林业科学

作者：韩新生1,2,许浩1,*,蔡进军3,董立国1,郭永忠1,王月玲1,万海霞1,安钰1

单位：1. 宁夏农林科学院林业与草地生态研究所　宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室　宁夏生态修复与多功能林业综合研究　中心　银川 7500022. 中国水利水电科学研究院　流域水循环模拟与调控国家重点实验室　北京 1000383. 宁夏农林科学院农业资源与环境研究所　银川 750002

关键词：山杏人工林,土壤湿度,土壤温度,气象因子,水平沟整地,半干旱黄土区

基金：国家重点研发计划课题（2023YFF1305104）；宁夏农业高质量发展和生态保护科技创新示范课题（NGSB-2021-14-01）；宁夏重点研发计划（2022YCZX0054、2021BEG03017）；宁夏自然科学基金项目（2019AAC03148）。

目的: 以宁夏南部黄土丘陵区带状山杏人工林为例，揭示林带内与带间的不同深度处土壤湿度的时空变化及其关键环境影响因素，为半干旱区林草植被科学管理及雨水资源高效利用提供依据。方法: 2020—2022年，在宁夏彭阳县山杏人工林带内和带间各布设1套200 cm测深的智墒传感器，分层逐时监测土壤体积含水量和土壤温度变化，同时布设1台气象站连续监测近地面降水、气温、空气湿度等气象条件，采用相关分析探究土壤湿度对前1日土壤湿度、土壤温度和气象因子的响应规律。结果: 2020年和2021年为平水年，降水量分别为467.4和440.8 mm；2022年为枯水年，降水量为354.8 mm；土壤体积含水量平均值为平水年（2021年，17.0%）显著高于枯水年（2022年，14.3%）。土壤体积含水量随土层加深呈近线性增加，其斜率表现为林带间高于林带内，平水年高于枯水年。在0~120 cm土层的土壤体积含水量为林带内（15.3%）高于林带间（14.0%），但在120~200 cm土层为林带间（17.6%）高于林带内（16.8%）。在0~60 cm土层的土壤体积含水量变异系数为林带间（42.9%）高于林带内（37.8%），但在60~200 cm土层为林带内（23.2%）高于林带间（19.1%）。土壤湿度变化的季节格局为：相对稳定期（3—4月）、耗损期（5—8月）、恢复期（9—11月）和衰退期（12月—次年2月），最大值多出现在4月，最小值出现在8月（平水年）和12月（枯水年）；土壤湿度变化的垂直空间格局为：速变层（0~50 cm）、活跃层（50~90 cm）、次活跃层（90~170 cm）、相对稳定层（170~200 cm）。相关分析发现，土壤湿度日变化相关性最强的环境因子为正相关的前1日土壤湿度和负相关的土壤温度，月变化相关性最强的环境因子为负相关的土壤温度。结论: 宁夏黄土区稀疏带状山杏人工林林带内和林带间土壤湿度在季节和剖面上均表现出较大波动，枯水年比平水年波动的层次更深。综合分析发现前1日土壤湿度、土壤温度、气象因子均是影响枯水年和平水年日及月尺度各剖面层次土壤湿度变化的要素。其中，前1日土壤湿度和土壤温度为主要影响因子；在0~120 cm土层内的土壤湿度为林带内高于林带间。本研究结果对宁夏半干旱黄土区水平沟整地后退化植被科学恢复及土壤水分高效利用有很好的指导意义。

来源：2024年第4期

《林业科学》期刊编辑部

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