Comparison of spatiotemporal variations of soil moisture in rock desertification and secondary forest areas of Shilin, Yunnan
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摘要: 土壤水分是植被发育和生态恢复的关键。降雨、植被等影响着土壤含水率的时空异质性等的变化,这种作用在西南喀斯特地区尤为显著。以云南石林为例,选取典型石漠化样地及次生林样地,利用PR2(PR2-UM-2.0)传感器于每月月末对两类样地中0~1 000 mm土层的土壤含水率进行测定。结果表明:(1)石漠化样地各土层的土壤含水率在1年测定时间范围内均显著高于次生林样地,这与非喀斯特区域植被-土壤含水率关系不同;(2)两类样地的1年内各月土壤含水率之间差异显著,雨季各层土壤含水率高且波动较旱季小;(3)土壤含水率随土层深度增加而增加,400~600 mm范围增幅最大,600 mm以下的土壤含水率增幅会逐渐减小。Abstract: Soil moisture is key to vegetation development and ecological restoration. The temporal and spatial variations of soil moisture are mainly affected by rainfall and vegetation, which is particularly significant in karst areas. The PR2 sensor was used to measure the Soil Moisture Content (SMC) of two typical soils at the depth of 0-1,000 mm on a monthly basis, with the case in the Rock Desertification Ecosystem (RDE) and Secondary Forest Ecosystem (SFE) in Shinlin,Yunan Province, China. The results show that the SMC of the RDE is significantly higher than that of the SFE during the study period, which is completely different from non-karst regions. The SMCs of both monitoring sites show considerably monthly difference, which fluctuates along with monthly weather and rainfall. Furthermore, the SMC increases with the depth at a soil profile; and it increases the most at the depth from 400 to 600 mm. Below 600 mm deep, the SMC gradually declines.
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Key words:
- karst ecosystem /
- soil moisture content /
- time series /
- vertical change of soil /
- vegetation influence
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[1] Yang J,Chen H S,Nie Y P,et al. Spatial variability of shallow soil moisture and its stable isotope values on a karst hillslope[J]. Geoderma ,2016,264: 61-70. [2] 王玉娟,杨胜天,温志群,等. 贵州典型喀斯特灌丛草坡类型区土壤水分及其影响因子研究[J].北京师范大学学报(自然科学版),2008,44(5): 529-532. [3] 沈有信,刘文耀,李玉辉,等.滇中喀斯特山地半湿润常绿阔叶林的群落生态学研究[J]. 广西植物,2005,25(4): 321-326. [4] 杜雪莲,王世杰.喀斯特高原区土壤水分的时空变异分析:以贵州清镇王家寨小流域为例[J].地球与环境,2008,36(3):193-201. [5] 何永彬,张信宝,文安邦.西南喀斯特山地的土壤侵蚀研究探讨[J]. 生态环境学报,2009,18(6): 2393-2398. [6] 张川,陈洪松,聂云鹏,等.喀斯特地区洼地剖面土壤含水率的动态变化规律[J]. 中国生态农业学报,2013,21 (10): 1225-1232. [7] Gargiulo L, Mele G,Terribile F. The role of rock fragments in crack and soil structure development: a laboratory experiment with a vertisol[J]. European Journal of Soil Science,2015,66(4): 757-766. [8] Zhang J G, Chen H S,Su Y R. Spatial variability of surface soil Moisture in a depression area of karst region[J]. Clean-Soil Air Water ,2011,39(7): 619-625. [9] Chen H S,Zhang W, Wang K L.Soil moisture dynamics under different land uses on karst hillslope in northwest guangxi,China[J]. Environmental Earth Sciences.2010,61(6): 1105-1111. [10] 张继光,陈洪松,苏以荣,等.喀斯特山区洼地表层土壤水分的时空变异[J].生态学报,2008,28(12): 6334-6343. [11] 张笑楠,王克林,张伟,等.桂西北喀斯特峰丛洼地坡面土地利用对土壤水分的影响[J].土壤通报,2009,40(6):1250-1254. [12] 张继光,苏以荣,陈洪松,等.典型喀斯特峰丛洼地土壤水分时空动态研究[J].农业环境科学学报,2007,26(4):1432-1437. [13] 杨瑞,喻理飞,戴全厚.喀斯特区云南鼠刺树干液流及土壤水分动态[J].水土保持通报,2015,35(2):89-93. [14] 张志才,陈喜,石朋,等.贵州喀斯特峰丛山体土壤水分布特征及其影响因素[J]. 长江流域资源与环境,2008,17(5): 803-807. [15] 李安定,卢永飞,韦小丽,等.花江喀斯特峡谷地区不同小生境土壤水分的动态研究[J].中国岩溶,2008,27(1):56-62. [16] 范新瑞,苏维词,鄢贵权,等.黔中典型喀斯特地区土壤水分时空特性分析[J]. 中国岩溶,2009,28(1): 69-73. [17] 王兵,崔向惠,白秀兰,等. 荒漠化地区土壤水分时空格局及其动态规律研究[J].林业科学研究,2002,(2): 143-149. [18] 马祥华,白文娟,焦菊英,等.黄土丘陵沟壑区退耕地植被恢复中的土壤水分变化研究[J].水土保持通报,2004,24(5):19-23. [19] 张北赢,徐学选,刘江华.黄土丘陵沟壑区不同土地利用方式的土壤水分效应[J].水土保持通报,2005,25(6):5-9. [20] 张北赢,徐学选,白晓华.黄土丘陵区不同土地利用方式下土壤水分分析[J].干旱地区农业研究,2006,24(2):96-99. [21] 邵晓贵,杨瑞.喀斯特地区不同覆盖下土壤水分变化模拟研究[J].水土保持通报,2011,31(5):250-253. [22] 国家林业局,中国石漠化状况公报[N],中国绿色时报,2012. [23] 国家林业局,LY/T 1840-2009.喀斯特石漠化地区植被恢复技术规程[S].2009. [24] 陆燕梅,徐柄光,沈有信.云南石林地区喀斯特山地萌生团花新木姜子年轮特征与环境因子的关系[J].广西植物,2014,34(2):276-280,219. [25] Wang D J, Shen Y X, Huang J,et al. Rock outcrops redistribute water to nearby soil patches in karst landscapes[J]. Environment Science and Pollution Research,2016,23(9):8610-8616. [26] 傅伟,陈洪松,王克林.喀斯特坡地不同土地利用类型土壤水分差异性研究[J]. 中国生态农业学报,2007,15(5):59-62. [27] 徐慧芳,宋同清,黄国勤,等. 喀斯特峰丛洼地区坡地不同土地利用方式下土壤水分的时空变异特征[J].生态学报,2014,34(18): 5311-5319. [28] 王家文,周跃,肖本秀,等.中国西南喀斯特土壤水分特征研究进展[J].中国水土保持,2013(2):37-41,69. [29] 李洪建,王孟本,柴宝峰.晋西北人工林土壤水分特点与降水关系研究[J].土壤侵蚀与水土保持学报,1998,4(4):60-65. [30] 吴祥云,刘梦旅,任杰,等.辽东山地森林景观界面土壤水分变异特征研究[J] .北京林业大学学报,2015,37(4):56-63. [31] 付同刚,陈洪松,张伟,等.喀斯特小流域土壤含水率空间异质性及其影响因素[J]. 农业工程学报,2014,30(14):124-131. [32] 宋同清,彭晚霞,曾馥平,等.喀斯特峰丛洼地不同植被类型土壤水分的空间异质性分析:以广西环江毛南族自治县西南峰丛洼地区为例[J]. 中国岩溶,2010,29(1): 6-11. [33] 刘延惠,崔迎春. 喀斯特山地森林土壤水分动态变化研究[J]. 中国高校科技与产业化:学术版,2006(S1): 229-233. [34] 张继光,苏以荣,陈洪松,等.桂西北喀斯特区域土壤水分动态变化研究[J].水土保持通报,2007,27(5):32-36. [35] 陈洪松,王克林. 西南喀斯特山区土壤水分研究[J].农业现代化研究,2008,29(6):734-738. [36] 侯喜禄,白岗栓,曹清玉.黄土丘陵区湾塌地乔灌林土壤水分动态监测[J].水土保持研究,1996,3(2):57-65. [37] 奚如春,马履一,王瑞辉,等.林木耗水调控机理研究进展[J].生态学杂志,2006,25 (6):692-697. [38] 曹文侠,徐长林,张德罡,等. 杜鹃灌丛草地土壤容重与水分特征对不同休牧模式的响应[J].草业学报,2011,20(3):28-35. [39] Zhang D F, Wang S J, Zhou D Q, et al. Intrinsic driving mechanism of land rocky desertification in karst regions of Guizhou Province[J].Bulletin of Soil and Water Conservation,2001(21): 1-5. [40] 张继光,陈洪松,苏以荣,等.喀斯特山区坡面土壤水分变异特征及其与环境因子的关系[J]. 农业工程学报,2010,26(9): 87-93. [41] 程燕芳,王嘉学,许路艳,等.云南高原喀斯特山原红壤退化中的表层土壤水分变异[J].江苏农业科学,2015,43(11):433-437.
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