成土母质通过影响土壤的物理性质对植被生长和蒸腾耗水产生影响,但是目前成土母质对不同土壤水分条件下植被生长的影响尚不明确,不同成土母质上植被的蒸腾耗水研究也较少。本课题以土壤干旱和水土流失严重的沂蒙山区为例,选取该区典型成土母质(花岗岩、片麻岩和石灰岩)发育的土壤,利用野外调查取样分析和定位观测相结合的方法,对不同成土母质土壤的基本物理性质、水分运动特性、水分有效性动态变化及不同类型植被(针叶林、阔叶林和灌木林)蒸腾耗水规律进行研究,揭示成土母质对土壤水分有效性产生影响的关键因子,探讨几种类型植被对不同成土母质土壤干旱的适应性,为人工林的科学抚育管理和水土保持措施的合理配置提供科学依据。
Soil water availability;transpiration;sap flow;brown soil;cinnamon soil
本课题沂蒙山区酸性岩石(花岗岩)发育的棕壤和钙质岩石(石灰岩)发育的褐土为研究对象,利用野外调查取样分析、室内土柱模拟试验研究了两种土壤的颗粒组成、孔隙度、容重等基本物理性质及水分特征曲线、饱和导水率、非饱和导水率和非饱和扩散率等水分运动特性指标的差异,在此基础上利用花生盆栽控水试验和野外定位监测试验分析了两种土壤中土壤水分对花生蒸腾或刺槐树干液流的影响。研究发现虽然棕壤较褐土具有较低的持水性能和较高的导水性能;但就花生而言,棕壤与褐土具有相同的水分有效性动态曲线,土壤水分阈值都在田间持水量的76%;而就刺槐而言,棕壤与褐土中土壤水分与树干液流的关系不同,且两种土壤中树干液流受气象因子的影响不同。依托本课题,在发表SCI论文3篇,中文核心期刊论文1篇,联合培养硕士研究生1名。