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间作植物优化了橡胶林土壤水分的运移行为、分布格局

时间:2019-03-14  来源:科技外事处  浏览次数:   作者:蒋小金     打印  字体: 关闭

  近几十年,大面积纯橡胶林给西双版纳地区生态环境带来诸多负面影响。为改善当地生态环境,版纳植物园构建了大量胶农(林)复合系统。多年实践表明,胶农(林)复合系统在改善土壤物理性能、减少土壤侵蚀、遏制水土流失、增加土壤蓄水能力、维持生物多样性等方面具有明显的优点。然而,作为森林水文循环的重要组成部分,剖面尺度上的土壤水分运移行为和分布格局却仍不明确。 

  为深入理解、准确评价胶农(林)复合系统的水源涵养功能,版纳植物园生态水文研究组蒋小金副研究员、刘文杰研究员及相关组员,采用染色示踪法、HYDRUS-3D模型等技术对橡胶复合系统的土壤水分运移行为、水分分布格局及与土壤物理性质、根系分布之间的关系进行了相关实验和分析。结果表明:与无种植区相比,橡胶和间作植物区的土壤物理性质得到了明显改善,如土壤饱和持水率、田间持水率在橡胶种植区分别是2%12%,在间作植物区分别增加了15%21%;相关性分析表明,饱和持水率和田间持水率显著受到了土壤容重、非毛管孔隙度、毛管孔隙度的影响;受根系分布差异的影响,土壤入渗能力的大小依次为间作植物区>橡胶种植区>无种植区;在剖面尺度上,橡胶和间作植物区的水分入渗具有明显的侧流、快速下移的湿润峰,这种水分运移模式对无作物种植区的土壤水分(尤其是深层水分)进行了有效补给。因此,橡胶复合系统明显改善了土壤的水文条件。 

  相关结果以Use of dye infiltration experiments and HYDRUS-3D to interpret preferential flow in soil in a rubber-based agroforestry systems in Xishuangbanna, China为题,发表在期刊Catena上。 

  该研究得到国家基金(41701029)、云南省基金(2018FB076)、中科院青年创新促进会(2018430)、版纳园“135”方向一(2017XTBG-F01)等资助。感谢版纳植物园中心实验室的大力帮助。

 

橡胶复合系统的土壤水分运移行为模型图(HYDRUS-3D

 

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