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Growth of Caragana korshinskii and Depletion Process of Soil Water in Semi-Arid Region

半干旱区柠条生长与土壤水分消耗过程研究


在黄土高原半干旱区采用工程整地与生物措施相结合的方法,进行柠条灌木林建设与土壤水分消耗及调控恢复研究。结果表明:在半干旱区柠条生长前6年为幼龄期,6~14年为中龄期,14年后进入老龄期。幼龄期0~800cm土壤中未形成干层,中龄期土壤干层厚度为240~260cm ,老龄期干层为700cm。水平阶整地丰水年土壤水分盈余44.82mm ,对照亏缺51.5~79.6mm ;平水年亏缺53.91mm ,对照亏缺103.64mm ;干旱年亏缺102.87mm ,对照亏缺153.32mm。不同降水年份土壤水分的补偿深度为80~180cm ,对照为21~45cm。根据柠条主根、侧根和毛根的根量分布比例得出,土壤水分要恢复正常,丰水年需要13年,平水年需要16年以上,干旱年约需20年以上,而对照无论是丰水年、平水年还是干旱年均需20年以上

Combining with engineering and biological measures, the construction of Caragana korshinskii vegetation and excessive depletion and resumption of soil water were studied. The results showed that the whole growing stages could be divided into three phases—young-age period for the first six years, middle-age period from the seventh year to the fourteenth year and old-age period after fourteen years. In young-age period, dry layer of 0~800 cm soils did not formed, while in middle-age and old-age period, dry layer reached 240~260 cm and 700 cm,respectively. By level-step measures, soil water had a surplus of 44.82 mm in abundant precipitation year, deficiency of 53.91 mm in equal precipitation year and 102.87 mm in dry year, and its compensated depth of soil water in different precipitation year was 80~180 cm, while that of CK was deficiency of 51.5~79.6 mm, 103.64 mm and 153.32 mm respectively in different kinds of years and the compensated depth was 21~45 cm. According to the distributed proportion of the main root, the lateral roots and hair roots, it took 13 years for soil water of C. korshinskii vegetation by measures to resume natural situation in abundant precipitation year and over 16 years in equal precipitation year and over 20 years in dry year, while it took over 20 years for that of CK in any kinds of years.


全 文 :第 wt卷 第 u期
u s s x年 v 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wt o‘²1u
¤µqou s s x
半干旱区柠条生长与土壤水分消耗过程研究
程积民 万惠娥 王 静 雍绍萍
k中国科学院 水利部水土保持研究所 杨凌 ztutssl
摘 要 } 在黄土高原半干旱区采用工程整地与生物措施相结合的方法 o进行柠条灌木林建设与土壤水分消耗及
调控恢复研究 ∀结果表明 }在半干旱区柠条生长前 y年为幼龄期 oy ∗ tw年为中龄期 otw年后进入老龄期 ∀幼龄期 s
∗ {ss ¦°土壤中未形成干层 o中龄期土壤干层厚度为 uws ∗ uys ¦° o老龄期干层为 zss ¦° ∀水平阶整地丰水年土壤
水分盈余 ww1{u °° o对照亏缺 xt1x ∗ z|1y °° ~平水年亏缺 xv1|t °° o对照亏缺 tsv1yw °° ~干旱年亏缺 tsu1{z °° o
对照亏缺 txv1vu °° ∀不同降水年份土壤水分的补偿深度为 {s ∗ t{s ¦° o对照为 ut ∗ wx ¦° ∀根据柠条主根 !侧根和
毛根的根量分布比例得出 o土壤水分要恢复正常 o丰水年需要 tv年 o平水年需要 ty年以上 o干旱年约需 us年以上 o
而对照无论是丰水年 !平水年还是干旱年均需 us年以上 ∀
关键词 } 柠条 ~生长 ~土壤水分 ~消耗过程 ~土壤干层 ~半干旱区
中图分类号 }≥zt{1xt 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussxlsu p ssvz p sx
收稿日期 }ussv p sz p uw ∀
基金项目 }/十五0国家科技攻关计划项目kusst…„xs{…t|课题l o国家自然科学基金重点项目kvsuvsu|sl o国家重点基础研究发展规划/ |zv0
项目kŠusssst{ysyl o国家高技术研究发展计划k{yv计划项目 ussu„„yvvstl o国家林业局荒漠化监测专项资助 o中国科学院水土保持研究所知
识创新领域前沿项目k≥• swtsvl ∀
Γροωτη οφ Χαραγανα κορσηινσκιι ανδ ∆επλετιον Προχεσσ οφ Σοιλ Ωατερ ιν Σεµι2Αριδ Ρεγιον
≤«¨ ±ª¬°¬± • ¤± ‹∏¬π¨ • ¤±ª¬±ª ≠²±ª≥«¤²³¬±ª
kΙνστιτυτε οφ Σοιλανδ Ωατερ Χονσερϖατιον o Χηινεσε Αχαδεµψοφ Σχιενχε ανδ Μινιστρψοφ Ωατερ Ρεσουρχεσ Ψανγλινγztutssl
Αβστραχτ} ≤²°¥¬±¬±ª º¬·« ±¨ª¬±¨ µ¨¬±ª ¤±§ ¥¬²¯²ª¬¦¤¯ °¨ ¤¶∏µ¨¶o·«¨ ¦²±¶·µ∏¦·¬²± ²© Χαραγανα κορσηινσκιι √¨ ª¨·¤·¬²± ¤±§
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κορσηινσκιι √¨ ª¨·¤·¬²± ¥¼ °¨ ¤¶∏µ¨¶·² µ¨¶∏°¨ ±¤·∏µ¤¯ ¶¬·∏¤·¬²± ¬± ¤¥∏±§¤±·³µ¨¦¬³¬·¤·¬²± ¼¨ ¤µ¤±§ ²√¨ µty ¼¨ ¤µ¶¬± ¨´ ∏¤¯
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Κεψ ωορδσ} Χαραγανα κορσηινσκιι ~ªµ²º·«~¶²¬¯ º¤·¨µ~§¨ ³¯ ·¨¬²± ³µ²¦¨¶¶~¶²¬¯ §µ¼ ¤¯¼¨ µ~¶¨ °¬2¤µ¬§µ¨ª¬²±
柠条k Χαραγανα κορσηινσκιιl是耐旱 !耐寒 !耐瘠薄的多年生灌木树种 o在中国的东北 !华北 !西北均有大面
积的分布 o并适宜于森林 !草原 !荒漠地带及高山 !丘陵 !平原 !沟谷等不同地貌类型土地上生长 o尤其在黄土
高原半干旱区 o是最适宜于人工造林的优良灌木树种k程积民等 ousssl ∀柠条在该区的生长一般可分为幼龄
期 !中龄期和老龄期 o在适宜的生态条件下可长期生长 o但持久干旱缺水易引起柠条的早期退化和衰败 ∀水
分是促进植物生长和调节体内外生理生态变化的关键因素 o尤其是在黄土高原半干旱区土壤水分是植物生
长的两大基本水源k生长期天然降水和土壤水l之一 o土壤水分状况是决定区域林草植被布局与配置的关键
因素 ∀所以 o土壤水分的研究历来受到重视k王孟本等 ousst ~李玉山 ot|{v ~杨文治等 ot|{xl ∀但对柠条灌木
林地土壤水分的长期定位研究尚属空白 o目前看到的文献报道多为短期或阶段性研究结果 ∀本文以 t{年的
野外试验资料为基础 o对人工柠条灌木林的土壤水分时空分布特点及其与降水等因子的关系进行研究 o为区
域植被恢复和生态环境建设提供科学依据 ∀
t 自然概况
试验区位于黄土高原半干旱区的宁夏固原河川乡上黄村东山 o海拔t yss ∗ t {xs ° o植被属森林草原向
典型草原的过渡区 ∀年均气温 y ∗ z ε o年均降雨量 wsy °°kt|{v ) ussu年l o丰水年占 ux1s h o平水年占
vz1x h o干旱年占 vz1x h oy ) |月份降雨占全年的 yx h ∗ zx h o年蒸发量为t wss ∗ u syx °° o干燥度 t1x ∗
u1s ∀该区草地植被退化严重 o覆盖度不足 vs h o生物量仅t sxs ®ª#«°pu o且有毒有害和旱生植物生长蔓延 o
优良中生植物分布少 o生长缓慢 ∀坡度 us ∗ uxβ o坡面土壤坚硬 o降水入渗率低 o水土流失严重 ∀
u 材料与方法
211 整地与播种
于 t|{x年开始在东山半阳坡采用水平阶整地 ∀阶面宽 tss ¦° o反坡 v ∗ xβ o形成外高内低 o水平阶沿山
体水平延伸 o平均长 xys ° o间距 vss ¦°~在水平阶面穴播柠条 o每行水平阶在阶中穴播一行 o行间距 vss ¦°o
穴距 txs ¦°o密度为u uss穴#«°pu ∀试验区总面积 wss «°u o其中水平阶穴播 vss «°u o荒山穴播 tss «°u ∀
212 柠条生长测定
从柠条幼苗木质化开始 o选取代表样地 ts «°uk包括四周保护区在内l o设长期固定样方 v组 o每组固定
小样方 v块 o每块面积 w ° ≅ w ° o每年在植物生长的 v月中旬 !z月上旬 !ts月上旬定期进行分枝 !株高 !生物
量测定和周围野生植物的记名样方调查 o记名样方每次调查时间和柠条生长调查同步进行 o调查样方数为
ts个 o样方面积为 t ° ≅ t °∀
213 柠条根系生长测定
每 u年在地上部分生长停止时kts月上旬l进行根系测定 o测定方法采用剖面切割法 o测定根系的生长
深度和地下不同层次主根 !侧根和毛根的数量与生物量 o并每 u年绘制 t次剖面根系分布图 ∀
214 土壤含水量测定
在每年 v月中旬 !z月上旬 !ts月上旬 o采用土钻法定期测定土壤含水量 o测定土壤深度为 s ∗ {ss ¦°o其
中 s ∗ xss ¦°以内 o每 us ¦°取土 t层 o分为 vt个土层 ~xss ∗ {ss ¦°每 xs ¦°取土 t层 o分为 y个土层 o并重
复 u次取平均值 o放在 tsx ε 下烘至恒重 o称其质量 o计算土壤含水量 ∀
215 局地降雨量测定
在柠条灌木林内和林外布设雨量筒 u组 o每组重复 u次 o每次降雨后测定 o计算降雨量 ∀
216 对照
荒山k对照l设在相同立地条件下 o不修筑水平阶 o直接在坡面上进行柠条穴播种植 o行距 vss ¦°o穴距
txs ¦°o密度为u uss穴#«°pu o并同时进行以上各指标的测定 ∀
v 结果与分析
311 柠条生长发育阶段与土壤水分变化
在水平阶上种植的柠条 o从生长的幼龄期 o即前 y年 okt|{x ) t||s年l o中龄期 y ∗ tw年kt||t ) t||z年l
和老龄期 o即 tw年以后kt||{ ) ussu年l土壤水分的变化过程可以看出 o随着柠条生长年限的延长 o土壤含水
量逐年减少 o土壤水分不断亏缺 o柠条林开始衰退 o其主要原因是土壤干旱程度已达到了极限 o目前柠条的生
长主要依靠天然降水调节和维持 ∀关于土壤干层的量化指标问题 o自 us世纪 ys年代至今我国许多学者作
了大量的研究工作 o但多数集中在土壤干层的类型及危害上 o而对土壤干层的量化指标一直没有形成统一的
认识k王力等 ousssl o本研究以土壤含水量低于田间稳定持水量为标准界定土壤干层 ∀
由图 t¤看出 o柠条灌木林在幼龄期 os ∗ {ss ¦°深的土壤含水量 o在每年的生长初期kv月中旬l为 {s ∗
ttv ª#®ªpt o中期kz月上旬l为 {x ∗ tuv ª#®ªpt o末期kts月上旬l为 {{ ∗ tus ª#®ªpt o而且分布较均匀 o未形成
明显的土壤干层 ∀由此得知柠条在幼龄期的生长主要消耗天然降雨 o土壤水库中的水分利用得较少 ∀
从图 t¥看出 o在柠条灌木林生长的中龄期 oz年间 s ∗ {ss ¦°深的土壤含水量 o每年的生长初期kv月中
旬l为 vx ∗ tss ª#®ªpt o土壤干层的分布范围在 tys ∗ wus ¦°o平均厚度为 uys ¦°o土壤的蓄水调节功能极大地
{v 林 业 科 学 wt卷
图 t 柠条生长幼龄期k¤l中龄期k¥l老龄期k¦l土壤水分动态消长过程
ƒ¬ªqt ≥²¬¯ º¤·¨µ§¼±¤°¬¦¶²© Χqκορσηινσκι鬱 ¼²∏±ª2¤ª¨ ³¨µ¬²§k¤l o°¬§§¯ 2¨¤ª¨ ³¨µ¬²§k¥l ¤±§²¯§2¤ª¨ ³¨µ¬²§k¦l
削弱 ~生长中期kz月上旬l土壤含水量为 vy ∗ tts ª#®ªpt o土壤干层的分布范围在 uus ∗ wys ¦° o厚度为 uws
¦° ~生长末期kts月上旬l土壤含水量为 v| ∗ tts ª#®ªpt o土壤干层的分布范围在 uus ∗ wzs ¦°o厚度为 uxs
¦°∀由于中龄期柠条生长加快 o株高平均为 txv ¦°o最高可达 utv ¦°o每丛分枝数平均为 tx个 o最高可达 vt
个 o生物量平均为 t1{{ ®ªo群落生长旺盛 o水分消耗量较大 o加之天然降水补充不足 o造成土壤水分严重亏
缺 ∀此时应进行合理的抚育管理和复壮更新 o否则 o土壤干层不断加深 o柠条灌木林常因土壤水分的严重亏
缺而退化衰败 o致使成片干枯死亡 ∀
从 t||{ ) ussu年柠条生长进入老龄期 o从图 t¦看出 o在这 x年间 s ∗ {ss ¦°深的土壤含水量 o在生长初
期kv月中旬l为 vx ∗ {v ª#®ªpt o土壤干层的分布范围在 tss ∗ zxs ¦° o厚度为 yxs ¦°~生长中期kz月上旬l土
壤含水量为 vw ∗ tss ª#®ªpt o土壤干层的分布范围在 {s ∗ zys ¦°o厚度为 y{s ¦°~生长末期kts月上旬l土壤
含水量为 vx ∗ tsu ª#®ªpt o土壤干层的分布范围在 {s ∗ z{s ¦°o厚度为 zss ¦° o土壤水库已失去调节功能 o干
层厚度不断加深 o致使柠条灌木林的生长均受不同程度的抑制 ∀x年间植株的分枝 !株高 !生物量与中龄期
相比分别下降了 vv h !uw h和 xv h o尤其是在生长季节 o遇到干旱时 o植株干枯死亡严重k陈云明等 oussul o
此时柠条的生长主要靠天然降水来调节 o在丰水年可获得一定的生物产量 o而在干旱年将有 zx1{ h的植株
干枯死亡 ∀另外 o对照进入老龄期后植株生长缓慢 o已有 {x h的植株老化衰退 o因受长期形成的深厚土壤干
层影响 o天然降水入渗深度一直徘徊在 xs ∗ tts ¦°o在短时间内靠有限降水的调节是难以恢复的 ∀
312 不同年降水量下柠条生长与土壤水分平衡
柠条灌木林水平阶种植 o在生长的前 ts年大量利用土壤水分和天然降雨 ots年以后k中龄后期老龄前
期l由于土壤水分亏缺严重 o植株的生长主要依靠天然降水 ∀在丰水年的 t||y年 o降雨量为 xtw1| °° o植物
的生长季节kx ) |月l降雨量为 wty1y °° o占年降雨量的 {s1|t h ~在平水年的 t||{年 o年降雨量为 wvv1z
°° o植物的生长季节kx ) |月l降雨量为 vvw1| °° o占全年降雨量的 zz1uu h ~在干旱年的 t|||年 o年降雨量
为 vt|1t °° o植物的生长季节kx ) |月l降雨量为 uyw1v °° o占全年降雨量的 {u1{v h ∀
从图 u可以看出 o柠条灌木林在丰水年土壤水分循环基本平衡 o在根系主要分布层 s ∗ uss ¦°内受降雨
量的影响 o土壤水分除供地上部生长外 o还盈余 w1tv ∗ tw1y °° ~而在 uss ∗ wss ¦°土壤水分亏缺严重 o致使
天然降雨的入渗深度和地下水位的上升难以接合 o形成了深厚的土壤干层 o土壤储水量亏缺 y1xt ∗ |1s{
°° ~在 wss ∗ {ss ¦°土层由于受地下水调节的影响 o土壤储水量的盈余范围为 y1|v ∗ tv1vw °°∀总之柠条灌
木林在丰水年年生长始末 os ∗ {ss ¦°土壤储水量盈余 ww1{u °°∀平水年土壤水分循环常处于亏缺状态 o在
s ∗ tss ¦°o受天然降水的影响 o土壤储水量略有盈余 o为 u1{z ∗ w1{v °° o而在年生长始末 os ∗ {ss ¦°土壤储
水量总亏缺量为 xv1|t °°∀在干旱年土壤水分处于严重亏缺状态 o一般在柠条生长季始末 o土壤储水总亏
|v 第 u期 程积民等 }半干旱区柠条生长与土壤水分消耗过程研究
图 u 丰水年 !平水年 !干旱年柠条灌木林
生长始末土壤储水量变化
ƒ¬ªqu ∂¤µ¬¤·¬²±¶ ²© ¶²¬¯ º¤·¨µ¶·²µ¤ª¨ ¤°²∏±·²© Χq
κορσηινσκι鬱 ¤¥∏±§¤±·o¨ ∏´¤¯ ³µ¨¦¬³¬·¤·¬²± ¤±§§µ¼ ¼¨ ¤µ
¤1丰水年生长初期 ∞¤µ¯¼ ¶·¤ª¨ ¬± ¤¥∏±§¤±·³µ¨¦¬³¬·¤·¬²±~
¥1 丰水年生长末期 ¤¶·¶·¤ª¨ ¬± ¤¥∏±§¤±·³µ¨¦¬³¬·¤·¬²±~
¦1 平水年生长初期 ∞¤µ¯¼¶·¤ª¨ ¬± ¨´ ∏¤¯ ³µ¨¦¬³¬·¤·¬²± ¼¨ ¤µ~
§1 平水年生长末期 ¤¶·¶·¤ª¨ ¬± ¨´ ∏¤¯ ³µ¨¦¬³¬·¤·¬²± ¼¨ ¤µ~
1¨干旱年生长初期 ∞¤µ¯¼ ¶·¤ª¨ ¬± §µ¼ ¼¨ ¤µ~
©1 干旱年生长末期 ¤¶·¶·¤ª¨ ¬± §µ¼ ¼¨ ¤µq
缺量为 tsu1{z °°∀
以上结果表明水平阶整地种植的柠条生长进入老龄期ktw ¤
以上l o林地的土壤水分平衡状况常常受不同年份降雨量的影响 o
尤其是在干旱年土壤水分亏缺极为严重 o每株的年均分枝数为 tx
个 o株高生长仅为 s1tss ¦°#§pt o干物质生产为 s1ty{ ®ª#°pu¤pt o
单靠有限的天然降雨来补充土壤水分的不足 o满足不了植物生长
的需要 ~在平水年土壤水分亏缺量较小 o可基本维持平衡 o每株年
均分枝数为 ut 个 o株高生长为 s1t|{ ¦°#§pt o干物质生产为
s1uyu ®ª#°pu¤p t o在降雨量 wxs °°左右的年份 o植物的生长基本
维持正常 o要想获得较快的生长和较高的生物产量 o如果没有充
足的水分补充是难以实现的 o所以采用工程整地发展集流林业 o
是补充土壤水分不足的主要措施 ~在丰水年土壤水分在维持平衡
的同时还略有盈余 o每株年均分枝数为 vy个 o株高生长为 s1vt{
¦°#§pt o干物质生产为 s1w{x ®ª#°pu¤pt o这表明柠条灌木林的生
长关键是水分 o林地水分的平衡状况与年降雨量和季节的分配特
点有一定关系k王孟本等 ot||y ~程积民等 oussul ∀研究表明 t{年
生柠条灌木林地 o在丰水年土壤水分的补偿深度达 t{s ¦° ~平水
年土壤水分的补偿深度仅为 {s ¦°左右 ~干旱年不仅得不到补偿
反而大量消耗土壤深层的储水 o使 uss ∗ wss ¦°内土层的含水量
比平水年下降 uv ∗ wx ª#®ªpt ∀尤其是在半干旱地区 o土壤干化这
一严重的土壤退化形式已成为人工植被建设的严重隐患 o而在植
被根际区水分季节性亏缺差异显著 o造成植被根际区土壤水分长
时间持续严重亏缺k余新晓 ot||vl o土壤表层板结 o土壤紧实度增
大 o导致了人工植被的严重退化以至大面积干枯死亡k杨维西 o
t||yl ∀
图 v 柠条不同生长年限根系质量比例结构
ƒ¬ªqv ׫¨ ³µ²³²µ·¬²± ¶·µ∏¦·∏µ¨ ²©µ²²·¶¼¶·¨° º ¬¨ª«·
²©§¬©©¨µ¨±·¤ª¨¶²© Χqκορσηινσκιι
t1 毛根质量 ‹¤¬µµ²²·º ¬¨ª«·~u1 侧根质量 ¤·¨µ¤¯
µ²²·º ¬¨ª«·~v1主根质量 ¤¬±µ²²·º ¬¨ª«·q
313 柠条根系分布与土壤干层形成
土壤干层是黄土高原特殊的环境气候条件下形成的一种水
文现象k杨文治等 ot||{l o也是加速环境旱化和土壤干化的一种
表现 ∀由于土壤干层主要存在于人工植被类型中 o故形成土壤干
层的树k灌 !草l种与土壤干化的关系已引起人们的普遍重视 ∀许
多研究认为 o在黄土高原半干旱区严重的干旱条件下 o林草植被
不能从天然降水中获取足够的水分 o维持其正常生长的需要 o必
须要吸收深层土壤水分 o为此 o柠条根系常受天然降水不足的影
响 o生长到中龄期根系分布深度一般达t sss ¦°左右 o大量吸收和
利用深层土壤水分 o最终导致土壤干化形成土壤干层 ∀土壤干层
形成后 o失去/土壤水库0k李玉山 ot|{v ~朱显谟 ot|{|l的功能 o丧
失了供水调节能力 ∀从图 v可以看出 ot{年生的柠条灌木林 o不
同生长年限 s ∗ {ss ¦°深根系的质量比例结构受土壤水分的影
响变化较大 ∀一般在 t ∗ y年间为柠条生长幼龄期 o地上部分的
生长主要靠天然降水 o而土壤水消耗较少 o主根和毛根生长缓慢 o
分别占总根量的 u|1x h和 ux1x h o侧根发达占总根量的 wx1s h o
这进一步说明在柠条生长的幼龄期一方面靠天然降水 o另一方面遇到干旱年主要靠浅层土壤水分来调节 ~在
柠条生长的中龄期 z ∗ tu年 o地上部分的生长主要利用土壤中层水分 o而天然降水仅仅是补充 o故土壤水分
消耗较大 o主根和侧根发达 o分别占总根量的 ws1s h和 wt1s h o毛根生长缓慢仅占总根量的 t{1| h ~在柠条
sw 林 业 科 学 wt卷
生长的老龄期 tv ∗ t{年 o土壤浅层和中层的水分基本耗尽 o地上部分的生长主要利用发达的主根吸收土壤
水分 o致使土壤水分亏缺严重 o土壤干层厚度达 zxs ∗ {ss ¦°o此时 o主根深度达t sss ¦°以上 o质量占总根量
的 xt1| h o侧根和毛根因土壤水分不足而老化衰退 o生长发育缓慢 o分别占总根量的 ux1u h和 uu1| h ∀显
然 o人工植被的土壤干化通过植被本身生长环境中水分条件的不断恶化而引起土壤物理和化学性质的恶化 o
最终导致了天然植被的退化和土地的沙化 ∀目前 o在 t{年生的柠条灌木林下 o天然草本植物的种群数量组
成比柠条生长的幼龄期下降了 zx h o每 °u 仅有 x种 o而且因土壤水分亏缺严重 o现存植物的生长常常处于
半营养阶段 o{u h的植物不能开花结实 ∀少数开花结实形成种子掉落地面后 o因土壤紧实 !地面裸露常常被
风刮走 o很难形成幼苗进一步繁殖更新 ∀因此 o在该区通过工程整地措施种植试验 o在丰水年土壤水分恢复正
常大约需要 ts年 ~平水年土壤水分恢复正常大约需要 tx年 ~而干旱年土壤水分恢复正常大约需要 us年以上 ∀
w 结论
在黄土高原半干旱区柠条灌木的生长幼龄期为 y年k从种植的 t|{x ) t||s年l o中龄期为 z年k从生长的
t||t ) t||z年l otw年以后k从种植的 t|{x ) t||{年l柠条的生长已进入老龄期 ∀凡采用工程整地种植的柠
条从进入老龄期 w年kt||| ) ussu年l的生长过程看 o由于积蓄了有限的天然降雨 o丰水年生长良好 o平水年
生长一般 o干旱年生长较差 o有 tx1v h的植株干枯死亡 ~而对照区柠条进入老龄期生长缓慢 o{x h的植株老化
衰退 o尤其是在干旱年因土壤水分不足 o已有 zx1{ h的植株干枯死亡 ∀从柠条灌木生长的不同时期 s ∗ {ss
¦°土壤水分的变化可知 o在幼龄期植株生长缓慢 o主要利用天然降雨 o而土壤水分仅作为补充利用 ~在中龄
期因天然降雨补充不足 o主要利用土壤深层水分 o造成土壤深层水分严重亏缺 o土壤干层不断加厚 ∀在生长
初期kv月中旬l土壤干层厚度为 uys ¦° o生长中期kz月上旬l土壤干层厚度为 uws ¦°o生长末期kts月上旬l
土壤干层厚度为 uxs ¦° ~在老龄期土壤干层不断加厚 o随着生长季节的变化 o在柠条年生长初期土壤干层厚
度为 tss ∗ zxs ¦° o生长中期为 {s ∗ zys ¦° o生长末期为 {s ∗ z{s ¦°∀柠条灌木林水平阶种植生长前 ts ¤主要
利用土壤水分 ots ¤以后k中龄后期老龄前期l由于土壤水分亏缺严重 o植株的生长主要靠天然降水 ∀在丰水
年生长季始末土壤 s ∗ {ss ¦°储水量盈余 ww1{u °° o对照亏缺 xt1x ∗ z|1y °° ~在平水年土壤水分亏缺量为
xv1|t °° o对照亏缺量为 tsv1yw °° ~在干旱年土壤水分亏缺量为 tsu1{z °° o对照亏缺量为 txv1vu °°∀柠
条灌木林在丰水年土壤水分的补偿深度为 t{s ¦°o对照为 wx ¦°~平水年土壤水分的补偿深度仅为 {s ¦°左
右 o对照为 ut ¦° ~干旱年土壤水分不仅得不到补偿反而大量消耗土壤深层的储水 o使 uss ∗ wss ¦°内土层的
含水量比丰水年下降 wv ∗ yt ª#®ªpt o比平水年下降 uv ∗ wx ª#®ªpt o比对照下降 yy ∗ zw ª#®ªpt ∀根据水平阶
柠条主根 !侧根和毛根的生长分配比例得出 o在丰水年土壤水分恢复正常需要 tv年 o平水年需要 tx年以上 o
而干旱年大约需要 us年以上 ∀而对照无论是丰水年 !平水年还是干旱年都需要在 us年以上 ∀
参 考 文 献
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