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晋西黄土区典型人工林土壤水分时空动态及其运移特征
1
作者 赵炯昌 张建军 +4 位作者 于洋 胡亚伟 李阳 王勃 杨周 《林业科学研究》 北大核心 2025年第4期53-63,共11页
[目的]大规模的造林工程有效控制了黄土高原的水土流失,但随着植被生长和气候变化,土壤水分愈发成为林分生态服务功能发挥的限制因素。研究人工林土壤水分的时空动态及其运移特征,对当地植被恢复的可持续发展和水资源合理利用具有重要... [目的]大规模的造林工程有效控制了黄土高原的水土流失,但随着植被生长和气候变化,土壤水分愈发成为林分生态服务功能发挥的限制因素。研究人工林土壤水分的时空动态及其运移特征,对当地植被恢复的可持续发展和水资源合理利用具有重要意义。[方法]以晋西黄土区蔡家川小流域典型人工林(油松林和刺槐林)为研究对象,通过监测2023年生长季0~400 cm土层土壤含水量和水势,阐明不同植被覆盖下土壤水分的动态变化规律。[结果]油松林地和刺槐林地土壤水势日变化均较剧烈,刺槐林地波动更为显著。两种林地0~100 cm的土壤水分呈现明显季节变化,而深层(100~400 cm)相对稳定。整体上,刺槐林地0~400 cm的平均土壤含水量(10.53%)高于油松林地(9.80%)。0~180 cm土层中,油松林地土壤含水量普遍低于刺槐林地,180~400 cm则相反。随土壤深度增加,两林地的土壤含水量均呈先减小、后增大,再逐渐减小并趋于稳定的变化趋势,土壤水势及其变异系数均呈减小趋势。刺槐林地浅层(0~20 cm)水势梯度显著高于其他土层(p<0.05),其余大多表现为负梯度;而油松林地则呈正负交替分布,表现出更复杂的水势梯度结构。[结论]相同降雨事件,刺槐林地含水量的波动程度明显大于油松林地,刺槐林地的雨水入渗深度明显高于油松。两林地收敛型零通量面和发散型零通量面大多交叉分布,土壤水分运移方向在向上和向下之间频繁转化。两林地均存在连续性零通量面,相较于刺槐林,油松林零通量面的持续时间更长,不易破坏,这为采用零通量面进行耗水量计算奠定了基础,并深化了对于黄土高原人工林土壤水分动态及其调控机制的理解,对区域人工林合理配置和水资源可持续利用具有重要意义。 展开更多
关键词 土壤含水量 土壤水势 土壤水分运移 零通量面 人工林 晋西黄土区
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刺槐人工林林龄对土壤团聚体稳定性和土壤可蚀性的影响
2
作者 韩金丹 毕华兴 +2 位作者 赵丹阳 林丹丹 陆善洪 《水土保持研究》 北大核心 2025年第5期1-10,共10页
[目的]明确晋西黄土区刺槐林恢复过程中土壤团聚体的动态变化特征,为生态恢复和水土保持效益评价提供科学依据。[方法]采用时空替代法,选取不同林龄(18 a,22 a,26 a,30 a,33 a,40 a)人工刺槐林,以荒草地为对照,测定0—30 cm土层土壤团... [目的]明确晋西黄土区刺槐林恢复过程中土壤团聚体的动态变化特征,为生态恢复和水土保持效益评价提供科学依据。[方法]采用时空替代法,选取不同林龄(18 a,22 a,26 a,30 a,33 a,40 a)人工刺槐林,以荒草地为对照,测定0—30 cm土层土壤团聚体稳定性指标,分析了刺槐林土壤团聚体稳定性特征与土壤可蚀性(K)在不同林龄、不同土层间的差异,并进一步探究其影响因素。[结果](1)不同林龄刺槐林土壤团聚体均以>0.25 mm为主,质量分数平均为48.86%。>0.25 mm土壤团聚体含量(W_(R0.25))、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)随刺槐林林龄增加显著增大,团聚体破坏率(PAD)和团聚体分形维数(D)总体呈下降趋势。刺槐林土壤团聚体稳定性优于荒草样地。(2)同一土层中,土壤可蚀性随着刺槐恢复年限增加总体呈现先增大后减小的趋势,在刺槐林恢复33年时土壤抗侵蚀能力最强;同一林龄不同土层条件下,表层土壤抗侵蚀能力优于深层土壤。(3)土壤团聚体稳定性和土壤可蚀性直接受各粒级分布的影响,生物量和有机质含量有助于5 mm和2~5 mm粒级团聚体的形成,是土壤团聚体稳定性和可蚀性的主要影响因子。[结论]晋西黄土区刺槐林的营造显著改善了土壤团聚体的结构稳定性,增强了土壤的抗侵蚀能力,且在林龄为33 a左右时土壤抗蚀性最强。 展开更多
关键词 土壤团聚体 土壤可蚀性 植被恢复 刺槐林 晋西黄土区
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晋西北黄土区典型人工林草本多样性与土壤理化性质
3
作者 余锦亚南 张杰铭 +6 位作者 宁晓梅 李治学 范明远 崔悦 闫冰 常晓敏 孙立博 《水土保持学报》 北大核心 2025年第4期158-167,共10页
[目的]为探究不同林分类型草本多样性与土壤理化性质相互关系的差异。[方法]以晋西北黄土区油松纯林、小叶杨纯林、油松小叶杨混交林、小叶杨柠条混交林4种典型人工林为研究对象,分析不同林分类型草本多样性与土壤理化性质差异,并研究... [目的]为探究不同林分类型草本多样性与土壤理化性质相互关系的差异。[方法]以晋西北黄土区油松纯林、小叶杨纯林、油松小叶杨混交林、小叶杨柠条混交林4种典型人工林为研究对象,分析不同林分类型草本多样性与土壤理化性质差异,并研究其相互关系。[结果]1)研究区内林下草本共计12科30属35种,优势种以禾本科为主,4种典型人工林Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数均存在显著差异(p<0.05),且小叶杨柠条混交林水平最高。2)4种典型人工林土壤理化性质也存在显著差异(p<0.05),其中小叶杨纯林与小叶杨柠条混交林土壤理化性质最优。3)相关性分析和冗余分析表明,不同林分类型中,土壤全磷和土壤水分体积分数对草本多样性影响存在差异,土壤水分体积分数在油松纯林中与草本多样性呈显著负相关(p<0.05),在混交林中与草本多样性呈显著正相关(p<0.05);土壤全磷在油松纯林和小叶杨柠条混交林中与草本多样性呈显著正相关(p<0.05),在小叶杨纯林与小叶杨油松混交林中呈负相关。[结论]土壤全磷和土壤水分体积分数是影响草本多样性的主要因素,研究结果对晋西北黄土区林下草本生态功能和土壤性质研究具有重要意义。 展开更多
关键词 晋西北黄土区 人工林 草本多样性 土壤理化性质 相关性 冗余分析
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晋西北黄土区典型林分土壤抗冲性与土壤性质的关系
4
作者 李治学 范明远 +3 位作者 崔悦 闫冰 常晓敏 孙立博 《林业科学研究》 北大核心 2025年第3期174-180,共7页
[目的]探究晋西北黄土区不同林分类型土壤抗冲性与土壤性质的关系,探析土壤抗冲性的影响因子,为黄土高原更好的选择防护树种提供依据。[方法]以小叶杨林(Populus simonii Carrière)、油松林(Pinus tabuliformis Carrière)、... [目的]探究晋西北黄土区不同林分类型土壤抗冲性与土壤性质的关系,探析土壤抗冲性的影响因子,为黄土高原更好的选择防护树种提供依据。[方法]以小叶杨林(Populus simonii Carrière)、油松林(Pinus tabuliformis Carrière)、小叶杨油松混交林为研究对象,利用原状土水槽冲刷实验法,采用样地调查与室内分析相结合的方法,分析不同林分类型下土壤抗冲性与土壤性质的关系。[结果](1)冲刷过程中,不同林地产流初期径流含沙量均较高,径流含沙量随冲刷时间的延长,呈先降低后趋于稳定趋势。抗冲系数随冲刷时间的延长总体呈增长趋势,油松林(3.79±3.10 L·min·g^(-1))>小叶杨油松混交林(1.84±0.64 L·min·g^(-1))>小叶杨林(1.24±0.57 L·min·g^(-1))。(2)土壤抗冲系数与土壤密度呈极显著负相关关系(p<0.01),与土壤有机质含量呈极显著正相关关系。土壤抗冲性与>0.25 mm水稳性团聚体与土壤抗冲系数之间呈指数关系。(3)土壤密度、孔隙度、有机质含量、土壤水稳性团聚体和土壤机械组成都会对土壤抗冲性产生影响。[结论]研究结果可为晋西北黄土区土壤侵蚀研究和水土保持防治提供科学依据。 展开更多
关键词 晋西北黄土区 土壤抗冲性 林分类型 土壤理化性质 土壤团聚体
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晋西黄土区不同坡向刺槐林下植物种间关联及群落稳定性 被引量：3
5
作者 张犇 赵廷宁 +5 位作者 张海强 杨建英 贾亚倢 赵炯昌 胡亚伟 李阳 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期19-27,共9页
为了解人工林群落内物种的种间关系及群落稳定性,以晋西黄土区人工刺槐(Robinia pseudoacacia)林为研究对象,在样地调查的基础上,采用方差比率法、χ2检验、戈登·摩尔稳定性等方法,对林下植物的种间关系及群落稳定性进行分析。结... 为了解人工林群落内物种的种间关系及群落稳定性,以晋西黄土区人工刺槐(Robinia pseudoacacia)林为研究对象,在样地调查的基础上,采用方差比率法、χ2检验、戈登·摩尔稳定性等方法,对林下植物的种间关系及群落稳定性进行分析。结果表明:(1)调查样地内共有植物30科56属62种。其中,灌木层植物10科18属19种,杠柳(Periploca sepium)为优势种;草本层植物22科38属43种,虉草(Phalaris arundinacea)为优势种。阳坡有14种灌木,阴坡有7种;阴坡有28种草本植物,阳坡有24种。(2)不同坡向刺槐人工林内植物种的关联性不同,阳坡黑麦草(Lolium perenne)和白首乌(Cynanchum bungei)的关联性极显著(P<0.01);半阳坡茜草(Rubia cordifolia)、虉草(Phalaris arundinacea)和北柴胡(Bupleurum chinense)的关联性极显著(P<0.01);阴坡蛇莓(Duchesnea indica)和芦苇(Phragmites australis)的关联性显著(P<0.05);半阴坡酸枣(Ziziphus jujuba)、卫矛(Euonymus alatus)、蒌蒿(Artemisia selengensis)和披针薹草(Carex lancifolia)的关联性极显著(P<0.01)。(3)阳坡和阴坡的林下植物群落整体稳定性强,半阳坡和半阴坡的林下灌木群落稳定性强。 展开更多
关键词 刺槐林 种间关联 群落稳定性 坡向 晋西黄土区
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晋西黄土区典型人工林土壤水分的垂直分布特征 被引量：5
6
作者 黄靖涵 毕华兴 +3 位作者 赵丹阳 王宁 刘泽晖 张荣 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期387-395,共9页
【目的】探究晋西黄土区人工林恢复过程中0~500 cm土层土壤含水量垂直特征,为改善人工林土壤水环境,实现林水平衡提供理论依据。【方法】以晋西黄土区蔡家川流域5种典型人工林(刺槐Robinia pseudoacacia、侧柏Platycladus orientalis、... 【目的】探究晋西黄土区人工林恢复过程中0~500 cm土层土壤含水量垂直特征,为改善人工林土壤水环境,实现林水平衡提供理论依据。【方法】以晋西黄土区蔡家川流域5种典型人工林(刺槐Robinia pseudoacacia、侧柏Platycladus orientalis、油松Pinus tabuliformis、刺槐-侧柏、刺槐-油松)为研究对象,通过土钻烘干法测定0~500 cm土层土壤含水量,分析人工林土壤含水量的垂直特征。【结果】研究区典型人工林平均土壤含水量由大到小依次为侧柏、刺槐-侧柏、油松、刺槐-油松、刺槐,5种人工林土壤含水量差异显著(P<0.05),降水量及土壤质地是影响人工林土壤含水量的主要因素;在垂直方向上,人工林土壤含水量变异程度均为中等变异,变异系数随土层深度的增加呈减小趋势,约在360 cm土层形成稳定变化,人工植被主要影响0~360 cm土层内的土壤水,5种人工林中刺槐林地土壤水分变异程度最大,侧柏林地土壤水分最为稳定;采用有序聚类法将人工林土壤水分垂直层次划分为交换层、利用层、调节层和稳定层,不同林分间层次划分深度存在一定差异。【结论】研究区人工林可导致土壤含水量一定程度的减少,刺槐、油松、刺槐-油松林会加剧对深层土壤水分的消耗,其中刺槐林对深层土壤水分的消耗最为明显,建议在林业生态工程建设时,适当减少刺槐林面积,提高侧柏栽植比例。对现存土壤含水量较低的刺槐林,通过间伐降低林分密度,或将其改造为混交林,以期改善土壤水环境,实现林水平衡。 展开更多
关键词 土壤含水量 人工林 垂直变化特征 混交林 晋西黄土区
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晋西黄土区不同入渗水量下刺槐林地优先流特征 被引量：5
7
作者 宋艺琳 毕华兴 +4 位作者 赵丹阳 巩大鹏 王宁 刘泽晖 黄靖涵 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期448-456,共9页
为探究晋西黄土区刺槐林地是否存在土壤优先流及不同入渗水量条件下对优先流发育程度的影响,以山西吉县蔡家川小流域刺槐人工林为研究对象,结合野外染色示踪试验与室内图像处理的技术方法,获取垂直剖面染色形态特征图像并进行特征值的提... 为探究晋西黄土区刺槐林地是否存在土壤优先流及不同入渗水量条件下对优先流发育程度的影响,以山西吉县蔡家川小流域刺槐人工林为研究对象,结合野外染色示踪试验与室内图像处理的技术方法,获取垂直剖面染色形态特征图像并进行特征值的提取,选取基质流深度、染色面积比、优先流比、长度指数、平均最大染色深度和染色面积比变异系数6个特征指标,基于均方差决策法定量分析不同入渗水量条件下的优先流发育情况。结果表明:(1)刺槐人工林土壤水分入渗过程中存在优先流现象,随入渗水量的增加,优先路径逐步向侧向发展,优先流斜侧入渗现象明显;(2)染色面积比随土层深度的增加呈非线性减小趋势,水分呈现非均匀下渗现象;入渗水量为75mm时的优先流比达到47.11%,优先流发育程度最高;(3)3种入渗水量条件下的平均最大染色深度分别为25.33、32.20、38.87cm,与入渗水量的大小呈正相关关系,表明入渗水量的增加可以促进水分向深层运动,有利于优先路径的开启;(4)入渗水量与优先流评价指数之间呈正相关关系,优先流评价指数75 mm(0.81)>50 mm(0.39)>25 mm(0.36),入渗水量增加促使优先流发育程度更高。 展开更多
关键词 优先流 刺槐人工林 染色示踪 晋西黄土区 入渗水量
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晋西黄土区不同密度刺槐林土壤有机碳组分及碳库特征 被引量：5
8
作者 林丹丹 毕华兴 +3 位作者 赵丹阳 管凝 韩金丹 郭艳杰 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期379-388,共10页
明晰不同林分密度下土壤有机碳组分含量及碳库特征,以期为确定刺槐林适宜人工造林密度和评价水土保持效益提供科技支撑。设置不同密度(700、1 500、1 800、2 400、3 000、3 500 plant·hm^(-2))刺槐样地,以荒草地为对照,分析0-40 c... 明晰不同林分密度下土壤有机碳组分含量及碳库特征,以期为确定刺槐林适宜人工造林密度和评价水土保持效益提供科技支撑。设置不同密度(700、1 500、1 800、2 400、3 000、3 500 plant·hm^(-2))刺槐样地,以荒草地为对照,分析0-40 cm土层土壤有机碳组分及变化规律,计算碳库活度指数(CPAI)、碳库指数(CPI)以及碳库管理指数(CPMI),解析不同密度刺槐林地土壤碳库变化,并探讨土壤理化性质对土壤有机碳及其组分变化的影响。结果表明:不同密度刺槐林地土壤有机碳及其组分的含量均随着土层深度的增加而减少,平均土壤有机碳(SOC)含量为:6.80 g·kg^(-1)(1 800 plant·hm^(-2))>5.01 g·kg^(-1)(1 500 plant·hm^(-2))>4.73 g·kg^(-1) (2 400 plant·hm^(-2))>4.17 g·kg^(-1) (3 000 plant·hm^(-2))>2.78 g·kg^(-1) (700 plant·hm^(-2))>2.68 g·kg^(-1) (3 500plant·hm^(-2))>0.52 g·kg^(-1) (CK)。随着刺槐人工林密度的增大,土壤有机碳组分及CPMI呈先增大后减小的趋势,中密度刺槐林分土壤有机碳组分含量及CPMI最大。与对照相比,0-40 cm土层,6种林分密度的土壤易氧化有机碳、稳定态有机碳含量、可溶性有机碳、颗粒有机碳和矿质结合态有机碳分别提高了77.3%-94.9%、55.8%-91.3%、86.0%-94.2%、81.4%-93.5%和79.8%-91.2%。6种林分密度土壤碳库管理指数均高于100%。相关关系分析表明土壤总有机碳含量与各有机碳组分均呈极显著正相关(P<0.010);冗余分析表明土壤全氮对土壤有机碳及其组分变化的解释率最大。因此,从森林土壤固碳功能而言,晋西黄土区刺槐人工林的适宜林分密度为1 800 plant·hm^(-2),该林分密度能较好提高土壤碳养分供给水平与碳库稳定性。 展开更多
关键词 土壤有机碳组分 碳库管理指数 林分密度 刺槐 晋西黄土区
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晋西黄土区油松林土壤碳氮磷计量特征对林龄和密度的响应
9
作者 杨周 张建军 +3 位作者 赵炯昌 胡亚伟 李阳 王勃 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期30-40,共11页
【目的】分析油松林土壤碳(C)氮(N)磷(P)计量特征对林龄和密度的响应,旨在探究不同林龄条件下密度对土壤化学计量的影响规律,为油松人工林可持续经营提供科学依据。【方法】以晋西黄土区蔡家川流域内3种林龄(30、40、50 a)和3种密度(100... 【目的】分析油松林土壤碳(C)氮(N)磷(P)计量特征对林龄和密度的响应,旨在探究不同林龄条件下密度对土壤化学计量的影响规律,为油松人工林可持续经营提供科学依据。【方法】以晋西黄土区蔡家川流域内3种林龄(30、40、50 a)和3种密度(1000~1500株/hm^(2)、2500~3000株/hm^(2)、4000~4500株/hm^(2))的油松人工林为研究对象,测定并分析0~100 cm土壤化学计量特征。【结果】(1)林龄和密度的双因素交互作用对土壤有机碳(SOC)、土壤全氮(TN)、C:N、C:P、N:P影响显著(P<0.05)。(2)林龄对不同密度油松林土壤TN、SOC和化学计量比有不同影响,高密度林分中,在林龄增长至50 a时,表层土壤肥力指标出现明显衰退趋势;林龄较高时,低密度的林分土壤养分较高。(3)土壤TN与TP、SOC、C:P、N:P均呈显著正相关(P<0.05),SOC与C:N、C:P、N:P均有极显著正相关关系(P<0.01),C、N元素对林分生长指标有显著影响(P<0.05)。【结论】在黄土区应根据不同林龄阶段合理调节林分密度,30 a的油松林适宜密度为4000株/hm^(2),40 a时密度应调整至2500~3000株/hm^(2),50 a的油松密度为1000~1500株/hm^(2)时土壤养分最优。适宜的林分密度可以保证林地土壤养分状况维持在最优状态,有利于人工林分现阶段可持续经营以及后续土壤保育功能的持续发挥。 展开更多
关键词 土壤化学计量特征 林龄 林分密度 油松人工林 晋西黄土区
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晋西黄土区退耕还林22年后林地土壤物理性质的变化 被引量：69
10
作者 张晓霞 杨宗儒 +4 位作者 查同刚 张志强 王高敏 朱聿申 吕志远 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期416-424,共9页
退耕还林林地土壤物理性质的变化,是评价退耕还林措施及其生态效益的重要内容之一。选取晋西黄土区退耕22年后形成的3种典型乔木林分,包括自然恢复的辽东栎林、油松刺槐人工混交林和刺槐人工纯林,并以耕地作为对照,通过外业调查和采样分... 退耕还林林地土壤物理性质的变化,是评价退耕还林措施及其生态效益的重要内容之一。选取晋西黄土区退耕22年后形成的3种典型乔木林分,包括自然恢复的辽东栎林、油松刺槐人工混交林和刺槐人工纯林,并以耕地作为对照,通过外业调查和采样分析,从深度和程度两方面研究了退耕还林对土壤容重、土壤总孔隙度和毛管孔隙度等物理性质的影响,结果表明:(1)就土壤容重而言,自然恢复林80 cm以上土层较耕地有显著变化(P<0.05),平均降低了28.78%,变化程度最大的在10—20 cm土层;人工林较耕地显著变化发生在60 cm以上土层,混交林和纯林分别降低了10.58%和8.34%,变化程度最大的土层为20—40 cm;(2)3种退耕林地土壤总孔隙度在80 cm以上较耕地发生显著增加(P<0.05),增加程度表现为自然恢复林(35.53%)>混交林(15.04%)>纯林(13.68%),20—40 cm土层变化程度最大;(3)土壤毛管孔隙度自然恢复林、混交林和纯林分别达到耕地的1.36,1.13和1.12倍,自然恢复林和人工林显著变化土层分别为80 cm和60 cm以上,变化程度最大的均为40—60 cm处;(4)土壤有机质和粘粒含量对土壤理化性质影响显著。对于土壤容重、总孔隙度和毛管孔隙度的变化,有机质的增加可解释31%以上,而粘粒含量的解释度则达到44%—51%,均为极显著水平(P<0.01)。自然恢复林对于土壤物理性质影响程度和影响土层深度都大于人工林。 展开更多
关键词 晋西黄土区 退耕还林 土壤物理性质 土层深度 程度
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晋西黄土区刺槐林地土壤水分对降雨的响应 被引量：28
11
作者 鲍彪 毕华兴 +3 位作者 云雷 高路博 许华森 安云 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期84-89,共6页
通过野外坡面降雨试验,对晋西黄土区刺槐林地内土壤水分进行连续定位观测,以揭示晋西黄土区坡面土壤水分对降雨的响应,旨在为黄土高原区水土流失治理提供一定的理论依据。结果表明:1)坡面土壤含水率受植被密度影响较明显,密度较高的刺... 通过野外坡面降雨试验,对晋西黄土区刺槐林地内土壤水分进行连续定位观测,以揭示晋西黄土区坡面土壤水分对降雨的响应,旨在为黄土高原区水土流失治理提供一定的理论依据。结果表明:1)坡面土壤含水率受植被密度影响较明显,密度较高的刺槐林地相对于密度较低的林地或裸地而言,其林地内坡面土壤水分对降雨的响应较平缓。2)垂直方向上,0～20cm土层土壤含水率对降雨的响应最为直接和迅速。植被密度不同,各测点次表层(10～20cm土层)土壤含水率的上升有先后之分,与表层(0～10cm土层)相比,次表层的土壤含水率变化有一定的滞后和延长,体现出土壤水分入渗的先后过程。深层(20～150cm土层)土壤含水率对降雨几乎无响应过程。3)坡面上表层土壤含水率对降雨的响应受降雨强度和植被密度影响,当降雨强度较小时,土壤含水率变化会出现上升期和退水期;当降雨强度较大时,土壤含水率变化则分为上升期、平台期和退水期,各期到达时间会因植被密度增加而出现相应的滞后现象。 展开更多
关键词 晋西黄土区 刺槐林 土壤水分 降雨
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晋西黄土区不同林龄人工刺槐林下植被及土壤水分特征 被引量：21
12
作者 王舒 马岚 +3 位作者 张栋 梅雪梅 李倩 潘成忠 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期253-258,共6页
以晋西黄土丘陵沟壑区10、15、20 a人工刺槐林为研究对象,原生荒草地为对照,采用时空互代法,调查分析坡面刺槐人工林植被恢复过程中林下植被演替和0~400 cm土层土壤水分分布情况.结果表明：随着人工刺槐林林龄的增加,林下灌草植被物种... 以晋西黄土丘陵沟壑区10、15、20 a人工刺槐林为研究对象,原生荒草地为对照,采用时空互代法,调查分析坡面刺槐人工林植被恢复过程中林下植被演替和0~400 cm土层土壤水分分布情况.结果表明：随着人工刺槐林林龄的增加,林下灌草植被物种丰富度变大,植被结构发育变好;不同林龄刺槐林地与荒草地土壤平均含水量由大到小顺序为荒草地（16.61%）、20 a刺槐林地（10.08%）、15 a刺槐林地（9.54%）、10 a刺槐林地（8.52%）;随着刺槐林龄的增加,土壤水分随坡位下降而增大的趋势有所改变,成熟刺槐林对坡面土壤水分空间分配的调节作用明显;人工刺槐林土壤水分沿垂直剖面变化方式与原生荒草地差异明显,15 a以上刺槐林对100 cm以下土壤水分的影响已基本稳定;人工刺槐林的生长造成了严重的林地土壤水分亏空,随着林龄的增长0~200 cm土层土壤水分条件有所改善,但深层土壤（200~400 cm）没有明显的恢复迹象.研究结果为黄土区植被恢复和刺槐林的经营管理提供了科学依据. 展开更多
关键词 晋西黄土区 人工刺槐林 土壤水分
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晋西黄土区林草复合系统土壤养分分布特征及边界效应 被引量：15
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作者 云雷 毕华兴 +4 位作者 马雯静 田晓玲 崔哲伟 周晖子 朱悦 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期37-42,共6页
以晋西黄土区典型刺槐×天然草复合系统为研究对象,分析复合系统土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量的分布特征及边界效应,旨在为该地区植被恢复、土地合理利用和林草复合系统的可持续经营提供一定的科学依据。结果表明:1)复合... 以晋西黄土区典型刺槐×天然草复合系统为研究对象,分析复合系统土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量的分布特征及边界效应,旨在为该地区植被恢复、土地合理利用和林草复合系统的可持续经营提供一定的科学依据。结果表明:1)复合系统内土壤养分分布不平衡,不同斑块类型土壤养分含量存在差异,在0～20cm土层体现得尤为明显;2)土壤养分含量在复合系统土壤剖面中有明显的层次性,0～20cm土层的养分含量高于20～40cm土层的;水平方向上,在草地内土壤养分含量变化相对平稳,随着距林缘距离的增加而增加;而在林地内水平变化较为复杂,变化曲线呈波浪型;3)移动窗口法表明,复合边界土壤养分具有较明显的边界效应,综合考虑所测定的4种土壤养分指标,确定边界土壤养分的共有影响域是从草地4m到林地3m,影响域宽度为7m。 展开更多
关键词 晋西黄土区 林草复合系统 土壤养分 分布特征 影响域
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晋西黄土区刺槐林下植被物种组成及多样性影响因素 被引量：9
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作者 王春香 张建军 +2 位作者 茹豪 黄明 郭宝妮 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期31-36,共6页
2012年7月份对晋西黄土区17年生刺槐林下植被组成及多样性进行了调查,并与天然次生林、天然草地进行了对比研究。结果表明:研究区内刺槐林下共出现44个植物种,其中灌木4种、草本植物40种,平均每个样地内出现16个植物种,包括灌木植物2种... 2012年7月份对晋西黄土区17年生刺槐林下植被组成及多样性进行了调查,并与天然次生林、天然草地进行了对比研究。结果表明:研究区内刺槐林下共出现44个植物种,其中灌木4种、草本植物40种,平均每个样地内出现16个植物种,包括灌木植物2种、草本植物14种。次生林下共出现12个植物种,包括灌木3种、草本植物9种;天然草地共出现13个植物种。人工刺槐林与天然次生林及天然草地在物种组成特征上均存在一定差别。林分密度对林下灌木层和草本层的物种多样性变化影响显著。林分密度为750株·hm^(-2)时,林下灌木层和草本层的物种多样性较高。坡向对林下灌木层和草本层的物种多样性变化的影响显著。对于密度相近的林分阳坡的灌木层和草本层的物种多样性好于阴坡。 展开更多
关键词 晋西黄土区 刺槐林 植物多样性
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晋西黄土区核桃花生复合系统核桃根系空间分布特征 被引量：29
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作者 云雷 毕华兴 +2 位作者 马雯静 田晓玲 崔哲伟 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期67-70,共4页
采用分层挖掘法对晋西黄土区核桃花生复合系统核桃根系的空间分布特征进行研究。结果表明:在垂直方向上,核桃根系生物量较为集中地分布在0～60cm的土层中,占整个根系生物量的90.52%;在水平方向上,核桃根系生物量主要集中在距核桃1.5m的... 采用分层挖掘法对晋西黄土区核桃花生复合系统核桃根系的空间分布特征进行研究。结果表明:在垂直方向上,核桃根系生物量较为集中地分布在0～60cm的土层中,占整个根系生物量的90.52%;在水平方向上,核桃根系生物量主要集中在距核桃1.5m的区域内,占整个根系生物量的70.37%。不同径级根系生物量的分布规律基本一致,其中,细根主要集中分布在垂直方向0～40cm土层、水平方向1.5m的带距内,并且随土层深度的增加以及距树体距离(水平方向)的增加,根系生物量均呈指数型减少。建立了根质量密度与距树体水平距离和土层深度的关系。根系消弱系数(β)反映出的根系分布特点与根系的实际分布情况相符,可以作为描述核桃根系垂直变化的参数。 展开更多
关键词 核桃花生复合系统 根质量密度 根系生物量 空间分布特征 晋西黄土区
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晋西黄土区典型森林植被耗水规律与环境因子关系研究 被引量：9
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作者 潘迪 毕华兴 +4 位作者 次仁曲西 王莉莉 高路博 许华森 鲍彪 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期16-20,共5页
森林植被耗水规律是森林植被对水文过程影响机理研究的基础与核心。以典型黄土区山西省吉县蔡家川流域为研究区域,依托国家级森林生态系统定位观测站,对研究区典型森林蒸散耗水及其环境因子进行定量监测,定量分析蒸腾、蒸发等各蒸散的... 森林植被耗水规律是森林植被对水文过程影响机理研究的基础与核心。以典型黄土区山西省吉县蔡家川流域为研究区域,依托国家级森林生态系统定位观测站,对研究区典型森林蒸散耗水及其环境因子进行定量监测,定量分析蒸腾、蒸发等各蒸散的强度与环境因子的关系,分析研究区典型森林植被结构对植被耗水特征的影响。土壤蒸发实验运用称重法,树木蒸腾实验采用热扩散式茎流计法,并结合环境因子调查,对观测结果进行研究分析,结果表明:土壤的蒸发量与地表植被状况以及土壤温度有关;树木蒸腾耗水与土壤含水量、降雨量、冠幅、树龄的线性关系显著。综合分析可知,影响森林耗水最直接的因素就是土壤水分的变化,若土壤含水量较小,则森林植被首先满足自身对水分的需求。在造林时,可以根据不同苗木的水分需求以及当地的土壤水分含量对林木种类进行选取,可以有效减少当地森林水分的消耗。 展开更多
关键词 晋西黄土区 森林耗水 树木蒸腾 土壤蒸发
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晋西黄土区退耕还林20年后典型林地的持水能力 被引量：10
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作者 王高敏 杨宗儒 +5 位作者 查同刚 张志强 吕志远 张晓霞 王红艳 朱嘉磊 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期88-95,共8页
为探究晋西黄土区退耕20年后典型林地间持水能力的差异,选取山西省吉县蔡家川流域退耕20年的次生林和油松人工林、刺槐人工林、油松×刺槐人工混交林4种典型林分为研究对象,同时以耕地作为对照,通过外业调查和室内测定,比较分析了... 为探究晋西黄土区退耕20年后典型林地间持水能力的差异,选取山西省吉县蔡家川流域退耕20年的次生林和油松人工林、刺槐人工林、油松×刺槐人工混交林4种典型林分为研究对象,同时以耕地作为对照,通过外业调查和室内测定,比较分析了该地区退耕林分间林地（枯落物层和土壤层）的最大持水量和有效持水量。结果表明：1）次生林枯落物层的最大持水量和有效持水量为201.20和154.32 t/hm2,分别是人工林的1.35～2.14倍和1.33～2.06倍,人工林之间表现为油松×刺槐人工混交林〉刺槐人工林〉油松人工林;2）退耕林地土壤层的最大和有效持水量分别介于5 102～5 563 t/hm2和1 007～1 251 t/hm2之间,均显著高于耕地的4 695和812 t/hm2;典型退耕林地间土壤有效持水量表现为次生林〉油松×刺槐人工混交林〉油松人工林〉刺槐人工林,最大持水量为次生林〉油松×刺槐人工混交林〉刺槐人工林〉油松人工林;3）与退耕引起土壤非毛管孔隙度增加相一致,林地的最大持水量和有效持水量较耕地分别增加了10.7%～22.8%和32.9%～73.1%,表明退耕对林地持水能力的影响在有效持水量方面更突出;4）退耕林分间林地持水能力表现为次生林〉油松×刺槐人工混交林〉刺槐人工林〉油松人工林。林地最大持水量和有效持水量显著高于耕地,这主要源于土壤性质改善引起的土壤层持水能力增强,同时枯落物层的持水功能也发挥了一定作用。总之,退耕20年后林地持水能力显著增强,不同林分间次生林持水能力较好,表明次生林宜作为该地区退耕后植被恢复的主要参考。 展开更多
关键词 晋西黄土区 退耕还林 林地 最大持水量 有效持水量
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晋西黄土区不同森林群落类型植物多样性研究 被引量：18
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作者 张桐 王玉杰 +2 位作者 王云琦 张会兰 王彬 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期82-88,共7页
为了揭示晋西黄土区不同森林群落类型对生物多样性的保持作用,对晋西黄土区人工油松林、人工刺槐林及天然次生林林下植物组成及土壤化学性质进行了调查研究,并对3种林分进行对比分析,研究晋西黄土区不同森林群落类型林下植物多样性特征... 为了揭示晋西黄土区不同森林群落类型对生物多样性的保持作用,对晋西黄土区人工油松林、人工刺槐林及天然次生林林下植物组成及土壤化学性质进行了调查研究,并对3种林分进行对比分析,研究晋西黄土区不同森林群落类型林下植物多样性特征。结果表明:1)研究区内共出现40个植物种,灌木6种,草本34种。3种森林群落类型林下植物种数为人工刺槐林>人工油松林>天然次生林;2)3种森林群落类型林下物种丰富度指数(Margalef指数)、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和物种均匀度指数(Pielou指数)表现为草本层>灌木层,人工林>天然林。人工刺槐林林下Margalef指数、Shannon-Wiener指数小于人工油松林,而Simpson指数和Pielou指数大于人工油松林;3)与2006年相比,2012年研究区内植被种类增加,人工林内植物种的增加要比天然次生林内明显;4)3种森林群落类型林下Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数与土壤化学性质的关联大小为土壤养分>有机质>p H值。 展开更多
关键词 晋西黄土区 人工油松林 人工刺槐林 天然次生林 植物多样性
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晋西黄土区不同密度刺槐林对土壤水分的影响 被引量：16
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作者 常译方 毕华兴 +3 位作者 许华森 廖文超 蔡智才 王丹 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期227-232,共6页
在晋西黄土区蔡家川流域刺槐林地调查的基础上,选择密度为1 400株/hm2与2 200株/hm2的刺槐林地分别代表研究区低密度和高密度的刺槐林,并以裸地作为对照。通过设立固定样地,定位观测样地0—150cm土层的土壤水分,研究不同密度刺槐林地土... 在晋西黄土区蔡家川流域刺槐林地调查的基础上,选择密度为1 400株/hm2与2 200株/hm2的刺槐林地分别代表研究区低密度和高密度的刺槐林,并以裸地作为对照。通过设立固定样地,定位观测样地0—150cm土层的土壤水分,研究不同密度刺槐林地土壤水分状况及时空变化规律,并以土壤水分亏缺度和补偿度研究试验区降雨对刺槐林地土壤水分补偿与恢复效应。结果表明:(1)低密度刺槐林年平均土壤储水量比高密度刺槐林年平均土壤储水量绝对值高7.49mm,且低密度刺槐林达到土壤适宜储水量的天数比高密度刺槐林多60d;(2)从土壤剖面的垂直方向看,高密度和低密度刺槐林对30—150cm土层土壤水分消耗量无明显差异,但高密度刺槐林对表层土壤(0—30cm)的消耗远大于低密度刺槐林;(3)综合考虑不同降雨强度下土壤水分恢复程度、降雨补偿土壤深度等指标,研究区高密度刺槐林地土壤水分亏缺相对较大,研究区自然降雨不足以充分补给土壤水分,而低密度刺槐林地土壤水分经降雨补给可恢复到较高的水平。总体来看,研究区低密度刺槐林地土壤水分状况较好,建议研究区刺槐林种植密度以不超过1 400株/hm2为宜。 展开更多
关键词 晋西黄土区 刺槐 土壤储水量 土壤水分亏缺度 土壤水分补偿度
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晋西黄土丘陵区3个树种人工林枯落物的持水特性 被引量：9
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作者 张君玉 程金花 +5 位作者 张洪江 周泽福 张友焱 陆晓宇 马西军 李国会 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2012年第10期69-74,81,共7页
【目的】研究晋西黄土丘陵区油松、杨树和刺槐3种典型人工林枯落物的持水特性。【方法】采集研究区油松、杨树和刺槐人工林不同层次枯落物,测定其蓄积量、最大持水量、吸水速率、最大吸湿比、有效拦蓄量等持水特性参数。【结果】3个树... 【目的】研究晋西黄土丘陵区油松、杨树和刺槐3种典型人工林枯落物的持水特性。【方法】采集研究区油松、杨树和刺槐人工林不同层次枯落物,测定其蓄积量、最大持水量、吸水速率、最大吸湿比、有效拦蓄量等持水特性参数。【结果】3个树种人工林地中枯落物的蓄积量依次为油松林(13.72t/hm2)>杨树林(13.42t/hm2)>刺槐林(6.88t/hm2),枯落物的最大持水量依次为杨树林(18.83t/hm2)>油松林(14.24t/hm2)>刺槐林(11.44t/hm2),枯落物的最大吸湿比依次为刺槐林(2.85)>杨树林(2.75)>油松林(2.17),枯落物的有效拦蓄量依次为杨树林(27.23t/hm2)>油松林(22.02t/hm2)>刺槐林(15.80t/hm2)。3种人工林枯落物的吸水过程均表现为在浸水0～3h持水量不断增大、吸水速率由最大不断下降,到4～12h变化趋于平缓,到24h变化基本达到动态平衡。建立了3种林枯落物持水量与浸水时间及吸水速率与浸水时间之间的关系式。【结论】杨树林枯落物的持水能力比油松林和刺槐林强,对土壤的水源涵养作用更明显。 展开更多
关键词 黄土丘陵区 枯落物 持水特性 晋西地区
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