韓姣姣 段旭 趙洋毅

(西南林業(yè)大學(xué)，昆明，650224)

近年來，土壤水循環(huán)問題一直是國內(nèi)外重點(diǎn)關(guān)注的焦點(diǎn)之一，由于全球降水季節(jié)區(qū)域變化動態(tài)大，干熱河谷區(qū)的土壤水循環(huán)已逐漸成為國內(nèi)外普遍關(guān)注的關(guān)鍵所在和重要方向[1-2]。土壤水作為水資源的一種存在形式，它是土壤的重要狀態(tài)參數(shù)和時(shí)空連續(xù)變異體，是植物生長、植被恢復(fù)及土壤侵蝕過程的重要因素，在四水轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)中扮演著重要角色，是聯(lián)系生物地球循環(huán)的紐帶[3-5]。這都充分體現(xiàn)了土壤水在水資源中的重要性。與此同時(shí)，土壤水分在土壤學(xué)、水文學(xué)和生態(tài)學(xué)領(lǐng)域引起了極大的重視并得到廣泛的研究。這都充分說明了開展典型林草植被下坡面土壤水分分布及控制因素研究的必要性和可操作性。

土壤含水量變化受到眾多環(huán)境因子的控制影響，例如土壤理化性質(zhì)、地形特征、植被覆蓋特征以及氣象特征等這些因子間相互綜合作用。因而，探究影響土壤水分的影響因子，對于研究土壤與植物的水分循環(huán)過程有著重要意義。國外學(xué)者對土壤水分控制因素的研究較早，例如Atchley et al.[6]認(rèn)為土壤水分動態(tài)變化是土壤理化性質(zhì)、地形特征、植被類型等綜合作用的結(jié)果。Crave et al.[7]在法國布列塔尼的一個(gè)小流域發(fā)現(xiàn)，在1 km尺度上，主要是地形因子和土壤物理性質(zhì)導(dǎo)致土壤水分空間變異。Whalen et al.[8]在美國研究表明植被覆蓋差異導(dǎo)致明顯的土壤含水量差異，且雨季差異比旱季更顯著。國內(nèi)學(xué)者對土壤水同位素的研究較晚，但發(fā)展較快。例如張繼光等[9]指出，土層深度與有機(jī)碳含量主要影響坡地土壤水分變異及其季節(jié)變化。如常娟[10]在青藏高原多年凍土流域研究了地表覆蓋變化對水文過程的影響；梁寧霞[11]在黃土丘陵區(qū)研究了小流域尺度地形對土壤水分的影響及尺度效應(yīng)。但是這方面的研究在南方干早半干早區(qū)還較少[12-14]，比如高溫、低濕、降雨少的干熱河谷區(qū)。

因此，本文以金沙江干熱河谷區(qū)內(nèi)銀合歡(Leucaenaleucocephala)人工林地、車桑子(Dodonaeaangustifolia)灌叢地和扭黃茅(Heteropogoncantortus)草地為研究對象，采用冗余分析方法(RDA)和統(tǒng)計(jì)法相結(jié)合分析該地區(qū)典型林草植被下(0～100 cm)土壤水分變化特征并確定影響土壤水分變異的主控因素，旨在揭示環(huán)境因子在土壤水分變化中所起的作用，從而為提高農(nóng)業(yè)水分利用效率與土地利用合理配置提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)一步改善干熱河谷地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。

1 研究區(qū)概況

本研究區(qū)位于云南省楚雄市元謀縣，地處滇中高原北部，是典型的南亞熱帶季風(fēng)河谷干熱氣候區(qū)。地理坐標(biāo)東經(jīng)101°54′～101°52′，北緯25°38′～25°34′，區(qū)內(nèi)氣候四季不明顯，干濕季分明，最低海拔898 m，最高海拔2 835.9 m，年平均氣溫21.9 ℃，極端最高溫度42 ℃，極端最低溫度-0.1 ℃。年蒸發(fā)量為降水量的6.4倍，年平均氣候干燥度≥1.5，年平均相對濕度為53%。雨季一般為5至10月，7月降雨最多，平均為137.8 mm；1月份最少，為3.1 mm，0～100 cm土壤為較粗的沙粉壤土，在土層較厚、陰坡等立地環(huán)境有少量的喬木。其中草本植物以扭黃茅(Heteropogoncantortus)、龍須草(Enlariopsisbinata)、紅稈草(Cymbopogonmatinii)、三芒草(Aristidaadscensionis)、孔穎草(Bothriochloapertusa)等為主；灌木多為車桑子(Dodonaeaangustifolia)、余甘子(Phyllanthusemblica)、滇刺棗(Zizyphusyunnanensis)等；喬木為銀合歡(LeucaenaBenth)、桉樹林(Eucalyptus)、相思林(Acaciamangium)等為主。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置與調(diào)查采樣

在研究區(qū)內(nèi)，于2016年7月選擇具有代表性的3種典型林草植被坡面銀合歡林地，車桑子灌叢地和扭黃茅草地作為研究對象，每個(gè)土地類型坡面長度在90～110 m之間，在每種類型坡面樣地按照海拔梯度各布設(shè)5個(gè)坡位(上坡，中上坡，中坡，中下坡和下坡)，其中，銀合歡人工林和車桑子灌叢地固定樣地大小為20 m×20 m，每個(gè)坡位各設(shè)置1個(gè)，扭黃毛草叢固定樣地大小為1 m×1 m，每個(gè)坡位設(shè)置10～15個(gè)，總計(jì)65個(gè)。對樣地內(nèi)植被和樣地概況進(jìn)行調(diào)查和測定。不同土地利用類型基本情況見表1，基本理化性質(zhì)見表2、表3。

表1 不同典型林草植被基本情況

表2 不同典型林草植被土壤機(jī)械組成

注：樣本數(shù)為300個(gè)。

表3 不同典型林草植被土壤主要養(yǎng)分

分別于2016年7、8、9、11、12月和2017年4月用土鉆法分別在3種植被類型不同坡位的樣地內(nèi)采用5點(diǎn)法(草叢樣地每個(gè)樣地采集2個(gè))，去除表層枯枝落葉按照機(jī)械分層0～20，20～40，40～60，60～80，80～100 cm并用土鉆法采集土壤樣品，采用烘干稱質(zhì)量法測定土壤含水率(文中所指土壤含水率為質(zhì)量含水率)，每次土壤采樣點(diǎn)共計(jì)300個(gè)，每個(gè)樣品測定理化性質(zhì)時(shí)設(shè)置3個(gè)重復(fù)，用土壤袋分層采集土壤樣品帶回實(shí)驗(yàn)室，自然風(fēng)干后研磨，分別過2.00、1.00、0.25 mm篩，裝袋待測。

2.2 數(shù)據(jù)處理

冗余分析(RDA)，是將對應(yīng)分析與多元回歸分析相結(jié)合，每一步計(jì)算均與環(huán)境因子進(jìn)行回歸，能夠?qū)⒀芯繉ο笈判蚝铜h(huán)境因子排序在一個(gè)圖上展示，即可直觀地看出二者之間的關(guān)系[15]。本文采用RDA分析對各典型樣地土壤水分進(jìn)行排序，以研究確定影響土壤水分變異的主控因素。環(huán)境因子的數(shù)量根據(jù)實(shí)際情況，選擇研究區(qū)內(nèi)影響土壤水分的葉面積指數(shù)、生物量、樹高(灌木為株高)、胸徑(灌木為地徑)、冠幅(灌木)、蓋度(草本)、土壤密度、總孔隙度、毛管孔隙度、通氣孔隙度、飽和持水量、毛管持水量、田間持水量、黏粒、細(xì)粉粒、中粉粒、粗粉粒、砂粒、pH值、有機(jī)質(zhì)、全鉀、全氮、全磷、速效鉀、速效氮、速效磷相關(guān)環(huán)境因子。土壤密度采用環(huán)刀法測定；土壤自然含水率采用烘干法測定；生物量測定采用收割法，用烘干恒質(zhì)量法測定其干物質(zhì)質(zhì)量，并用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法求出該樣地植被的平均生物量；葉面積指數(shù)利用LAI-2000冠層分析儀(測定值需要經(jīng)過矯正，具體方法為將測定的ILA數(shù)值乘以系數(shù)R，系數(shù)R為葉的投影面積與枝條的平均投影面積的比值)；樹高測定采用數(shù)高儀法；胸徑測定采用胸徑尺；草蓋度采用目測法；土壤pH值采用電位法；土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用濃硫酸-重鉻酸鉀外熱源法；全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用高氯酸-硫酸消化法；速效氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用擴(kuò)散吸收法；全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用氫氧化鈉堿熔-鉬銻抗比色法；速效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用碳酸氫鈉法；全鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用火焰光度法；速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用火焰光度法。

采用Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，應(yīng)用CANOCO 4.5軟件包完成前向選擇法、Monte Carlo檢驗(yàn)、RDA排序；使用SPSS17.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行LSD多重比較以及多元回歸分析；結(jié)合兩者分析方法篩選出影響不同典型林草植被土壤水分的主控因素，減少了只用相關(guān)性代表簡單因果關(guān)系而引起的判斷錯(cuò)誤。

3 結(jié)果與分析

3.1 土壤水分統(tǒng)計(jì)特征

通過不同典型林草植被坡面土壤水分統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，土壤水分隨典型林草植被的不同有所不同，在水平和垂直方向均存在一定規(guī)律及差異(表4)?？傮w表現(xiàn)在水平方向上，土壤水分均值介于14.41%～23.97%，變異系數(shù)為0.22～0.94，屬中等變異(0.1

表4 不同典型林草植被土壤水分描述性統(tǒng)計(jì)值

注：樣本數(shù)1 800個(gè)。

3.2 不同典型林草植被下土壤水分與其環(huán)境因子的冗余分析

RDA排序圖顯示不同典型林草植被土壤水分環(huán)境影響因子存在差異(圖1)。對3種典型林草植被下土壤水分進(jìn)行去趨勢分析，得到的梯度長度均<3，故選擇RDA分析；為避免冗余變量的影響，使用前向選擇法進(jìn)行分析，同時(shí)應(yīng)用Monte Carlo檢驗(yàn)來檢測環(huán)境變量和土壤水分是否存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著相關(guān)性。經(jīng)檢驗(yàn)RDA排序達(dá)到顯著水平(p<0.05)，故結(jié)果可信。

粗箭頭連線代表采樣旱雨季土壤水分，細(xì)箭頭連線代表坡面主要環(huán)境因子，細(xì)線箭頭連線與粗線箭頭連線之間的夾角的余弦值代表某旱雨季與某主要環(huán)境因子之間的相關(guān)性，夾角越小，相關(guān)性越高，反之越低;細(xì)箭頭所處的象限表示環(huán)境因子與排序軸間的正負(fù)相關(guān)性，用細(xì)線箭頭與排序軸夾角的余弦值表示二者之間的相關(guān)程度;細(xì)線箭頭所在線段的長度表示環(huán)境因子與土壤水分相關(guān)性的大小，線段越長，說明相關(guān)性越大，反之則越小。Rsw為雨季土壤水分；Dsw為旱季土壤水分；La為葉面積指數(shù)；Ph為株高；Db為胸徑；Gd為地徑；Cd為蓋度；CNS為南北冠幅；CEW為東西冠幅；Sb為土壤密度；Tp為總孔隙度；Cp為毛管孔隙度；Ap為通氣孔隙度；Sm為飽和持水量；Cm為毛管持水量；Fm為田間持水量；Cl為黏粒；Fs為細(xì)粒砂；Ms為中粒砂；Cs為粗粒砂；Sa為砂礫；pH為pH值；Om為有機(jī)質(zhì)；TN為全N；SN為速效N ；TP為全P；SP為速效P；TK為全K；SK為速效K；Bi為生物量。

圖1不同典型林草植被下土壤水分與主要環(huán)境因子RDA排序

3.2.1不同典型林草植被下影響土壤水分主要環(huán)境因子識別

在林地，以速效鉀(10.17%)、黏粒(9.62%)、速效磷(8.88%)、全磷(8.11%)、有機(jī)質(zhì)(7.82%)和土壤密度(6.95%)為主控因素，相對葉面積指數(shù)、胸徑、孔隙度等影響顯著，共提取87.90%的環(huán)境信息量；對于灌叢地土壤水分格局影響顯著的主要環(huán)境因子有粗粉砂、細(xì)粒砂、有機(jī)質(zhì)、全磷和飽和持水量等，其中粗粉砂(8.62%)貢獻(xiàn)最大，其次是細(xì)粒砂(7.04%)，貢獻(xiàn)率最小的是田間持水量(1.44%)，共提取89.67%的環(huán)境信息量；而草地，中粉砂(9.82%)、黏粒(9.17%)、速效鉀(8.89%)和砂礫(8.71%)是主要環(huán)境因子，有機(jī)質(zhì)影響也影響顯著，共提取環(huán)境信息量的79.05%。從所提取的環(huán)境信息量的貢獻(xiàn)大小和所選變量的個(gè)數(shù)表明，使用前向選擇法和Monte Carlo檢驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫倪x擇出包含信息量大的環(huán)境因子，剔除對土壤水分變異影響小的冗余因子，這對后續(xù)排序分析至關(guān)重要(表5)。

3.2.2不同典型林草植被下土壤水分與主要環(huán)境因子的定量分析

RDA分析中排序軸是參與排序的環(huán)境變量的線性組合[15]。排序軸以土壤水分變異環(huán)境因子的線性組合解釋量的多少先后出現(xiàn)，前兩軸通常會占到解釋量的較大部分，故本文選取前兩軸進(jìn)行二維排序制圖。如表6所示，在林地，主要環(huán)境因子對土壤水分的累計(jì)解釋量前兩軸的累計(jì)值占到了土壤水分總特征值的96.3%；灌叢地，前兩軸的累計(jì)值占到了總特征值的93.2%；在草地，前兩軸累計(jì)值占到了總特征值的95.3%，表明基本上能解釋絕大部分信息，即排序達(dá)到了較理想的效果。

通過前兩軸與主要環(huán)境因子的相關(guān)系數(shù)可以看出哪些環(huán)境因子在決定土壤水分的變異中起主要作用(表6)，對第一排序軸作用比較明顯的主要包括以下幾個(gè)因子：黏粒、土壤密度、胸徑、總孔隙度、pH、通氣孔隙度、飽和持水量、砂礫、有機(jī)質(zhì)、全氮和速效鉀。在林地，第一排序軸與速效鉀、黏粒和土壤密度顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到了0.475、0.337和0.291，第二排序軸與速效磷(-0.309)、有機(jī)質(zhì)(0.306)、全磷(0.304)相關(guān)性較好；在灌叢地，與第一排序軸關(guān)系緊密的有飽和持水量(-0.457)、總孔隙度(-0.447)、通氣孔隙度(-0.412)、毛管持水量(-0.379)、毛管孔隙度(-0.324)、PH(-0.404)、砂礫(-0.345)和胸徑(-0.304)，說明第一排序軸包含了大部分主要環(huán)境因子信息，第二排序軸方向投影較長的是粗粉砂(-0.588)、細(xì)粉砂(-0.480)和全磷(0.384)；在草地，速效鉀(0.623)、砂礫(-0.453)、全氮(0.425)、有機(jī)質(zhì)(0.369)與第一排序軸的相關(guān)性顯著，第二排序軸與中粉砂(0.513)和黏粒(0.501)顯著相關(guān)。

表5環(huán)境因子對不同典型林草植被下土壤水分影響的前向選擇分析和Monte Carlo檢驗(yàn)

環(huán)境因子林地p值相對貢獻(xiàn)率/%灌叢地p值相對貢獻(xiàn)率/%草地p值相對貢獻(xiàn)率/%葉面積指數(shù)0.026*4.37————樹高(株高)——0.025*4.38——胸徑(地徑)0.026*4.550.022*5.54——蓋度————0.021*4.65南北冠幅——————東西冠幅——————土壤密度0.022*6.95————總孔隙度——0.022*5.41——毛管孔隙度0.027*3.930.025*3.97——通氣孔隙度0.027*3.880.023*5.16——飽和持水量0.026*4.460.020*6.25——毛管持水量——0.023*5.21——田間持水量——0.031*1.44——黏粒0.017*9.620.021*5.900.008**9.17細(xì)粒砂0.029*2.240.019*7.04——中粉砂————0.006**9.82粗粉砂0.024*5.710.015*8.620.013*7.38砂礫——0.025*4.300.009**8.71pH值0.024*5.24——0.022*4.19有機(jī)質(zhì)0.020*7.820.019*7.020.012*7.74全N0.030*1.98——0.013*7.58速效N————0.026*2.92全P0.020*8.110.020*6.640.022*4.46速效P0.019*8.88——0.024*3.53全K——0.028*2.71——速效K0.017*10.170.023*4.870.009**8.89生物量——0.023*5.20——合計(jì)—87.90—89.67—79.05

注：樣本數(shù)為300個(gè)，表中只列出顯著性水平大于0.05各主要環(huán)境因子，*p<0.05差異顯著；**p<0.01差異極顯著。

從圖1中各主要環(huán)境因子的連線長度可以看出，3種典型林草植被的黏粒、中粉砂、粗粉砂、砂礫、土壤密度、生物量、磷、鉀的箭頭連線較長，由此可見，引起坡面尺度的土壤水分變化不僅有土壤的理化性質(zhì)，還有植被環(huán)境因子，它們影響著土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。不同典型林草植被土壤水分分布狀況受到不同類型環(huán)境因子的影響程度有所差異，林地箭頭連線長度大小依次為：黏粒、全鉀、全磷、速效磷、有機(jī)質(zhì)、土壤密度、粗粉砂、pH等，可以清楚地看到黏粒、鉀、磷、有機(jī)質(zhì)、土壤密度是影響坡面尺度上土壤水分變化的主要控制因素。不同典型林草植被土壤水分分布狀況受到旱雨季影響響應(yīng)不同，林地旱季土壤水分連線與通氣孔隙度連線夾角最小，說明旱季土壤水分受到通氣孔隙度的影響最大，雨季土壤水分連線與有機(jī)質(zhì)連線夾角最小，說明雨季土壤水分主要受有機(jī)質(zhì)影響顯著；灌叢地和草地旱季土壤水分連線均與黏粒連線的夾角最小，說明旱季土壤水分受到黏粒的影響最大，雨季土壤水分連線均與速效鉀連線夾角最小，說明雨季土壤水分主要受到速效鉀的影響最大。

表6不同典型林草植被下土壤水分RDA排序前兩軸與主要環(huán)境因子的相關(guān)系數(shù)

3.3 不同典型林草植被下土壤水分與主要環(huán)境因子的多元回歸分析

在利用多元回歸分析方法研究因變量與幾個(gè)自變量之間的關(guān)系時(shí)，是在單相關(guān)分析基礎(chǔ)上，通過逐步回歸將自變量按其重要性大小，逐個(gè)選入回歸方程的。首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行Box-Box轉(zhuǎn)換以(λ=0.16)，以轉(zhuǎn)換后的土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)為因變量，將經(jīng)相關(guān)分析顯示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的3種典型林草植被環(huán)境因子作為自變量，進(jìn)行多元逐步回歸分析，得到標(biāo)準(zhǔn)化多元回歸方程：

UF=1.581XSb-0.444XCl-0.234XQp-0.062XOm，

US=-0.776XSm+0.847XTp+0.511XCs+0.452XCl-0.336XpH，

UG=0.751XMs+0.508XCl-0.334XQk-0.135XOm。

式中：UF、US、UG分別為標(biāo)準(zhǔn)化的林地、灌叢地和草地的土壤水分；XSb為土壤密度；XCl為黏粒量；XQp為速效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)；XOm為有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；XSm為飽和持水量；XTp為全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)；XCs為粗粉砂量；XpH為pH值；XMs為中粉砂；XQk為速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

結(jié)果顯示：在林地各環(huán)境因子中，用土壤密度、黏粒、速效磷和有機(jī)質(zhì)進(jìn)行土壤水分?jǐn)M合效果最優(yōu)；而灌叢地各環(huán)境因子中，顯示飽和持水量、全磷、粗粉砂、黏粒和pH值進(jìn)行土壤水分?jǐn)M合效果最好；對草地各環(huán)境因子進(jìn)行擬合，中粉砂、黏粒、速效鉀和有機(jī)質(zhì)效果最好。

4 討論

土壤水分在坡面上的分布主要受植被類型的影響，通過植被覆蓋度的不同，進(jìn)而導(dǎo)致土壤水分動態(tài)變化?？傮w表現(xiàn)由大到小為灌叢地、林地、草地，屬中等變異，灌叢地土壤水分含量最高，除自身的蒸發(fā)效率差異外(灌叢地小于林地)，主要是灌木與喬木相比，灌木具有較淺的根系和較薄的冠層，故其蒸散和耗水較少，而林地喬木蒸騰量大，造成總蒸散量大且有效降水總量較少，土壤耗水較多，使得林地土壤含水量較低。而林地土壤含水量大于草地，草地由于植被根系分布層較淺，對淺層土壤水分影響較大，土壤水分波動亦大，喬木林冠層較厚，枝葉較茂密，接收太陽輻射總量比草地小，加之地表有較多的枯枝落葉層覆蓋，土壤蒸發(fā)量較小，故土壤含水率較高；除此之外還與不同的土壤密度有關(guān)。土壤密度主要受植物根系分布和地下土壤結(jié)構(gòu)[16-18]等因素的影響，由于林地受到更大的人為干擾，種植過程中的整地措施和后期人畜踩踏，使表層土壤的結(jié)構(gòu)被破壞，土壤密度增大，保水蓄水能力變差，與林地相比，草地土壤密度小，含水率會較高。這與以往的研究結(jié)果一致[19]。

土壤水分變異的主要影響因素一般與植被類型、土壤理化性質(zhì)等因素及過程有關(guān)[20]有研究者認(rèn)為，坡位和土地利用類型主要綜合控制坡面土壤水分變異[21]；也有研究者認(rèn)為，土壤理化性質(zhì)是坡面尺度下影響土壤水分變化的主控因素[22]。本文研究分析的3種典型林草植被土壤水分的主控因素有所差異。各影響因子對土壤水分的作用機(jī)理較為復(fù)雜，各環(huán)境影響因子有直接或間接作用，通過交互作用促進(jìn)或削弱對土壤水分的影響，本文中林地土壤水分的主控因素是土壤密度，速效鉀、黏粒、速效磷、有機(jī)質(zhì)；灌叢地則主要受飽和持水量、pH、全磷、黏粒、粗粉砂的影響；而草地的中粉砂、速效鉀、黏粒、有機(jī)質(zhì)在一定程度上影響它的土壤水分變化動態(tài)。土壤水分主要來自于自然降水，由于干熱河谷區(qū)降水少，土壤自身保有的水量很少且較難獲得，植物生長過程中從土壤中汲取水分的多少和蒸發(fā)水分的多少很大程度影響著土壤水分含量，植物通過生長和蒸騰作用進(jìn)而影響土壤水分含量，相比林地和灌叢地，草地會受到更多土壤因子的影響，這可能由草本植物較小體積導(dǎo)致，較小的根系和較矮的高度使之更難影響土壤性狀，而木本本身具有發(fā)達(dá)的根系和較大的生物量對土壤的影響更明顯，發(fā)達(dá)的根系反過來又通過凋落物與土壤的物質(zhì)循環(huán)改變土壤理化性狀。與以往的研究不同，本研究區(qū)不同典型林草植被下土壤水分的主控因子呈現(xiàn)數(shù)量較多，關(guān)系較為復(fù)雜，單一因子相對貢獻(xiàn)率偏小的特點(diǎn)，這可能是因?yàn)榻鹕辰蔁岷庸葏^(qū)植被類型和土壤理化性質(zhì)等空間異質(zhì)性大，且微地形復(fù)雜，加之降雨的年內(nèi)分布不均，導(dǎo)致土壤水分與環(huán)境因子之間的關(guān)系變化差異較大。

值得注意的是，本研究發(fā)現(xiàn)黏粒在不同程度上均影響3種典型林草植被的土壤水分變異，根據(jù)不同地域相關(guān)研究表明，土壤質(zhì)地對于土壤水分空間變化的影響和當(dāng)?shù)睾繝顩r有關(guān)[24]。例如符超峰[23]等在內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市西南部的毛烏素沙地區(qū)研究發(fā)現(xiàn)，植被覆蓋的沙丘土壤水分與土壤黏粒和粉砂等細(xì)粒級組分明顯正相關(guān)。同時(shí)，Mupambwa H A et al.[25]在南非的研究發(fā)現(xiàn)，植被覆蓋通過影響沙質(zhì)土壤黏粒，滲透性和保水性，進(jìn)而影響土壤水分。因此，在金沙江干熱河谷區(qū)，黏粒含量與土壤水分之間的關(guān)系后期我們可以做進(jìn)一步的分析和探索。

5 結(jié)論

(1)土壤含水量雨季明顯高于旱季，不同典型林草植被土壤水分波動程度不同，土壤水分均值介于14.41%～23.97%，均值由大到小表現(xiàn)為灌叢地(11.62%)、林地(7.72%)、草地(6.66%)，屬中等變異，各層土壤水分大小排序與總體均值表現(xiàn)出一致性；且3種典型林草植被土壤水均表現(xiàn)出80～100 cm土層水分最高，林地60～80 cm最低；灌叢地40～60 cm最低；草地20～40 cm最低的特征。

(2)不同典型林草植被下土壤水分主控因子無論是數(shù)量還是類型都存在顯著差異，林地土壤水分的主控因素是土壤密度、速效鉀、黏粒、速效磷、有機(jī)質(zhì)；灌叢地則主要受飽和持水量、pH、全磷、黏粒、粗粉砂的影響；而草地的中粉砂、速效鉀、黏粒、有機(jī)質(zhì)在一定程度上影響它的土壤水分變異。

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