武陵山区小流域马尾松天然林土壤水分动态研究

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1、武陵山区小流域马尾松天然林土壤水分动态研究摘要利用TDR定位监测的方法，研究武陵山区马尾松天然林土壤水分分配规律。结果表明：在空间分布上，土壤各层含水量随土层深度的增加而改变。降雨后土壤水分损失率与干旱天数存在曲线函数关系(P关键词马尾松天然林；土壤蓄水量；土壤实时含水量；垂直变化；武陵山区中图分类号S791.248文献标识码A文章编号1007-5739(2016)10-0118-02DynamicsofSoilWaterUnderPinusmassonianaNaturalForestinWulingMountainA

2、reaZENGYou1ZHOUXiao-ling2TIANYu-xin2WENShi-zhi1*LUOJia2YANGLi-li1(1CentralSouthUniversityofForestryandTechnology，ChangshaHunan410004；2HunanForestryAcademy,ResearchStationofForestEcosystemLocationandObservationinCiliofHunan)AbstractByusingthetimedomainreflectometr

3、y(TDR),andbasedonthedatacollectedfromFeb,2015toOct，2015，thepaperconductedastudyonthedynamicsofsoilwaterunderPinusmassoniananaturalforestinWulingMountainArea.Theresultsindicatedthatintermsofspatialdistribution,itssoilwatercontentchangedwithincreasingsoildepth.Thes

4、oilwaterlossrateafterrainhadasignificanthyperbolicrelationshipwithdurativedroughtydays，whichsoilwaterstoragehadasignificantlinearnegativerelationshipwiththisduration（P1.2研究方法1.2.1土壤含水量测定。使用TDR300便携式土壤水分速测仪测定典型降雨过程中及降雨前后不同深度土壤含水量的动态变化。在监测样地设定3个监测点，用PVC管标定监测点。根据监测仪

5、器探针SMLf同长度（7.5、12、20cm）测试不同土层深度一次降雨雨前、雨中、雨后测持水量。每次降雨前1山降雨后第1天、第2天、第3天测试。雨中分别在8:00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00、20:00各测1次，共7次。1.2.2土壤蓄水量。采用分层计算法，计算公式为:SWSi=10Vi?hiSWS=ESWSi式中，SWSi、SWS、Vi、h分别表示i层土壤蓄水量（mm）、土壤蓄水总量（mm）、每层土壤容积含水量（％）、层厚度（cm）。土壤水分损失率（％）=（SWSi-SWSn+1）/

6、SWSixioo式中，SWSi、SWSn+1分别表示降雨后第i天、第n+1天的土壤蓄水量。1.2.3降雨量以及其他气象因子的测定。利用自动气象站（HOBOU30自动气象站，美国）测定降雨量、蒸发量、空气温湿度等指标。1.3数据处理试验数据采用SPSS11.5软件进行统计分析。2结果与分析2.1小气象特征对监测期间每次降雨（降雨间隔时间在6h以上算2次降雨）进行统计分析可知（表1），研究区域2015年小气象特征值（大气温度、地面温度、蒸发量）均在7月达到最大值，且具有相似的变化趋势；大气相对湿度变化幅度较小。由此可知，尽管

7、研究区域月平均降雨量差异较大，但是降雨特征、大气温度及土壤温度变化趋势具有相似性，因而对土壤水分的影响相似。2.2降雨前后土壤水分动态变化选取一次典型降雨研宄降雨后土壤水分时间和空间尺度变化。降雨时间为2015年6月30日下午，降雨历时、降雨量分别为1h、10.02mm，未产生地表径流，土壤含水量的测定时间为6月29日、6月30日、7月1日、7月2日、7月3日。此次降雨的前5d和降雨后的后10d天气晴朗，期间平均温度26.76°C，大气平均相对湿度68.36%o研宄期间各土壤层之间土壤含水量变化差异较为明显，由图1可以看

8、出，此次降雨后土壤表层的土壤含水量迅速增加，S土层和M土层的土壤含水量增加量分别是总增加量的50.1%和36.9%,说明降雨对土壤含水量的补给主要在表层土。降雨后2d内土壤水分垂直变化明显，说明马尾松林0〜12cm土层的土壤水分最容易因蒸腾作用而损失土壤水分。接下来的持续干旱条件下土壤水分垂直变化趋势基本不变，由此可