【论文精选】青海大通不同林地类型林下植被与土壤水分的关系

土壤水分是植物生长所需水分的直接来源，其不足及利用率低是干旱半干旱区植物生长和植被构建过程中存在的主要问题，这些问题在黄土高原地区表现的尤为突出。同时植被对土壤水分的变化也具有适应性和反作用的特征。林下植被作为森林生态系统的重要组成部分，在维持土壤稳定性，防止水土流失，促进养分循环等方面发挥着重要的作用，其生长情况可直接反映出林内水分等环境状况的适宜程度和林分的稳定性。目前，多数关于土壤水分的研究集中在黄土高原地区土壤水分时空动态变化、不同植被类型土壤水分生态功能及人工植被的土壤干化等问题的研究，而水分与植被发育相互作用关系的研究，也已成为该区人工植被建设的重要课题；但以林下植被作为研究主体探究其与土壤水分关系的研究还相对缺乏。

青海省大通县处于黄土高原与青藏高原的过渡区，干旱少雨，是我国西北地区典型的生态脆弱地带。天然降水少，降水季节分配不均等问题，使其土壤水分总量不足，长期处于亏缺状态；因此，土壤水分是限制该地区植物生长与植被建设的关键因子。所以，本文针对该地区水资源短缺与植被生长发育之间的矛盾，以林下植被的物种组成及多样性与土壤水分特征为切入点，探究该地区典型退耕林地土壤水分与林下植被及其相互间关系，以期为该地区以水土保持为主要目的的植被恢复与重建，生态功能恢复与评价提供科学依据。

研究区位于青海省东部大通县，属黄土高寒区。平均海拔2660m。该区属大陆性气候，气候垂直变化明显，冷暖干湿随海拔高度的变化差异悬殊。年平均气温日较差为14.7℃，年内无霜期70~120d，全年≥5℃的积温平均为1908℃，据大通县气象统计资料，其多年平均降雨量549.9mm。土壤类型为黄土母质上发育的山地棕褐土和栗钙土，土壤深厚。平均森林覆盖率为79.0%。因退耕还林政策，该地区营造的人工林主要树种为青杨(Populus cathayana)、白桦(Betula platyphylla)、青海云杉(Picea crasslia)、华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)等，灌草主要为沙棘(Hippophae rhamnoides)、山生柳(Salix oritrepha)、杜鹃(Rhododendron simsii)、鹿蹄草(Pyrola rotundifolia)、珠牙蓼(Polygonum viviparum)、细叶苔草(Carex rigescens)等。

在研究区控制各立地因子基本一致的条件下，选择具有代表性的退耕林地(青海云杉、华北落叶松和祁连圆柏)以及原生荒草地各设置3个20m×20m样地，共12个。调查记录各样地地形因子和林分特征，并在各样地的对角线分别设置9个面积为1m×1m的草本样方进行调查，记录林下植被的种类、数量和盖度等因子(不含乔木幼苗)，并采用收获法获取其生物量。采集土样测定不同深度土壤水分。

对数据进行分析，得出以下结论：

1) 研究发现，该研究区林地内土壤水分相对缺乏，林下草本多为披碱草、白莲蒿、早熟禾、冷蒿、针茅等旱生植物占明显优势。华北落叶松林下草本的丰富度和多样性最好，祁连圆柏林下植被特征与荒草地较为接近，其草本植物群落结构稳定。

2) 3种林地类型中，0~200cm土层土壤平均含水量青海云杉林最大，华北落叶松林最小。对表层土壤(0~20cm)而言，林地的持水能力优于荒草地；在20~60cm土层时，青海云杉林地持水能力最好，祁连圆柏持水能力次之，华北落叶松林地持水能力最差。

3) 根据对各林地土壤水分垂直分布特征的研究，认为该地区土壤水分交换主要发生在0~120cm土层处，在120~200cm土层处形成土壤水分相对稳定层。林下植被物种多样性与其生物量和林地土壤含水量分别呈显著正相关和负相关关系，主要表现在其种类和数量上，且其相互影响程度主要集中于0~120cm土层土壤水分情况。

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