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岷江上游亚高山森林土壤大孔隙等物理性状研究

作　者: 高攀
导　师: 薛建辉
学　校: 南京林业大学
专　业: 生态学
关键词: 森林土壤 土壤大孔隙 土壤水分穿透曲线 Poiseulle模型 土壤含水量
分类号: S714
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


森林土壤层在森林水文功能中发挥着水分蓄存器和调节器的作用，大孔隙是森林土壤中常见的现象，对森林土壤水分的运动过程有着重要的影响。因此，探讨森林土壤大孔隙在土壤中的数量与分布，可为揭示森林涵养水源机理，加深对森林调节水文过程的了解具有重要意义。本文通过对岷江上游亚高山地区，不同森林类型土壤物理特性、土壤大孔隙和土壤含水量的研究，主要得到了以下几方面结论： (1) 在四种不同森林群落类型下，土壤由表层0—20cm到底层80—100cm，粉粒含量和粗黏粒含量都偏高，平均值为75.40％和19.73％。土壤石砾平均含量也比较高，达到42.41％，且各土壤层含量比较均匀。实验表明，四种森林群落下土壤的透水性能良好。出现上述情况可能是由于粒径＞3mm的石砾含量偏高造成的。 (2) 在四种不同森林群落类型下设置的土壤剖面中，对根系进行的调查结果表明，四种森林群落类型的根系主要集中在0—40cm土层。40cm以下只有少量的细根分布。 (3) 采用水分穿透曲线和Poiseulle模型研究四种森林群落类型下土壤大孔隙的孔径分布范围和数量特征。大孔隙半径主要集中在0.2—204mm之间，均值为0.68mm，均方差0.096，并随着剖面的发育程度不同，其上层土壤中半径较大的大孔隙多，而下层土壤中大孔隙数量少的特点。 (4)四种不同森林群落类型下大孔隙的数量范围在134—1261个／dm~2之间，平均566个，变异系数59.6％，表明随着采样点的改变，大孔隙个数变化比较大。五个土壤层的大孔隙个数的变异系数依次为灌竹林66.19％＞冷杉林56.02％＞高山栎林39.56％＞阔叶林38.59％，这表明灌竹林下土壤、冷杉林下土壤的大孔隙数量空间变化较大。测定结果表明灌竹林、冷杉林土壤中的根系量也比较多。由此可见，植被根系对土壤大孔隙的产生有明显作用。 (5) 土壤含水量对于降雨的响应并非完全同步。在7—8月的雨季，土壤含水量整体较高，四种森林群落类型样地下土壤含水量平均为：阔叶林37.55％，冷杉林30.97％，灌竹林37.54％，高山栎林29.33％。从土壤含水量的垂直变化来看，四种森林群落类型下土壤表层含水量都比下层土壤含水量高。这主要是因为表层土壤受到植被的作用而表现出土壤团粒结构较好、富含有机质，孔隙度较大，容重也较小，贮水能力较强的特点。另外，在林内形成的独特小气候环境(如雾，空气湿度大等)也有助于表层土壤贮存水分。而在50cm以下的土壤层中，颗粒粗、大石砾含量多等特点使得其贮水能力低，上层入渗水几乎在此不做停留即继续下移，所以底层土壤含水量相对较低。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
前言  8
一、文献综述  8-20
  1 土壤大孔隙的定义  8-9
  2 土壤大孔隙的成因  9-11
  3 土壤大孔隙的研究方法  11-14
  4 国内外关于土壤大孔隙的研究进展  14-17
  5 岷江上游森林生态研究现状  17-18
  6 研究意义  18-20
二、实验材料与方法  20-27
  2.1 实验材料  20-23
    2.1.1 试验区的自然条件概况  20
    2.1.2 样地设置  20-22
    2.1.3 土壤样品采集  22-23
  2.2 调查与实验方法  23-27
    2.2.1 土壤中根系调查与测量  23
    2.2.2 土壤物理指标测定  23-25
    2.2.3 土壤含水量动态的时间序列分析  25-27
三、结果与分析  27-51
  3.1 不同类型森林群落土壤物理性状比较分析  27-32
    3.1.1 四种森林群落下土壤颗粒组成差异分析  27-29
    3.1.2 土壤孔隙度等指标差异比较  29-32
  3.2 根系性状研究  32-35
    3.2.1 根系分布特点  32
    3.2.2 根系生物量特点  32
    3.2.3 根系密度特点  32-33
    3.2.4 四种森林群落类型样地土壤容重与根系的关系  33-34
    3.2.5 四种森林群落类型样地土壤孔隙与根系的关系  34-35
  3.3 不同森林群落类型下土壤大孔隙特征分析  35-47
    3.3.1 土壤水分穿透曲线的比较  35-38
    3.3.2 土壤稳定出流速率比较  38-39
    3.3.3 土壤容重与稳定出流速率之间关系分析  39-40
    3.3.4 五个土壤层次稳定出流速率聚类分析  40-43
    3.3.5 不同森林群落类型下土壤大孔隙的孔径范围与数量  43-46
    3.3.6 土壤大孔隙半径与土壤出流速率的关系  46-47
  3.4 不同森林群落类型下土壤含水量分布及动态变化  47-51
    3.4.1 土壤含水量动态变化  47-49
    3.4.2 土壤含水量垂直分布  49-50
    3.4.3 冷杉林下土壤含水量动态的时间序列分析  50-51
四、结论与讨论  51-54
  4.1 结论  51-52
  4.2 讨论  52-54
参考文献  54-60
详细摘要  60-63

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中图分类: > 农业科学 > 林业 > 林业基础科学 > 森林土壤学
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