太行山区不同植被条件下土壤水分动态变化特征研究

摘要

为了解太行山区主要植被类型的土壤水分状况,选取太行山区4种典型植被——小麦/玉米(农作物)、黄背草(草本)、荆条(灌木)和核桃(乔木),利用大型称重式蒸渗仪,监测了4种植被2018年和2019年生长季(4—10月)的土壤水分、深层渗漏和蒸散发要素,并利用数理统计方法分析了土壤含水量的变化特征.结果表明,2018年小麦/玉米、黄背草、荆条和核桃地平均土壤含水量分别为0.30 cm3·cm-3、0.35 cm3·cm-3、0.32 cm3·cm-3和0.36 cm3·cm-3,而2019年平均土壤含水量分别为0.28 cm3·cm-3、0.26 cm3·cm-3、0.23 cm3·cm-3和0.31 cm3·cm-3,相比于2017年生长季末(11月)土壤含水量,2018年小麦/玉米、黄背草、荆条和核桃地土壤含水量下降幅度分别为0.05 cm3·cm-3、0.04 cm3·cm-3、0.09 cm3·cm-3和0.05 cm3·cm-3,2019年下降幅度分别为0.07 cm3·cm-3、0.13 cm3·cm-3、0.18 cm3·cm-3和0.10 cm3·cm-3,荆条地土壤水分的下降幅度最大,小麦/玉米地下降幅度最小.在垂直方向上,4种植被土壤水分变化趋势一致,随着土层深度的增加土壤含水量逐渐降低,但对土壤水分的获取深度有所差异.土壤水分获取深度小麦/玉米主要为45～100 cm,黄背草和核桃主要为100～150 cm,荆条主要为150～180 cm.形成这一结果的原因可能是根系分布的差异,小麦/玉米和黄背草为禾本科植物,根系分布在浅层土壤,虽然核桃为乔木,但其为浅根植物,而荆条在主根周围分布有丰富的侧根,且主根延伸到土层深部,能够获取深层土壤水分.这表明荆条是该地区主要耗水物种,在太行山区绿化植被的选取和生态系统的管理和修复中,应尽量减少荆条的覆盖面积.