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不同水分生態(tài)區(qū)土壤水分對(duì)植物根系生長(zhǎng)的影響

2022年09月16日 13:24:59      來(lái)源：浙江托普儀器有限公司 >> 進(jìn)入該公司展臺(tái)      閱讀量：24

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    托普儀器公司通過(guò)使用土壤水分測(cè)定儀對(duì)對(duì)不同水分生態(tài)區(qū)的土壤進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，不同坡向立地條件下刺槐人工林土壤水分長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的平均結(jié)果可以看出，半濕潤(rùn)地區(qū)立地下刺槐人工林的土壤水分現(xiàn)狀遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于半干旱立地條件下的刺槐人工林，長(zhǎng)武林地的平均含水量約為安塞林地的3倍左右。在同一水分生態(tài)區(qū)下，陰坡刺槐林地的土壤水分條件較好于陽(yáng)坡的刺槐林地水分條件，其中長(zhǎng)武陰陽(yáng)坡土壤水分差異顯著，土壤含水量平均差值為5%，而安塞林地中陰陽(yáng)坡土壤水分差異不明顯，平均差異不足1%。因此對(duì)所調(diào)查不同立地的樣地土壤水分現(xiàn)狀排序由優(yōu)到劣依次為:長(zhǎng)武陰坡林地>長(zhǎng)武陽(yáng)坡林地>安塞陰坡林地>安塞陽(yáng)坡林地。
    在長(zhǎng)武不同坡向立地條件下的淺層(Clm范圍內(nèi))水分狀況好于下層水分，土壤水分含量且隨著土層深度的增加而呈現(xiàn)出基本相似的、明顯的波動(dòng)，而安塞陰陽(yáng)坡立地均表現(xiàn)出表層水分狀況不及下層水分條件狀況，且隨著土層深度的增加也無(wú)明顯的變化。
    在所觀測(cè)的不同立地條件下，lm以下的深層土壤中的水分變化各有特點(diǎn)，在水分條件較好的長(zhǎng)武陰坡刺槐林地的土壤水分含量隨土層深度增加而明顯增加，并在2}3m的土層內(nèi)形成值;處于陽(yáng)坡的刺槐林地水分則表現(xiàn)出相反的變化趨勢(shì)，即隨土層深度的增加含水量減少，且遞減梯度隨土層深度的增加而增加，在所測(cè)定的土層范圍內(nèi)，單位深度土層(lm)上含水量遞減率可達(dá)3%左右。而在干旱條件下的安塞陰坡立地上刺槐林地深層水分變化不明顯，在所調(diào)查的深度范圍內(nèi)保持在7.207.30%左右，但是在陽(yáng)坡水分含量卻隨著土層深度的增加而呈細(xì)微增加的趨勢(shì)。
    通過(guò)對(duì)不同水分生態(tài)區(qū)立地條件下刺槐人工林生長(zhǎng)季土壤水分的監(jiān)測(cè)結(jié)果可以看出，不同水分生態(tài)區(qū)土壤水分狀況有明顯的地域差異，而這種差異主要受降水量的影響，降水是黃土高原水分的來(lái)源，在受大陸季風(fēng)的氣候的影響下，黃土高原降水量由東南向西北逐漸減少，致使地域間土壤水分狀況發(fā)生很大變化，一般來(lái)說(shuō)，土壤水分狀況隨降水量的減少，由東南向西南而明顯減少。不同水分生態(tài)區(qū)土壤水分狀況有明顯的地域差異與黃土高原土壤質(zhì)地也有密切的關(guān)系，黃土性土壤質(zhì)地受組成顆粒的影響在地域上也呈明顯的變化，即由東南向西南逐漸變粗，受質(zhì)地的制約和影響，黃土高原土壤水分的物理性質(zhì)也呈相應(yīng)的變化，即由東南向西北，土壤的持水能力逐漸減小，蒸發(fā)能力逐漸增強(qiáng)。在同一水分生態(tài)區(qū)下陰陽(yáng)坡的差異，主要來(lái)自不同坡向受日照影響，陽(yáng)坡接受的熱能比陰坡多，而產(chǎn)生溫度的差異，使土壤水分的蒸發(fā)不同，故陰坡土壤水分狀況好于陽(yáng)坡。
    黃土高原降水量由東南向西北逐漸減少，黃土顆粒東南向西南逐漸變粗現(xiàn)狀的并非一朝一夕，而是在黃土高原漫長(zhǎng)的形成過(guò)程中的造就的，在此過(guò)程中就必然形成土壤水分的差異。通過(guò)對(duì)黃土高原的地質(zhì)學(xué)的大量研究表明，在喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)中不僅導(dǎo)致青藏高原的形成，而且引起了中國(guó)大陸的一系列差異性升降構(gòu)造變化，較為明顯的是秦嶺的抬升造成南北氣候差異的分界線。由于青藏高原的隆起，引起了西風(fēng)氣流的動(dòng)力作用，在*的西北風(fēng)吹揚(yáng)下，中亞內(nèi)陸沙漠地區(qū)的大量粉塵被抬升到3000m以上的高空，隨風(fēng)向東南方向漂移，在此過(guò)程中，細(xì)粒沿途不斷吸水相互碰撞團(tuán)聚增重而呈雨土和雨塵下降，或因與東來(lái)濕氣相遇，促使降雨而被淋洗下落。正如朱顯漠指出“倘若沒(méi)有西來(lái)季風(fēng)的吹揚(yáng)和分選是不會(huì)和沙子及石礫分開(kāi)而東飄高空，倘無(wú)東來(lái)季風(fēng)的攔截或黃土高原上空氣流也很干燥，那末黃塵也只能按先粗后細(xì)的規(guī)律自重降落”。這些與物質(zhì)成分與沙塵暴十分接近，主要山0.010.05 mm的粉沙級(jí)顆粒在黃河中下游一帶山東南到西北大量沉積下來(lái)，形成巨厚的，組成的具有大空隙、松軟并且具有濕陷性的風(fēng)成物的沉積。這種黃土的堆積以及黃土高原的形成至少已有260萬(wàn)年的歷史且現(xiàn)在仍處于不斷的進(jìn)行中。黃土作為黃土高原的土壤，其*的堆積過(guò)程就使得土壤水分狀況處于低水平且由東南向西北而明顯減少。加之近萬(wàn)年來(lái)，氣候變暖，黃土高原的氣候也發(fā)生一致的變化，黃土高原地區(qū)氣候變干變暖，使發(fā)育黃土的環(huán)境變的越來(lái)越干旱，故近萬(wàn)年來(lái)新堆積的黃土層更加干燥，這可從黃土高原植被的形成及演替可得到證實(shí)，劉東生院士等通過(guò)對(duì)黃土高原不同地區(qū)土層中抱粉、古土壤、植物硅酸體等的研究黃土高原的古植被狀況時(shí)發(fā)現(xiàn)，在有深厚黃土分布的源面上從來(lái)沒(méi)有穩(wěn)定的大面積的森林生長(zhǎng)，而是以各類草原植被為主，在早全新世植被為疏林草原，即使在氣候宜的全新世中期，植被以溫帶落葉闊葉林為主的森林草原并摻雜少量亞熱帶植物，到了晚全新世植被為以松、篙為主的森林草原，但在溝谷和山地陰坡中有森林(疏林)較好的發(fā)育。呂厚遠(yuǎn)等人「174]通過(guò)對(duì)黃土高原南部自東向西(渭南、寶雞和蘭州)古植被的空間變化的研究結(jié)果指出，渭南在全新世植被類型為草原、疏林草原，在氣候宜期可能有短期的落葉闊葉林生長(zhǎng);寶雞在全新世植被類型為草原或疏林草原;而蘭州則在全新世晚期發(fā)育了短暫的草原植被類型外，其他時(shí)期全部為荒漠。通過(guò)對(duì)黃土的形成以及其上植被自然演替可知，黃土高原在堆積過(guò)程中就形成深層土壤水分和土壤性質(zhì)的東南和西北的巨大差異，古植被的狀況和時(shí)間和空間演替是對(duì)黃土高原環(huán)境基礎(chǔ)不良并且不斷惡化的指示。
    特別是在近100年來(lái)，黃土高原地區(qū)氣候變干變暖顯著，因此導(dǎo)致蒸發(fā)和植被蒸騰作用加強(qiáng)促使土壤水分消耗，與此同時(shí)，黃土高原降水量減少，在近100年來(lái)減少了約100mm，使土壤水分的補(bǔ)給來(lái)源減少。氣候干化和降水量減少使的該地區(qū)植被群落發(fā)生變化，特別是在延安及其以北地區(qū)，使天然林和草原植被都發(fā)生明顯消退。
    在所調(diào)查的不同水分生態(tài)區(qū)，安塞的土壤水分環(huán)境在受該地區(qū)黃土*的堆積過(guò)程形成的土壤水分不佳的基礎(chǔ)，并伴隨外界氣候條件的干化，新堆積黃土更低濕，水分的消耗更加強(qiáng)烈，加之人為活動(dòng)的破壞，從而造成安塞的土壤水分現(xiàn)有的虧負(fù)局面。長(zhǎng)武的土壤水分的狀況相對(duì)豐富，但無(wú)積極的治理和保護(hù)措施的情況下，隨著人類無(wú)法改變的氣候干化不斷的加劇，降雨量持續(xù)減少的事實(shí)的情況下，也可能造成該地區(qū)土壤水分虧缺的局面。
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