砒砂岩区三种林地持水性能与林木耗水规律研究

论文摘要

为探究不同人工林地持水能力与树种蒸腾耗水特性及其对气象因子的响应,以内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗砒砂岩区沙棘（Hippophae rhamnoides Linn.）、油松（Pinustabulaefonnis Carr.）、柠条锦鸡儿（Caragankorshinskii Kom.）人工林为研究对象,采用SF60茎流计对不同人工林蒸腾速率进行观测,并同时结合HOBO小型气象站观测相关气象因子,以及对其林下枯落物层持水性能和0～50cm 土壤层物理性质及其持水能力进行了研究。结果表明:（1）不同林分类型林下枯落物层厚度变动范围在0.73cm～2.77cm,总蓄积量变动范围在1.47t/hm2～7.93t/hm2,且不同林下枯落物总蓄积量大小顺序与厚度一致,大小顺序为油松林>沙棘林>柠条锦鸡儿林>撂荒地;比较2个层次不同林分类型枯落物发现,枯落物半分解层厚度及其蓄积量明显小于未分解层的。（2）对不同林分类型林下枯落物层的持水量研究发现,撂荒地持水能力均小于其它三种林下枯落物持水能力,其中油松林下枯落物最大持水率的值最大,为267.32%;撂荒地的最大持水率值为149.48%。（3）对不同林分类型林下枯落物持水量及吸水速率与其浸泡时间的数据进行回归拟合发现,未分解层和半分解层的持水量以及吸水速率与浸泡时间分别呈Q=klnt+b的对数关系和V=ktn幂函数关系。（4）不同林分类型林下土壤容重总体变化不大,撂荒地的土壤容重最大为1.71g/Ctm3,沙棘林和油松林土壤容重值最小,分别为1.49g/Cm3,1.48g/Cm3;总孔隙度的大小变化趋势为油松林>沙棘林>柠条锦鸡儿林>撂荒地;而非毛管孔隙度大小顺序为沙棘林>油松林>撂荒地>柠条锦鸡儿林;油松林下土壤最大持水量最大,值为17.43mm,撂荒地土壤最大持水量最小,值为10.87mm;土壤非毛管持水量与非毛管孔隙度大小顺序一致。（5）三种树种树干液流均出现了明显的昼夜变化规律,白天的蒸腾速率远高于夜间,夜晚有微弱稳定的树干液流存在,单、双峰规律明显。在典型天气中,晴天的三种树种树干液流速率曲线变化较平缓且峰值范围较宽,液流启动较早,停止较晚;在雨天,峰值较陡且范围较窄,液流启动较晚,停止较早:阴天居中。（6）三种树种液流蒸腾速率与气象因子有密切的联系,同太阳辐射、空气温度、风速、10cm地温、水汽压亏缺气象因子呈正相关,而与空气相对湿度呈负相关。研究结果旨在为干旱区人工林的栽植管理及水资源合理利用提供理论依据。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 1 引言
•   1.1 研究目的与意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 枯落物持水性能
•     1.2.2 土壤持水与蒸发
•     1.2.3 树种蒸腾耗水特性研究现状
•     1.2.4 树种蒸腾耗水研究方法现状
•     1.2.5 树种蒸腾耗水影响因素研究现状
•   1.3 研究内容与技术路线
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 拟解决的关键问题
•     1.3.3 技术路线图
• 2 试验材料与方法
•   2.1 研究区概况
•     2.1.1 地理位置
•     2.1.2 地形与地貌
•     2.1.3 气候特征
•     2.1.4 水文特征
•     2.1.5 土壤类型
•     2.1.6 植被概况
•   2.2 试验地概况与试验材料
•     2.2.1 试验地概况
•     2.2.2 试验材料
•   2.3 试验研究方法
•     2.3.1 样地、样方调查
•     2.3.2 土壤物理性质
•     2.3.3 土壤水分
•     2.3.4 土壤蒸发
•     2.3.5 树干液流的测定
•     2.3.6 气象因子的测定
•   2.4 数据处理与分析
• 3 不同林分类型林下持水功能研究
•   3.1 不同林分类型林下枯落物层厚度与蓄积量
•   3.2 不同林分类型林下枯落物持水能力
•   3.3 不同林分类型林下枯落物的持水动态
•     3.3.1 枯落物不同层次持水量的动态过程
•     3.3.2 枯落物不同层次吸收速率的动态
•   3.4 不同林分类型林下土壤层物理性质及持水能力
•   3.5 不同林分类型下蓄积量与土壤物理性质的相关性分析
• 4 不同树种树干液流蒸腾耗水的变化规律研究
•   4.1 不同树种树干液流蒸腾耗水的日变化规律
•   4.2 不同树种树干液流蒸腾耗水的连日变化规律
•   4.3 不同树种树干液流蒸腾耗水生长季各月份的变化规律
•   4.4 典型天气不同树种树干液流蒸腾耗水的变化规律
• 5 气象因子的变化规律及对不同树种树干液流蒸腾耗水的影响研究
•   5.1 生长季各月份气象因子的变化规律
•   5.2 气象因子对不同树种树干液流蒸腾耗水影响研究
•     5.2.1 不同树种树干液流蒸腾速率与太阳辐射的关系
•     5.2.2 不同树种树干液流蒸腾速率与空气相对湿度的关系
•     5.2.3 不同树种树干液流蒸腾速率与空气温度的关系
•     5.2.4 不同树种树干液流蒸腾速率与水汽压亏缺的关系
•     5.2.5 不同树种树干液流蒸腾速率与地温的关系
•     5.2.6 不同树种树干液流蒸腾速率与风速的关系
•     5.2.7 不同树种树干液流蒸腾速率与气象因子的相关性分析
•     5.2.8 不同树种树干液流蒸腾速率与气象因子的回归分析
• 6 枯落物及土壤物理性质与不同树种树干液流蒸腾耗水的关系研究
•   6.1 土壤含水量与不同种树干液流蒸腾耗水的关系
•   6.2 土壤蒸发与不同树种树干液流蒸腾耗水的关系
•   6.3 枯落物及土壤物理性质与树种树干液流蒸腾耗水的相关性分析
• 7 讨论与结论
•   7.1 讨论
•     7.1.1 不同人工林地林下枯落物及土壤持水特性
•     7.1.2 不同人工林地树种树干液流蒸腾耗水特性
•     7.1.3 不同人工林地树种树干液流蒸腾速率对气象因子的响应
•   7.2 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘龙

导师: 姚云峰

关键词: 砒砂岩区,蒸腾速率,油松,柠条锦鸡儿,沙棘,枯落物,持水性能

来源: 内蒙古农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,林业

单位: 内蒙古农业大学

基金: 内蒙古自治区自然科学基金项目“内蒙古砒砂岩区典型小流域植被建设的生态需水研究”(2016MS0407)

分类号: S714

DOI: 10.27229/d.cnki.gnmnu.2019.000477

总页数: 83

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