元谋干热河谷微区域集水系统水量平衡研究

摘要

水分不足是元谋干热河谷区植物生长的主要限制因子，对于天然降水作为该区植被恢复的唯一水分来源的情况下，若采用常规造林技术措施，土壤水分状况不能满足林木的成活和生长需求。因此，本试验采用了水平阶整地结合滴灌系统的微区域集水措施对降水资源进行充分利用，来改善土壤水分状况。土壤中的水分受降水、林冠截留、植物蒸腾、土壤蒸发、地表径流、土壤渗漏等多种因素的影响而发生变化。青枣、石榴和印楝是该区生态植被建设的主要经济树种，定量科学地研究该集水措施下各树种小区生长过程中的水量平衡状况，不仅可以为该集水系统提供理论依据，也可为元谋干热河谷地区人工林培育以及经济作物的栽培提供理论依据。 本文采用野外实验与室内分析相结合的方法，对同一水分处理(13．O％)下青枣和石榴小区、不同水分处理(13．0％、15．5％、15．7％)下石榴小区、不同整地措施下印楝小区水量平衡各分量以及树木生长量的动态变化特征进行了详细分析，分析结果表明： (1)植树带内的水分多少可以通过人为调节，利用微区域集水措施解决因干旱少水导致树木生长不良的问题是完全可行的。整个生长季，进行过水平阶整地的青枣、石榴、印楝小区植树带内土壤水分均有盈余，水分盈余量占降水量的13．54％～35．52％，系统土壤水分处于平衡状态。该系统中降雨和地表汇集径流量是系统的水分输入，其中，降雨占总输入的96．18％；蒸散量占水分总输入的34．83％～58．15％，是系统水分的主要输出，土壤渗漏量占水分输入的26．56％～29．65％。而自然坡面印楝小区植树带内整个生长季土壤水分亏缺27．73mm，占降雨量的-4．89％，土壤水分长期处于亏缺状态，该系统中降雨作为水分输入，而地表径流量、蒸散量、土壤渗漏量是输出，分别占降雨量的35．65％、31．97％、37．27％。 (2)不同树种小区间、同一树种不同水分处理以及不同整地措施小区间的水量平衡状况有差异。同一水分处理下，石榴小区的水分盈余量是青枣小区的2．6倍。石榴小区不同水分处理下，各小区植树带的土壤水分盈余量不同。其中，土壤含水率为17．5％的水分盈余量比15．5％的少5．15％，土壤含水率为15．5％的水分盈余量比13．0％的少20．13％。不同整地措施下，水平阶整地印楝小区的土壤水分盈余量比自然坡面印楝小区的多314．06mm。 (3)微区域集水措施改善了土壤的水分状况，促进了树木的生长发育，且不同树种以及同一树种不同处理下树木的生长发育存在差异。整个生长季，同一水分处理下，青枣小区的树高、冠幅、地径净增量分别是石榴的5．7倍、4．9倍、1．08倍。较高土壤水分处理有利于石榴的生长发育，土壤含水率为17．5％的树高、冠幅、地径净增量分别比15．5％的多13．5％、9．21％、73．21％；土壤含水率为15．5％的树高、冠幅、地径净增量分别比13．0％的多41．56％、29．31％、11．85％，对于元谋干热河谷而言，土壤水分控制在14．0％～16．0％的供水范围较好。水平阶整地印楝小区的树高、冠幅、地径增长量分别比自然坡面印楝小区的高23．03％、108．51％、48．38％。

目录

文摘

英文文摘

声明及关于论文使用授权的说明

1前言

2研究区概况

3试验设计及研究方法

4结果与分析

5结论与讨论

参考文献

致谢