黄土丘陵区刺槐林地土壤水分生产力效应研究

Abstract

植被建设是黄土高原治理水土流失、改善生态环境的重要手段，在水土保持治理中有着重要的地位。而在黄土高原土壤水分是气候、地形及植被共同作用下的产物，它反映并决定了植被的生长条件，其状况如何直接关系到黄土高原的植被建设。本研究从人工刺槐林地的土壤水分状况入手，结合刺槐生长状况的分析，得出如下结果：1.黄土丘陵区刺槐林土壤水分利用深度大于其它植被类型。就0－2m土层而言刺槐林地的土壤含水量年最低值低于裸地，说明其年利用强度大于裸地；刺槐林地年入渗量大于裸地，说明其利用强度大于裸地。2.选取了适合刺槐树高、胸径、材积生长的数学模型，并对其进行适合性检验，其树高、胸径、材积生长模型依次可选取逻辑斯蒂模型、理查德模型。利用刺槐生长模型对其生长进行了进一步分析，求出了刺槐单木生长过程中的特征点，并利用最优分割法将其生长过程划分为五个阶段。3.分析了刺槐林地土壤水分随林分生长的演变规律。在林木生长初期由于林木耗水相对越低，林地土壤含水量与裸地基本相似。在林木生长中期，由于其耗水量增大，其对林地土壤水分利用的深度与强度都加大，因此林地土壤含水量逐渐降低，林地土壤水分状况恶化。逐渐恶化的林地土壤水分状况导致较低的生长量，在降雨量没有大幅下降的情况下，林地土壤水分状况能得以部分恢复，并最终取得一种动态的平衡，这为林木后期的生长与林分的演替提供了基础。对刺槐林地土壤水分进行了数值模拟。4.分析了植被生长量形成的各影响因素，并对刺槐生长与环境因子进行了典型相关分析，而后引入树木年轮气候学方法进一步研究了各水分因子对刺槐生长的影响。5.应用Lieth-Box模型，结合主要气象因子（降雨量、气温等）资料计算了陕北黄土丘陵区植被的净第一性生产力、木材产量，绘制了该区植物气候生产力分布图。研究了黄土高原区域水平上土壤水分与其植被气候生产力及现实生产力的关系。</span