大规模植树造林工程有效缓解了我国北方水土流失等问题,但伴随植被生长和降水格局变化,水循环过程发生明显改变.土壤水分运动是水循环的关键过程,研究变化环境下人工林植被土壤水分运移规律,对植被生态恢复具有重要意义.基于2014-2018年多时间尺度(半小时、天、月和年)华北山区崇陵流域典型人工侧柏林和荒草土壤剖面水势监测数据,阐明不同植被覆盖下土水势动态变化规律,提出土壤水分运移和植被水分利用模式.研究结果表明:侧柏林土壤水势日变幅显著低于荒草植被,但土水势日变幅随土壤深度增加而减小的速率90 a侧柏依次大于60 a侧柏和荒草;月、年尺度侧柏林不同深度土水势变化对降水的响应大于荒草地,其中60 a侧柏林年均土水势与年降雨量显著线性相关(P＜0.05).由水势梯度和零通量面多年平均变化可知,90 a侧柏林0-50 cm 土壤水呈下渗趋势,根系水力提升促使50-100 cm 土壤水向上蒸散;60 a侧柏林0-20 cm、70-100 cm以及枯水年30-70 cm 土壤水均以蒸散为主,根系可同时吸收利用表层和深层土壤水分;荒草地0-20 cm 土壤水分蒸发强烈,且为根系主要吸水深度,20-100 cm 土壤水稳定下渗.相比60 a侧柏林和荒草,90 a侧柏林的土壤调蓄能力增强,与荒草互被可减少植被间水分竞争,充分利用土壤水,从而减少流域内地表径流和土壤侵蚀量.
Soil water potential dynamics and water utilization of typical planted forests in the mountain area of North China
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