《黃土高原荒溪近自然治理的土壤-植被水文生態作用研究》是依託山西大學，由王兵擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：黃土高原荒溪近自然治理的土壤-植被水文生態作用研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王兵
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
植被是黃土丘陵溝壑區水土流失治理的關鍵，而土壤水分起到了決定性作用，深入研究土壤-植被之間的水文生態效應影響機制及合理表征二者之間的動態關係，對該地區水土流失治理具有重要的理論和實踐意義，也是黃土高原流域生態水文學研究中的熱點問題。因此，本研究擬選取荒溪近自然治理這一逐漸被我國水土保持領域所認識的新的水土保持措施為研究對象，旨在明晰荒溪近自然治理對土壤水分平衡狀況的影響，從土壤水分入滲與植被蒸散兩方面進一步揭示荒溪近自然治理對土壤水分平衡狀況的影響機制，進而綜合土壤水分與植被生長動態變化的耦合關係表征該模式下的土壤-植被水文生態作用，並進行對比分析，為該地區制定可持續水土流失治理與水土資源的科學管理對策提供科學依據。
結題摘要
土壤水分是黃土丘陵溝壑區小流域水土流失綜合治理中植被恢復的關鍵因素。本研究選取了位於山西東部壽陽縣的黃土丘陵溝壑區三眼井小流域作為研究對象，在小流域尺度土壤水分剖面調查的基礎上，選取了溝道中不同土地利用類型和植被條件下的地塊開展了徑流小區土壤水分定位觀測，通過對比研究初步分析了近自然治理條件下荒溪的土壤水分平衡狀況及影響機制。 綜合聚類分析將該流域雨季前和雨季後的土壤水分剖面分為9種類型，以高土壤含水量且從上到下較為穩定的變化趨勢這種類型居多，多為位於溝道內的梯田，林地儘管分布在溝道中但其土壤剖面為低土壤水分含量且下降或穩定趨勢的類型，不存在低土壤水分含量且剖面成增加趨勢的類型。多元回歸分析和聚類分析結果均表明該流域土地利用類型對土壤水分剖面分布特徵具有顯著影響，各層土壤平均含水量從高到低依次為梯田＞退耕地＞荒草地＞林地；溝谷地的平均含水量高於樑上；坡度與土壤含水量呈顯著負相關關係，坡向和匯流累積量對各層的土壤水分含量均沒有顯著影響，海拔只對雨季後的土壤水分有顯著影響。 雨季初到雨季末，溝道中的荒草地和林地的土壤水分入滲深度最大達到甚至超過了300cm，剖面土壤水分變化均為正平衡；而溝道中的玉米地和退耕地的土壤水分入滲深度則較淺，退耕地在100-300cm土層的土壤水分變化甚至出現了負平衡現象；雨季降水對林地的土壤水分補充量最大；溝道中上方來水對雨季土壤水分的變化沒有明顯影響，這與小流域土壤水分多元回歸分析結果顯示的匯流累積量對剖面土壤含水量沒有顯著影響的結果一致，可能與該地貌類型的溝道坡度較小，且溝道兩側多為陡坡，以及梯田的層狀分布和微地形降低了上游來水量，使其對土壤水分入滲的影響較小導致。另外，由於不同土地利用方式的植被根系分布、地表覆蓋以及地上生物量分布和植被生長期的差異，使得降水的入滲、土壤蒸發以及植被蒸騰耗水產生很大區別，因此加大監測頻率和增加雨季前後兩個月的土壤水分動態監測，以及選取與土壤水分相對應的植被生長效應指標，通過對比溝道中不同土地利用方式下的剖面土壤水分動態及其平衡特徵，將更有助於揭示荒溪近自然治理的土壤水分特徵及影響機制，為更加合理征其土壤-植被的水文生態效應提供基礎。
