渊员郾 员远 早窑 糟皂 原猿 冤袁比对照 渊耕地冤高 园郾 园远 早窑
糟皂 原猿袁这主要是带前常年侵蚀导致的细颗粒被植物
篱拦截淤积有关遥 带内表层土壤密度最小渊园郾 怨怨 早
窑糟皂 原猿冤袁与带内枯枝落叶层厚袁土壤结构发育较好
相一致遥 带内表层土壤的总孔隙度均高于其它部
位袁而非毛管孔隙度分别是带间尧带后尧带前的
圆郾 苑苑尧猿郾 远缘尧猿郾 怨圆 倍袁也表明柠条植物篱对带内土壤
表层结构的改良作用遥
表 员 还表明院柠条植物篱不同部位土壤水分物
理性质均表现出一定的差异性袁其中袁带内平均土壤
密度最低渊园郾 怨怨 早窑糟皂 原猿冤袁甚至低于耕地渊员郾 园愿 早窑
糟皂 原猿冤袁带后尧带间尧带前均较高渊员郾 园缘 员郾 员园 早窑
糟皂 原猿冤曰带内平均非毛管孔隙度渊愿郾 苑苑豫 冤明显高于
其它部位渊圆郾 圆苑豫 猿郾 苑园豫 冤但低于耕地渊怨郾 怨猿豫 冤袁
反应了植物篱对土壤质地明显的改良作用遥 带内 园
远园 糟皂土层平均毛管持水量渊缘愿郾 愿怨 豫 冤也高于其
它部位渊缘园郾 愿怨豫 缘愿郾 员猿 豫 冤袁平均饱和持水量也表
现出带内 渊远苑郾 远猿 豫 冤 跃 带间 渊远员郾 苑圆 豫 冤 跃 带后
渊缘怨郾 员猿 豫 冤 跃带前渊缘圆郾 怨源 豫 冤的趋势遥
表 员摇 柠条植物篱不同部位 园 远园 糟皂土层的土壤水分物理性质
部位 深度 辕 糟皂 土壤密度 辕渊早窑糟皂 原猿 冤
最大持
水量 辕 豫
毛管持
水量 辕 豫
田间持
水量 辕 豫
非毛管
孔隙 辕 豫
毛管孔隙
辕 豫
总孔隙度
辕 豫
带间
园 圆园 员郾 园愿 缘苑郾 缘远 缘猿郾 缘源 猿缘郾 员苑 源郾 猿圆 缘苑郾 缘园 远员郾 愿圆
圆园 源园 园郾 怨愿 远怨郾 怨员 远远郾 员怨 缘猿郾 圆园 猿郾 缘园 远猿郾 苑猿 远苑郾 圆猿
源园 远园 员郾 园愿 缘苑郾 远愿 缘源郾 远缘 源猿郾 苑缘 猿郾 圆愿 缘怨郾 圆员 远圆郾 源怨
带前
园 圆园 员郾 员远 源愿郾 缘远 源缘郾 怨源 猿圆郾 员远 猿郾 园缘 缘猿郾 缘园 缘远郾 缘缘
圆园 源园 员郾 园远 缘远郾 缘圆 缘源郾 缘怨 源远郾 源员 圆郾 园缘 缘苑郾 怨猿 缘怨郾 怨愿
源园 远园 员郾 园愿 缘猿郾 苑猿 缘圆郾 员缘 源源郾 源缘 员郾 苑园 缘远郾 园远 缘苑郾 苑远
带内
园 圆园 园郾 怨怨 远愿郾 远苑 缘远郾 怨缘 猿远郾 员愿 员员郾 怨远 缘源郾 源园 远远郾 猿远
圆园 源园 员郾 园猿 远圆郾 缘源 缘缘郾 远远 猿猿郾 园缘 苑郾 园猿 缘苑郾 源愿 远源郾 缘员
源园 远园 园郾 怨源 苑员郾 远苑 远源郾 园苑 猿怨郾 远圆 苑郾 猿员 缘怨郾 远愿 远远郾 怨怨
带后
园 圆园 员郾 园员 远缘郾 猿远 远圆郾 员员 猿圆郾 猿怨 猿郾 圆愿 远圆郾 苑愿 远远郾 园远
圆园 源园 员郾 园猿 远园郾 猿员 缘苑郾 园怨 源园郾 远园 猿郾 猿园 缘愿郾 远圆 远员郾 怨圆
源园 远园 员郾 员员 缘员郾 苑员 源怨郾 缘远 猿缘郾 员缘 圆郾 猿愿 缘源郾 怨缘 缘苑郾 猿猿
耕地
渊悦运冤
园 圆园 员郾 员园 缘猿郾 源园 源员郾 员猿 圆愿郾 员怨 员猿郾 源缘 源缘郾 猿远 缘愿郾 愿员
圆园 源园 员郾 园苑 远园郾 缘缘 缘圆郾 园怨 源园郾 怨源 怨郾 圆怨 缘猿郾 员愿 远圆郾 源苑
源园 远园 员郾 园愿 缘怨郾 员员 缘圆郾 远员 源园郾 源缘 苑郾 园苑 缘远郾 员苑 远猿郾 圆源
摇 摇 注院土壤水分物理性质的测定与计算按照中华人民共和国林业行业标准叶森林土壤水分 原物理性质的测定曳渊蕴再 辕 栽 员圆员缘 原 员怨怨怨冤执行遥
猿郾 圆摇 不同部位土壤水分动态过程的对比分析
从图 员 可以看出院柠条植物篱各部位土壤水分
全年变化总体上表现出高渊源要缘 月冤尧低渊远要苑 月冤
和高渊愿要员园 月冤三个阶段袁由于冬尧春季雨雪融化入
渗以及大气蒸发能力较弱袁第 员 阶段渊源要缘 月冤各部
位土壤水分含量相对较高袁大部分时间表层土壤水
分含量在 员园豫 员缘豫 遥 第 圆 阶段渊远要苑 月冤袁大气蒸
发尧植物蒸腾均逐渐进入全年最高时期袁尽管有 员缘
苑源苑
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆苑 卷
次强度小于 愿 皂皂窑次 原 员的降雨袁但各部位土壤水分
含量整体较低渊缘豫 员园豫 冤袁甚至短暂的能降到 缘豫
以下遥 第 猿 阶段渊愿要员园 月冤袁随着降雨补充作用的
加强袁土壤水分逐渐得到恢复袁员园 月份表层土壤水
图 员摇 柠条植物篱生长期渊源要员园 月冤不同部位土壤水分的变化
分能达到 员缘豫以上遥
在第 员 阶段袁尽管各部位 员 皂 内土壤水分整体
较高袁但带内尧带后深层土壤水分下降的区域明显较
其它部位广袁表明深根性树种柠条不仅直接能利用
带内深层土壤水分袁还影响到下方带后部分深层土
壤水分状况遥 第 圆 阶段袁带后与带内土壤水分含量
约 缘豫的层次比其它部位更深袁特别是带后明显袁结
合在试验地观测到柠条水平分布发达的浅根系袁发
现柠条不仅直接影响带内深层土壤水分状况袁还影
响到带后上层渊源园 糟皂以内冤土壤水分状况遥 第 猿 阶
段袁总体来说袁降雨对带前上层土壤水分补充作用最
明显袁其次为带内袁带后最弱袁这与带后受篱带拦截
有关曰该期间带前尧带内表层都明显地出现了土壤水
分含量高于 员缘豫的高水分含量区域袁而带间没有袁
这也与带间坡面产流没有积水入渗相一致遥
图 圆摇 雨季期间渊苑要员园 月冤植物篱各部位土壤水分的变化
摇 摇 从图 圆 可以看出院在主要雨季期间袁降水对带
间尧带前尧带内尧带后等部位土壤上层渊源园 糟皂冤水分含
量的影响最明显袁尤其是连续中尧小强度的降雨比单
次大强度降水对维持表层土壤水分状况的作用更明
显遥 圆园员圆 年 苑 月份的降雨渊共 怨 次袁总计 圆怨郾 愿 皂皂冤
使带间尧带前表层出现大于 圆园豫的高含水区袁但由
于良好的入渗与冠层拦截袁带内表层并未出现高含
水区袁而是很好的补充到深层土壤中遥 在雨季测定
期间袁带内 员园园 糟皂内 员缘豫 圆园豫的含水量区域较其
它部位明显广袁体现了带内促进入渗的效应遥 同时
圆园员圆 年 愿 月 员苑 日降雨前 员苑 凿的无雨期内袁带内 员园园
糟皂内土壤水分保持稳定袁但其它部位低含水量区的
范围明显向表层扩展袁也体现了篱带抑制土壤水分
蒸发的效应遥
猿郾 猿摇 降雨后植物篱土壤水分的空间异质性
为进一步确定 员 次较强强度的降雨对植物篱不
同部位水分补充的效应袁选取 员 次中雨渊苑郾 缘 皂皂 辕 愿
澡冤后对各部位分层测定值渊猿 次重复冤进行分析袁结
果渊图 猿冤表明院降雨对表层土壤水分的补充最为明
显袁平均为 圆缘郾 缘员豫 依 圆郾 圆愿豫 渊平均值 依 标准差袁下
同冤袁带前尧带内仍然是高含水区袁达到 圆愿豫 袁带后最
低袁为 圆猿豫 曰源园 远园 糟皂 处土壤水分含量下降较明
显袁为 员圆郾 怨远豫 依员郾 猿源豫豫 袁虽然带前尧带内土壤水分
仍然相对较高袁但相对于其它部位的优势不明显袁这
种趋势一直延伸到 员园园 糟皂处袁且各层平均含水量仍
呈下降趋势袁远园 愿园尧愿园 员园园尧员园园 员圆园 糟皂 土壤
平均含水量分别为 员园郾 园猿豫 依 园郾 缘怨豫 尧怨郾 员远豫 依
园郾 愿员豫和 愿郾 苑远豫 依员郾 园园豫 遥
愿源苑
第 远 期 党汉瑾等院半干旱区柠条植物篱水分再分配格局研究
图 猿摇 员 次中雨渊苑郾 缘 皂皂 辕 愿 澡袁圆园员圆鄄园怨鄄园远冤
后柠条植物篱土壤水分分布特征
该次降雨后 员 皂 土层内水分含量的整体趋势
为院带内 渊 员缘郾 员源豫 依 远郾 怨缘豫 冤 跃 带前 渊员源郾 源圆豫 依
苑郾 园远豫 冤 跃 带 间 渊 员源郾 猿圆豫 依 苑郾 缘远豫 冤 跃 带 后
渊员猿郾 缘愿豫 依缘郾 怨愿豫 冤袁水分向带前和带内汇聚的趋势
明显渊图 源冤袁这与篱带结构切断了地表径流的流线袁
促使水分于篱带前沉积和入渗渊由表 员 可知带内土
壤透水保水性能更好冤袁形成植物篱独特的土壤水分
再分配格局遥 分析发现带前部位土壤水分在 远园 糟皂
以下较低袁由表 员 可知带前部位土壤相对黏重袁不利
于雨水下渗遥
图 源摇 柠条植物篱土壤水分垂直层次划分
对该次植物篱在雨前尧雨后土壤水分含量的对
比分析发现袁降雨后柠条植物篱各部位土壤水分含
量的容积含水量增幅分别为院带前渊员员愿豫 冤 跃 带内
渊员园猿豫 冤 跃带间渊怨愿豫 冤 跃带后渊怨园豫 冤袁与表 员 中带
内土壤密度低尧非毛管孔隙较大的土壤特征直接相
关袁进一步证实了篱带结构拦截径流尧强化入渗的效
应袁这对于干旱半干旱区植被维持稳定性尤为重要遥
猿郾 源摇 不同部位土壤水分垂直变化的分类
为了更直观地理解不同部位土壤水分垂直变化
的总体特征及根系对水分吸收利用的状况袁根据余
新晓等咱员怨暂提出的土壤水分 猿 个作用层次的概念袁利
用有序聚类分析方法对柠条植物篱不同部位土壤剖
面水分进行聚类分析袁结果渊图 源冤显示院柠条带状植
物篱各部位 员圆园 糟皂 内土壤水分的垂直变化可划分
为弱利用层渊悦增 跃 猿缘尧泽 跃 源冤尧利用层渊圆园 约 悦增 约 猿缘尧源约 泽 约 圆冤和调节层渊悦增 约圆园尧泽 约圆冤 猿 个层次遥 水分利
用层是植被根系的主要分布区袁降雨渗入土壤中的
水分大都储存在该层袁该层也是植被尧降水与土壤深
层进行水分交换的主要缓冲区袁对植被生长所需水
分具有保障作用遥 带内的土壤水分利用层为 圆园
员圆园 糟皂 袁其深度范围较带间渊源园 远园 糟皂冤尧带前和带
后渊均为 圆园 远园 糟皂冤均大袁这与植物篱根系的活动
范围有直接关系曰带间土壤水分的弱利用层深度范
围为 园 源园 糟皂袁比带前尧带内尧带后渊均为 园 圆园
糟皂冤的更深袁相比带间草本而言袁篱带繁茂的冠层对
带前尧带内及带后的截留尧遮荫效果均较强袁一定程
度上弱化了降水尧蒸发对土壤水分的直接影响曰带内
土壤水分调节层在 员圆园 糟皂以下袁明显比带间渊愿园 糟皂
以下冤尧带前尧带后渊远园 糟皂以下冤的更深袁也与柠条根
系主要的活动范围相一致袁土壤水分在该层次以下
趋于稳定袁受蒸发散和降水补偿的影响均不明显
渊图 源冤遥
源摇 讨论
对于植物篱的水文效应袁目前的研究主要从对
径流的直接观测中对比分析篱带拦截径流尧泥沙的
效应来展开咱圆园 原 圆圆暂 曰而在干旱半干旱区袁植物篱利用
带间产流强化篱带植被自身水分供应是植物篱水分
效应的另一重要的方面遥 本文从对植物篱不同部
位尧不同层次土壤水分的监测出发袁揭示土壤水分再
分配格局袁有利于阐明干旱半干旱区植物篱利用径
流尧促进结构稳定的机制遥
本文测定的土壤深度最深为 员圆园 糟皂袁该深度还
远不足以描述土壤干层的特征咱圆猿 原 圆源暂 袁这个深度的土
壤水分变化既有篱带拦截促渗的正效应袁也有柠条
对深层土壤利用的负效应袁使得带内深层土壤水分
怨源苑
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆苑 卷
的变动幅度远较其它部位大曰而对于上层土壤渊园
源园 糟皂冤袁带内尧带前部位的水分状况更优于带后袁其
原因除了篱带的拦截促渗作用外袁还包括柠条浅层
根系对土壤水分利用的结果遥
调查中还发现袁柠条植物篱在促进篱带土壤结
构改良的同时袁也促进了土壤结构异质性的形成袁使
带前土壤结构变得更加黏重袁并没有出现天然带状
结构植被 咱圆缘 原 圆苑暂那种促进带前结构改良而恶化带后
土壤结构的现象袁这可能是因为黄土自身黏粒含量
较高袁侵蚀淤积易在带前形成致密结构从而不利于
土壤的较快入渗曰另一方面柠条茂盛的枯枝落叶在
重力作用下易在带后表层形成覆盖袁促进土壤团粒
结构的形成袁使带后土壤结构反而优于带前曰然而由
于篱带的拦截作用袁带前的土壤水分状况仍然优于
带后遥
本文的研究结果证实了柠条植物篱能促进土壤
结构分化袁增强土壤水分富集于篱带内的生态水文
效应袁而且随着植物篱结构的更加完善和带间草本
植被覆盖度的提高袁径流的形成逐渐减轻袁土壤水分
的无效蒸发也在减少袁这在一定程度上抵消了干旱
半干旱区植物篱结构利用径流的效应袁在这种背景
下植物篱如何演变尚需要进一步研究遥
缘摇 结论
植物篱不同部位土壤水分物理性质表现出较明
显的差异袁表现在带内表层渊园 圆园 糟皂冤土壤密度最
小 渊 园郾 怨怨 早 窑 糟皂 原猿 冤袁 土 壤 的 总 孔 隙 度 最 高
渊远远郾 猿远豫 冤袁非毛管孔隙度渊员员郾 怨远豫 冤分别是带间尧
带后尧带前的 圆郾 苑苑尧猿郾 远缘尧猿郾 怨圆 倍袁带内表层的土壤
水分物理性质优于其它部位遥 在整个土壤上层渊园
远园 糟皂冤袁带内土壤密度平均值最低袁毛管持水量平
均值最高袁平均饱和持水量呈现带内 跃带间 跃带后
跃带前的趋势袁反映了植物篱有效地促进了带内尧带
前部位土壤结构的改良遥
柠条植物篱各部位土壤水分的年内变化动态基
本一致袁即呈现高渊源要缘 月冤尧低渊远要苑 月冤和高渊愿
员园 月冤的阶段变化袁其中袁在第一阶段渊源要缘 月冤袁土
壤水分含量相对较高袁大部分时间表层土壤水分含
量在 员园豫 员缘豫 袁但带内尧带后部位深层土壤水分
下降趋势较带前尧带间更明显袁这与柠条深根性特征
相一致遥 第二阶段渊远要苑 月冤各部位土壤水分含量
整体较低渊缘豫 员园豫 冤袁甚至短暂的能降到 缘豫以
下遥 带后与带内土壤水分含量 约 缘豫的层次要比其
它部位更深袁柠条水平分布的浅根系直接影响带后
上层渊源园 糟皂以内冤土壤水分状况遥 第三阶段渊愿要员园
月冤袁随着降雨补充作用的加强袁土壤水分逐渐得到
恢复袁生长季末表层土壤水分能达到 员缘豫以上袁降
雨对带前上层土壤水分补充作用最明显袁其次为带
内袁带后最弱遥
降水对植物篱各部位土壤上层渊源园 糟皂冤水分的
影响最明显袁尤其是连续中尧小强度的降雨比单次大
强度降水对改善表层土壤水分的作用更明显遥 观测
到在久旱期袁带内 员园园 糟皂 内土壤水分保持稳定袁但
其它部位低含水量区的范围明显向表层扩展袁篱带
具有明显的抑制土壤水分蒸发的效应遥 久旱后的单
次中强度的降水能使带间尧带前表层出现大于 圆园豫
的高含水区袁但由于良好的入渗与冠层拦截袁带内表
层并未出现高含水区袁而是通过较好的入渗补充到
深层土壤中袁使得带内 员园园 糟皂内 员缘豫 圆园豫的含水
量区域较其它部位明显广遥 降雨后土壤水分的空间
异质性还体现在降雨后 员园园 糟皂 土层内水分含量的
整体趋势为院带内 跃带前 跃带间 跃带后袁水分向带前
和带内汇聚的趋势明显遥
植物篱土壤水分垂直的变化可划分为弱利用
层尧利用层和调节层等 猿 层遥 水分利用层是植被根
系的主要分布区袁降雨渗入土壤中的水分主要储存
在该层袁该层也是植被尧降水与土壤深层进行水分交
换的主要缓冲区遥 带内的土壤水分利用层为 圆园
员圆园 糟皂 袁其深度范围较带间渊源园 愿园 糟皂冤尧带前和带
后渊均为 圆园 远园 糟皂冤均大袁这与植物篱根系的活动
范围直接相关曰带内土壤水分调节层在 员圆园 糟皂 以
下袁明显比带间渊愿园 糟皂 以下冤尧带前尧带后渊远园 糟皂 以
下冤的更深袁也与柠条根系主要的活动范围相一致遥
总之袁柠条植物篱的土壤水分再分配效应明显袁由于
篱带的拦截与根系的活动袁促进了各部位土壤结构
质地的分化袁提高了带内的入渗能力袁促进了带前土
壤结构的黏化袁提高了带前尧带内土壤水分含量袁提
高了植被的稳定性遥
参考文献院
咱员暂 杨承栋援 论合理保护开发利用中国森林土壤资源咱允暂 援 世界林业
研究袁圆园员员袁圆源渊员冤院员怨 原 圆苑援
咱圆暂 朱显谟援 抢救野土壤水库冶实为黄土高原生态环境综合治理与可
持续发展的关键要要要四论黄土高原国土整治 圆愿 字方略咱允暂 援 水
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园缘苑
第 远 期 党汉瑾等院半干旱区柠条植物篱水分再分配格局研究
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咱远暂 唐政洪袁蔡强国袁许摇 峰袁等援 半干旱区植物篱侵蚀及养分控制
过程的试验研究咱允暂 援 地理研究袁圆园园员袁圆园渊缘冤院缘怨猿 原 远园园援
咱苑暂 王正秋援 等高灌木带是坡耕地治理的重要技术措施咱酝暂援 北京院
中国环境科学出版社袁员怨怨缘院 员怨园 原 员怨愿援
咱愿暂 申元村援 三峡库区植物篱坡地农业技术水土保持效益研究咱 允暂 援
土壤侵蚀与水土保持学报袁员怨怨愿袁源渊圆冤院远员 原 远远
咱怨暂 蔡强国袁黎四龙援 植物篱笆减少侵蚀的原因分析咱允暂 援 土壤侵蚀
与水土保持学报袁员怨愿愿袁源渊圆冤院缘源 原 远园援
咱员园暂 阅葬灶燥 酝 粤援 菲律宾陡坡耕地水土保持措施的效益咱 允暂 援 水土保
持科技情报袁员怨怨猿渊源冤院缘圆 原 缘源援
咱员员暂 蔡强国袁吴淑安袁马绍喜援 三峡库区坡地改良利用咱酝暂援 北京院
中国环境科学出版社袁员怨怨缘院 猿园缘 原 猿园怨援
咱员圆暂 郑摇 度袁申元村援 坡地过程及退化坡地恢复整治研究要要要以三
峡库区紫色土坡地为例 咱 允暂 援 地理学报袁员怨怨愿袁缘猿 渊圆 冤院员员远
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咱员远暂 李摇 俊袁毕华兴袁李笑吟袁等援 有序聚类法在土壤水分垂直分层
中的应用咱允暂 援 北京林业大学学报袁圆园园苑袁圆怨渊员冤院怨愿 原 员园员援
咱员苑暂 王信增袁焦摇 峰援 基于有序聚类法的土壤水分剖面划分咱允暂 援 西
北农林科技大学学报院自然科学版袁圆园员员袁猿怨渊圆冤院员怨员 原 圆园员援
咱员愿暂 陈洪松袁邵明安援 黄土区坡地土壤水分运动与转化机理研究进
展咱允暂 援 水科学进展袁圆园园猿袁员源渊源冤院缘员猿 原 缘圆园援
咱员怨暂 余新晓袁张建军袁朱金兆援 黄土地区防护林生态系统土壤水分
条件的分析与评价咱允暂 援 林业科学袁员怨怨远袁猿圆渊源冤院圆愿怨 原 圆怨苑
咱圆园暂 卜崇峰袁蔡强国袁袁再健援 三峡库区等高植物篱的控蚀效益及
其机制咱允暂 援 中国水土保持科学袁圆园园远袁源渊源冤院员源 原 员愿援
咱圆员暂 孙摇 辉袁唐摇 亚袁陈克明等援 等高固氮植物篱控制坡耕地地表
径流的效果 咱允暂 援 水土保持通报袁圆园园员袁圆员渊圆冤院源愿 原 缘员援
咱圆圆暂 卜崇峰袁蔡强国袁袁再健援 湿润区坡耕地香根草植物篱农作措
施对土壤侵蚀和养分的影响咱允暂 援 农业工程学报袁圆园园远袁圆圆渊缘冤院
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咱圆猿暂 段建军袁王小利袁张彩霞援黄土高原土壤干层评定指标的改进及
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土保持学报袁圆园园猿袁员苑渊远冤院员缘远 原 员缘怨援
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