喀斯特地区土壤温度和水分特征研究

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1、分类号密级UDC编号硕士研究生学位论文论文题目：喀斯特地区土壤温度和水分特征研究学院旅游与地理科学学院专业名称自然地理学研究生姓名袁孟学号12070501008导师姓名李玉辉职称教授2015年6月1日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：2015年6月1日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即

2、：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权云南师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名：指导教师签名：2015年5月1日2015年6月1日摘要摘要土壤温度以及土壤水分是影响土壤肥力的主要因素，对土壤的理化性质、生物过程以及区域小气候等具有重要的影响。而地表的覆盖特征对土壤温度、土壤水分均有较大的影响，尤其是在典型的喀斯特地区，严重的植被破坏、水土流失加剧了自然灾害的爆发频度，生态问题与经济发展之间的矛盾突出，并成为主要矛盾。文章以空间代替时间的思想对

3、三种不同生境类型的群落（云南松林、栓皮栎林、石灰岩裸地）进行土壤温度和水分特征的探究，旨在揭示喀斯特石林土壤水热结构的生态意义，为区域生态恢复和经济建设提供可靠依据。本文的研究结果如下：（1）实验期间，研究地平均气温为16.2℃，与该地区多年年均温（16℃）基本持平。年降雨量为695.8mm比多年平均降水量967.9mm减少了272.1mm。石灰岩裸地的平均土壤温度为19.4℃，栓皮栎林17.5℃，云南松林15.3℃，云南松林土壤含水量36.9%，石灰岩裸地35.4%，栓皮栎林24.6%。（2）大气温度分别可以解释石灰岩裸地、栓皮栎林、云南松林20cm土壤温度变化的85％、82.5％、60％，

4、石灰岩裸地、栓皮栎林、云南松林120cm土壤温度变化幅度的67%、58%、35%，对20cm深土壤的解释度较高。大气温度对3个生境土壤温度的解释程度是石灰岩裸地＞栓皮栎林＞云南松林。（3）研究区土壤温度总体呈现出石灰岩裸地＞栓皮栎林＞云南松林的特征，但不同时间尺度、不同剖面以及不同生境的土壤温度差异显著。从全年来看，研究区土壤温度的日振幅出现两次波峰(12月和5月)两次波谷（3月和9月），变化曲线大致呈“M”型，说明季节过渡期是土壤温度的转换期。但是研究区土壤温度的月际变化特征反映出显著的季节差异。各深度土层温度春季、秋季、冬季变化幅度相对较大，春季，20cm土壤温度均呈现中等变异的特征，12

5、0cm为弱变异特征；夏季由于普遍高温的影响，表现为弱变异性的特征；秋季均为中等变异特征；冬季20cm土壤温度变异系数石灰岩裸地与栓皮栎林相等且都大于云南松林，也表现为中等变异的特征。冬季云南松林较小的变异特性为表土中的种子、幼苗的越冬提供了良好的环境；120cm土壤温度变异系数云南松林（0.10）＞栓皮栎林（0.08）＞石灰岩裸地（0.07），具有明显的季节差异。旱季各样地的土壤温度小于雨季土壤温度值，各土层的距平值雨季大于旱季。（4）四种特殊气象事件（小到中雨、大雨、暴雨、降雪）中，小到中雨雨强带来的降水具有很大的局限性，不足以改变实验区土壤温度；大雨天气对各Ⅰ摘要样地土壤温度的影响程度最大

6、，能够改变石灰岩裸地以及栓皮栎林的土壤热力流向特征，在一定程度上影响区域小生境；暴雨对土壤温度的影响较为迅速，土壤热力梯度值先减后增，虽均未出现负值，降幅较大，对土壤具有强烈的降温作用，但持续时间短；降雪过程（12月12日至20日）中，石灰岩裸地土壤温度从15.6℃降到12.6℃，降幅23.8%；栓皮栎林从14.3℃降到11.4℃，降幅25.4%；云南松林从12.7℃降为10.2℃，降幅24.5%。由于降雪过程相对较短、雪量少且地表气温偏高，雪降到地表之后很快融化，雪并未体现出作为一个绝热层的作用,来阻止土壤与大气的热交换过程，而是加速土壤温度的下降。（5）不同群落的土壤水分差异较大。云南松林

7、土壤含水量相对较高；受疏松的土壤层和较高的岩石斑块比例的影响，石灰岩裸地土壤含水量次之，变化幅度较小；以栓皮栎为代表的栓皮栎林林冠截留率（21.35%）相对较高，导致林内各深度土层水分变化微弱，含水量较低。（6）石林喀斯特地区的土壤水分具有较强的时空异质性，在时间尺度上，3个样地除了石灰岩裸地80cm土壤含水量最大最小值出现的时间有差异外，其余样地各土层最小值均出现在春末，最大值均出现在夏末，体现