【论文精选】晋西黄土区不同土地利用的土壤水分灰关联分析学术资讯

来源：中国水土保持科学

土壤水分是土壤及水资源的组成部分之一，它将土壤、植被、大气紧密联系起来，不仅影响土壤特性、植物生长及恢复等过程，而且对水资源的配置及利用产生间接影响。土壤含水量是降雨、蒸腾蒸发、入渗等多种因素作用的结果，其分布受到土地利用、植被、地形及自身特性的影响，因而在时空上具有较强的异质性。随着退耕还林(草)、植被恢复等生物治理工程的开展，水土流失、生态环境状况得到一定改善；但是由于降水不能完全满足植被对土壤水分的消耗需求，且人工林种植不当，导致“土壤干层”现象出现，造成特殊的土壤水分空间和时间变化模式。因此，需要通过分析不同土地利用类型下土壤水分的空间和时间变化规律，探索植被类型与土壤水分动态过程及其相关性，理解植被对不同空间部位在不同时间上的影响作用，科学布局林草植被，合理利用土地，有效控制及防止水土流失。

目前，诸多学者对黄土区土壤水分在空间变异规律、土壤水动力学参数及土壤水分运移规律、土壤水分利用等方面进行了大量研究，其中以小流域为对象分析土壤水分的空间变异及时空变化，对掌握流域水分的局部变化与植被的空间布局具有重要意义。虽然影响土壤水分变化的因素具有多样化，但土壤水分灰关联度可体现各因素对土壤水分的综合影响作用，因此在土壤水分研究中开始得到应用。张北赢等对黄土丘陵区不同土地利用方式下土壤水分月动态变化、土壤水分垂直分布状况进行灰关联度分析。

作者以晋西黄土区方山县土桥沟小流域为研究对象，选取荒草地、油松针叶林、刺槐阔叶林为代表的3种典型土地利用类型，采用灰关联分析法研究不同土地利用类型下，不同土层、不同土地利用以及不同月份间土壤水分的灰关联度，分析不同土地利用下年内生长季不同土层深度及月份间土壤水分的消耗利用情况，以揭示土地利用类型与土壤水分垂直及时间动态变化的关系，对晋西黄土区小流域的植被恢复与分配布局和土地利用管理具有重要意义，为小流域综合治理及水土保持工作提供理论参考。

研究结果表明：

1) 土地利用类型不同，土壤水分在不同土层间的垂直动态变化趋势不完全相同。0~200 cm土壤深度，荒草地各层土壤水分关系最为密切。荒草地和油松林深层（120~160 cm）与底层（160~200 cm）的土壤含水量关系密切；刺槐林在中层（80~120 cm）与深层土壤水分变化趋势相似性较高。油松林和刺槐林对垂直剖面深层次土壤水分影响较大。

2) 不同土地利用类型下各月土壤水分变化趋势差异不同，荒草地4—6月、9—10月与7—8月土壤水分动态变化趋势差异明显，相反4—6月与9—10月的土壤水分变化趋势相似性高。油松林和刺槐林不同月份土壤水分变化关系优于荒草地，其中，刺槐林不同月份土壤水分变化趋势较油松林相对稳定。

3) 土壤水分垂直及时间动态变化因土地利用类型不同产生差异，在本次研究中，荒草地对土壤水分的月动态变化影响较大，油松林和刺槐林对垂直剖面深层次土壤水分影响显著。

不同土地利用类型的土壤水分垂直变化

本研究由国家重点研发项目"黄土残塬沟壑区水土保持型景观优化与特色林产业技术及示范"（2016YFC0501704）资助。

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