劉佩伶,陳 樂,劉效東,*,戴雨航,馮英杰,張倩媚,褚國(guó)偉,孟 澤

1 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院, 廣州 510642 2 中國(guó)科學(xué)院華南植物園, 廣州 510650

土壤水分作為陸地生態(tài)系統(tǒng)水文循環(huán)的核心,控制著生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)、外部物質(zhì)和能量的分配與傳輸,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力形成與維持、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的發(fā)揮等起到關(guān)鍵性作用[1- 2]。在無人為干擾條件下,開展森林土壤水分含量的固定、長(zhǎng)期觀測(cè),對(duì)揭示區(qū)域植被建設(shè)與氣候變化背景下的生態(tài)系統(tǒng)水文學(xué)響應(yīng)以及生態(tài)服務(wù)功能變化等具有獨(dú)特意義。

土壤水分是森林生態(tài)系統(tǒng)水分蓄庫(kù)的主體,土壤水分儲(chǔ)量受區(qū)域氣候、植被和土壤等因子的共同作用[3- 4]。氣候因子如降雨、氣溫等直接影響生態(tài)系統(tǒng)水分的輸入和輸出。具體而言,降雨作為區(qū)域土壤水分的主要補(bǔ)給來源,降雨強(qiáng)度深刻影響土壤產(chǎn)流形式、入滲強(qiáng)度以及儲(chǔ)水量的高低[5- 6]；氣溫通過改變蒸發(fā)速率,影響土壤-植物-大氣連續(xù)體的水分循環(huán),進(jìn)而對(duì)生態(tài)系統(tǒng)耗水過程產(chǎn)生作用。植被因子主要通過冠層截留影響降雨分配格局,由植被覆蓋差異影響根系吸水、蒸騰作用過程以及表層土壤蒸發(fā)速率,最終使得不同植被類型下土壤水分的儲(chǔ)量與分布各異[7]。土壤因子主要通過改變土壤通氣和透水能力來影響土壤水分入滲過程,進(jìn)而對(duì)土壤的持水、保水性能產(chǎn)生作用[5,8]。特定氣候區(qū)而言,森林的自然演替進(jìn)程伴隨著植被組成與結(jié)構(gòu)逐步復(fù)雜化以及土壤理、化、生等特性的逐步改善[9],植被組成與結(jié)構(gòu)的改變一方面通過調(diào)配大氣降雨的輸入量與時(shí)空分配而影響土壤層水分來源和蒸散過程,另一方面,還通過影響土壤孔隙度、容重、有機(jī)質(zhì)含量等一系列理化特征而間接作用于土壤層水分儲(chǔ)量與動(dòng)態(tài)[10]。

植被恢復(fù)過程中的土壤水分儲(chǔ)量變化以及時(shí)空變異一直是生態(tài)水文學(xué)和自然地理學(xué)的研究熱點(diǎn),許多學(xué)者從不同環(huán)境條件[11- 14]、時(shí)間尺度[15- 16]、空間尺度[7,17- 19]下探討土壤水分變異規(guī)律。研究表明：土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、田間持水量等理化性質(zhì)與土壤水分變異關(guān)系密切[20]；此外,對(duì)于特定區(qū)域來說,土壤水分變異具有明顯的時(shí)空依賴性。降雨格局影響變異系數(shù)的高低,濕潤(rùn)時(shí)期的相應(yīng)值小于干旱時(shí)期[21- 22]；土壤表層受環(huán)境因素的影響較大,而深層次土壤水分變化主要由根系主導(dǎo)[21],其中土壤含水量變異程度最大的不一定發(fā)生在表層[23]。整體上,大部分研究集中于干旱、半干旱地區(qū)植被恢復(fù)過程中的土壤水分動(dòng)態(tài)及相關(guān)生態(tài)系統(tǒng)過程；對(duì)于降水豐富但干濕季分明的華南地區(qū),如何基于區(qū)域典型森林類型土壤水分的長(zhǎng)期觀測(cè)數(shù)據(jù)揭示土壤水分動(dòng)態(tài)與變異規(guī)律,對(duì)預(yù)測(cè)和評(píng)估我國(guó)華南地區(qū)植被恢復(fù)與氣候變化背景下的森林群落結(jié)構(gòu)變化機(jī)制、流域水熱環(huán)境變化等新時(shí)期課題具有重要價(jià)值。

本文選取鼎湖山森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究站站區(qū)內(nèi)嚴(yán)格保護(hù)下馬尾松人工林(Pinusmassonianaconiferous forest, PF)、馬尾松針闊葉混交林(mixedPinusmassoniana/broad-leaved forest, MF)和季風(fēng)常綠闊葉林(monsoon evergreen broad-leaved forest, MEBF)為研究對(duì)象,依托中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)對(duì)各典型林型樣地的氣象因子、土壤因子等的長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè),探究該區(qū)域森林植被自然演替進(jìn)程中土壤水分時(shí)間(年、季)與空間(不同林型、不同土層)變異性及其規(guī)律表征,以期為區(qū)域植被建設(shè)、管理及其相關(guān)生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估與決策提供支撐。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究地概況

鼎湖山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)(23°09′21″—23°11′30″ N,112°30′39″—112°33′41″ E)位于廣東省肇慶市,多丘陵和低山,海拔為100—700 m,最高峰雞籠山海拔1000.3 m。地處我國(guó)南亞熱帶,屬南亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)型氣候,水熱資源豐富,干季(10月至翌年3月)、濕季(4—9月)分明。年平均氣溫20.9℃,最熱月7月,最冷月1月,年降雨量1 860 mm,年均蒸發(fā)量1115 mm,年均相對(duì)濕度82%[24]。地帶性土壤類型主要為發(fā)育于砂巖和砂頁(yè)巖的赤紅壤,富含腐殖質(zhì),土壤pH在4—4.9之間[25]。平均土層厚度約50—80 cm,局部地區(qū)土層可達(dá)100 cm。

圖1 研究區(qū)概況圖(A、B、C分別為MEBF、MF和PF固定觀測(cè)樣地)Fig.1 Overview of the study area (A, B, C represent forest sample plots of the MEBF, MF and PF, respectively)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

依托中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)(Chinese Ecosystem Research Network, CERN)森林樣地長(zhǎng)期定位觀測(cè)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),森林標(biāo)準(zhǔn)樣地分別設(shè)立在鼎湖山3種不同演替階段森林類型中,該典型演替序列包括處于演替早期階段的馬尾松人工林(PF)、演替中期階段的馬尾松針闊葉混交林(MF)和演替后期階段的區(qū)域地帶性森林植被類型季風(fēng)常綠闊葉林(MEBF)[25- 27]。上述3種不同演替階段林型觀測(cè)樣地所處海拔、坡度等基本因子接近,各樣地的基本信息如表1所示。不同樣地各土層的土壤物理性質(zhì)如表2所示。于2005年到2015年,使用CERN統(tǒng)一配置中子儀(CNC503B,北京超能科技公司,北京)定期測(cè)量各樣地0—15、15—30、30—45、45—60、60—75和75—90 cm共 6個(gè)土層厚度的土壤含水量,每個(gè)樣地內(nèi)設(shè)置3—7個(gè)土壤水分觀測(cè)點(diǎn),樣地設(shè)置與具體觀測(cè)方法可參考劉佩伶等[28]。土壤體積含水量VWC(%)和觀測(cè)剖面的各土層土壤儲(chǔ)水量SWS(mm)的計(jì)算公式為：

VWC=m (R/Rw)+c

(1)

SWS =VWC ×h/10

(2)

式中,VWC為土壤體積含水量(%)；R是土壤中的中子計(jì)數(shù)率；Rw是水體中的中子計(jì)數(shù)率；m和c均為常數(shù),取值分別為12.272和-1.2683；SWS 為各土層土壤儲(chǔ)水量(mm)；h為土層厚度(cm)。

1.3 土壤水分變異系數(shù)

變異系數(shù)(CV)和標(biāo)準(zhǔn)差(SD)的計(jì)算公式如下：

(3)

(4)

表1 研究區(qū)3種森林類型的基本概況

表2 研究區(qū)3種森林類型土壤物理性質(zhì)

1.4 數(shù)據(jù)處理

研究期間的氣象要素,包括氣溫和降雨數(shù)據(jù),均來源于鼎湖山自動(dòng)氣象觀測(cè)站的監(jiān)測(cè)。本文研究的指標(biāo)有樣本平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和土壤水分變異系數(shù),所有數(shù)據(jù)處理和分析均采用Excel 2010和SPSS 20.0軟件進(jìn)行,數(shù)據(jù)結(jié)果作圖用Sigmaplot 12.5軟件完成。通過分析不同演替階段林型土壤儲(chǔ)水量動(dòng)態(tài)以及比較不同林型同一土層體積含水量、同一林型不同土層含水量的差異與變異系數(shù)來表征土壤水分的時(shí)空動(dòng)態(tài)與變異規(guī)律。

2 結(jié)果分析2.1 不同林型土壤儲(chǔ)水量的時(shí)間動(dòng)態(tài)

研究期間,PF、MF和MEBF各林型土壤儲(chǔ)水量與降雨年際的變化較為一致(圖2)。年尺度上,不同林型土壤儲(chǔ)水量的年均值大小關(guān)系為MEBF(216.0 mm)>MF(182.1 mm)>PF(169.4 mm),其中MEBF土壤儲(chǔ)水量波動(dòng)范圍在149.8—279.2 mm,MF、PF土壤儲(chǔ)水量分別在129.3—236.4 mm和99. 5—246.4 mm之間波動(dòng)。波幅的上限(年均最高值)、下限(年均最低值)均為MEBF最高。此外,上限與下限之差為PF最大,PF相應(yīng)的年際變異系數(shù)也較高(33.6%)。這表明,年尺度上演替后期MEBF相較于早期階段PF土壤水分有較好的穩(wěn)定性。

圖2 不同林型土壤儲(chǔ)水量(0—90 cm)月動(dòng)態(tài) Fig.2 Monthly dynamics of soil water storage (0—90 cm) in different forest types

年內(nèi)格局而言,林型間土壤儲(chǔ)水量月均值大小關(guān)系為PF(170.4 mm)

圖3 氣象因子與土壤儲(chǔ)水量的月動(dòng)態(tài)Fig.3 Monthly dynamics of meteorological factors and soil water storage

干濕季比較來看(圖4),各林型濕季土壤儲(chǔ)水量亦均明顯高于干季,以MEBF為例,濕季土壤儲(chǔ)水量均值為231.7 mm,干季土壤儲(chǔ)水量均值為200.5 mm。干季時(shí)MEBF和MF土壤水分含量分別是PF的1.33倍和1.11倍,濕季時(shí)MEBF和MF土壤水分含量分別是PF的1.22和1.05倍,干季時(shí)各林型間的土壤儲(chǔ)水量差異大于濕季。從季節(jié)尺度變異來看,PF、MF和MEBF土壤儲(chǔ)水量的變異系數(shù)(分別為35.8%、24.1%和25.7%)均明顯低于同期降水量的變異系數(shù)(57.6%),表明了不同森林生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定的水分調(diào)蓄能力。

圖4 不同林型土壤儲(chǔ)水量的季節(jié)動(dòng)態(tài)Fig.4 Seasonal dynamics of soil water storage in different forest types

2.2 不同林型土壤含水量的垂直空間分布

從土壤垂直剖面上不同土層含水量的分布格局來看,不同林型土壤含水量的垂向變化特征不一,但同一林型干季與濕季土壤含水量的垂直變化規(guī)律相一致(圖5)。具體來說,MEBF無論干、濕季表層0—30 cm的土壤含水量均明顯高于下層土壤含水量(P<0.05),而后隨著土層加深,各土層土壤水分含量呈現(xiàn)小幅度下降趨勢(shì)。MF干季時(shí)各土壤層含水量?jī)H波動(dòng)于18.5%(60—75 cm)— 23.2%(15—30 cm)之間,各土層土壤含水量差值較??；而濕季時(shí),隨著土層加深,土壤水分含量從27.4%(0—15 cm)逐漸下降到60—75cm土層的22.1%和75—90 cm土層的23.1%。PF 0—60 cm各土層水分含量相當(dāng),干、濕季對(duì)應(yīng)土層的水分含量均值分別為18.6%和23.4%,60 cm以下土層水分含量略微下降。

總體上,林型間同一土層土壤含水量表現(xiàn)為PF

圖5 各林型下土壤體積含水量的垂直變化Fig.5 Profile distribution of soil volumetric water content under different forest types

2.3 不同林型土壤含水量變異特征

土壤垂直剖面上(圖6),干季期間不同林型各土層含水量均為中等變異(10%

從不同季節(jié)上看,鼎湖山小流域不同林型(PF、MF和MEBF)各土層土壤含水量的變異系數(shù)大小均表現(xiàn)為干季大于濕季,干季時(shí)不同林型間的變異系數(shù)差異明顯。林型間同一土層土壤含水量的變異系數(shù)大小關(guān)系大致為PF>MF>MEBF,演替后期階段MEBF無論干、濕季各土層的土壤水分變異系數(shù)最小且相近。

圖6 各林型下土壤體積含水量的垂直變異特征 Fig.6 Vertical variability of soil volumetric water content under different forest types

3 討論

對(duì)特定研究區(qū)而言,土壤儲(chǔ)水量主要決定于大氣降水量、蒸散、產(chǎn)流以及土壤、凋落物層的水分蓄持能力等水文要素過程間的平衡,與區(qū)域水熱格局密切相關(guān)。土壤水分作為森林生態(tài)系統(tǒng)水分蓄庫(kù)的主體,降雨是土壤水分的主要補(bǔ)給來源[11,30],植被郁閉度差異、不同季節(jié)降雨形態(tài)和性質(zhì)[31]共同影響降雨入滲量、入滲深度以及土壤層水分含量的季節(jié)動(dòng)態(tài)。本研究結(jié)果表明,不同演替階段森林土壤儲(chǔ)水量的季節(jié)動(dòng)態(tài)對(duì)降雨量變化的響應(yīng)格局相似,且伴隨演替進(jìn)程,森林土壤層調(diào)蓄降水、持水能力逐步增強(qiáng),這與尹光彩等[32]1999—2002年在鼎湖山保護(hù)區(qū)開展的森林土壤水分動(dòng)態(tài)相關(guān)研究結(jié)果一致。相對(duì)于降雨的年際和年內(nèi)變異,各林型的土壤儲(chǔ)水量波動(dòng)幅度較小。年際、年內(nèi)不同林型的土壤儲(chǔ)水量波幅均為PF最大,MEBF最小,說明隨著森林演替正向進(jìn)行,土壤儲(chǔ)水量時(shí)間變異程度逐漸降低,MEBF林內(nèi)有著更穩(wěn)定的土壤水熱環(huán)境。

伴隨演替進(jìn)程,地上植被組成與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化、土壤水文物理特征的改善,土壤含水量逐步提升,這與紫色丘陵區(qū)旱地撂荒自然恢復(fù)中表層土壤蓄水性能變化表現(xiàn)出相同的特征[33]。植被組成與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化通過改變林內(nèi)水分、熱量、養(yǎng)分等循環(huán)過程直接或間接影響著土壤理、化、生特征,最終體現(xiàn)為該地區(qū)森林自然演替進(jìn)程中以土壤含水量逐步提升為重要表征的逐步中生化的林內(nèi)環(huán)境。土壤質(zhì)地作為土壤的基本性質(zhì)之一,直接影響著水分的保持和下滲以及有機(jī)質(zhì)變化的動(dòng)態(tài)過程[34- 36]。諸多研究表明,植被的恢復(fù)過程,伴隨著土壤質(zhì)地細(xì)?；倪^程,即土壤粉粒、粘粒含量的增加和砂粒含量的降低,而土壤持水力與粘粒含量高度相關(guān)[10,37]。此外,土壤有機(jī)質(zhì)作為土壤理化性狀形成的基礎(chǔ),參與并影響著土壤生態(tài)功能的各個(gè)過程[9, 38]。邵宜晶等[24]研究表明,森林土壤有機(jī)碳隨演替階段而增加,在土壤剖面上的分布都呈現(xiàn)顯著的表層富集現(xiàn)象。土壤有機(jī)質(zhì)深刻影響著土壤的水文物理特性,其含量對(duì)土壤粘粒含量、土壤孔隙度、土壤含水量等具有關(guān)鍵性調(diào)控作用[39-40],也因此土壤有機(jī)質(zhì)被視為可用來量度土壤水分保持及其有效性的重要常規(guī)性觀測(cè)指標(biāo)[41]。因此,處于演替后期的季風(fēng)常綠闊葉林相較于其他兩種林型,雖然復(fù)雜的地上植物群落其截留作用減少了降水的凈輸入,但土壤層對(duì)降水的調(diào)蓄、持保水能力強(qiáng),伴隨演替進(jìn)行土壤層含水量尤其是表層土壤含水量增加顯著。

圖7 不同季節(jié)土壤體積含水量與變異系數(shù)的擬合關(guān)系 Fig.7 The regression of soil volumetric water content and coefficient of variation in different seasons

土壤含水量的增加可以顯著降低其變異程度(圖7),本研究地區(qū)濕季降水雨量大、降水頻率高,土壤含水量相對(duì)穩(wěn)定,濕季時(shí)各林型均表現(xiàn)為相對(duì)于干季較小的土壤水分變異特征,這與Jacopo等[21]、潘顏霞等[22]人的研究結(jié)果一致。氣候、土壤、植被等共同控制著土壤剖面上各層土壤水分的運(yùn)動(dòng)過程[1],影響因子的隨機(jī)性和空間異質(zhì)性決定各土層土壤水分變異的復(fù)雜程度。Yu等[12]的研究表明,表層土壤含水量受降雨、蒸發(fā)的影響強(qiáng)烈,加上根系吸收過程增強(qiáng)了表土水分的變異程度；深層次土壤水分輸入有限且深根引起水分輸出較大,使得深層土壤水分變異增大。Liu等[23]在祁連山的研究結(jié)果則發(fā)現(xiàn)20 cm處土層含水量的變異系數(shù)顯著高于5 cm處的相應(yīng)值,土壤水分最活躍的深度并沒有發(fā)生在表層。鼎湖山不同演替階段森林下表層土壤水分的變異程度區(qū)別于相鄰?fù)翆?與受環(huán)境因子影響大有關(guān)；深層次土壤的水分變異也有增大的趨勢(shì),但變化并不連續(xù),可能與各林型根系分布有密切聯(lián)系。沿演替方向,深層次土壤水分變異減小得益于森林生態(tài)系統(tǒng)地上與地下、植物與土壤等之間的協(xié)同、響應(yīng)機(jī)制的完善。PF植被結(jié)構(gòu)單一,土壤蓄、保水能力低,土壤水分尤其表層土壤水分易散失,導(dǎo)致PF深層土壤水分變異顯著高于其他林型?？傮w上,演替進(jìn)程中不同林型間同一土層土壤含水量的變異系數(shù)大小關(guān)系大致表征為PF>MF>MEBF;垂直剖面方向上,無論干、濕季MEBF各層土壤含水量變異較緩和,充分體現(xiàn)了該頂級(jí)群落優(yōu)越的中生化穩(wěn)定的土壤水分環(huán)境,這主要與森林演替伴隨著地上植被群落結(jié)構(gòu)調(diào)整、地下根系延展以及土壤物理性質(zhì)改善有密切關(guān)系。

整體上,伴隨PF→MF→MEBF自然演替進(jìn)程,土壤水分儲(chǔ)量逐步提升、時(shí)空穩(wěn)定性增強(qiáng),相同水熱條件下的水分分配與供給策略趨于完善。土壤水分作為森林生態(tài)系統(tǒng)的主要水分蓄庫(kù),自然演替進(jìn)程中其蓄水量的提升及穩(wěn)定性增強(qiáng),對(duì)保障森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與提高生態(tài)功能的發(fā)揮具有重要的意義。

4 結(jié)論

在雨熱同期、干濕季明顯的南亞熱帶地區(qū),鼎湖山森林土壤儲(chǔ)水量及其時(shí)間動(dòng)態(tài)受降雨量的影響顯著。從降雨量及森林土壤儲(chǔ)水量的時(shí)間序列動(dòng)態(tài)來看,土壤層對(duì)降雨具有強(qiáng)烈的調(diào)蓄作用,且伴隨PF→MF→MEBF自然演替進(jìn)程,調(diào)蓄水分能力逐步增強(qiáng)。且頂極群落MEBF相對(duì)于初級(jí)演替階段PF,土壤儲(chǔ)水量均呈現(xiàn)為較小的年際與年內(nèi)變幅,蓄水、保水能力突顯。

從土壤水分含量及其空間格局來看,伴隨自然演替進(jìn)程,土壤含水量的規(guī)律性變化明顯。林型間,由初期階段PF到頂級(jí)群落MEBF,森林生態(tài)系統(tǒng)土壤含水量逐漸提高,尤其是森林表層土壤。不同季節(jié)下,同一林型的土壤含水量垂直分布格局較為一致。從森林土壤含水量的時(shí)空變異性來看,伴隨自然演替進(jìn)程,其規(guī)律性變化也較明顯。不同季節(jié)而言,PF、MF和MEBF各土層土壤含水量的變異系數(shù)大小均表現(xiàn)為干季大于濕季；演替進(jìn)程中的不同林型比較,林型間同一土層土壤含水量的變異系數(shù)大小關(guān)系表征大致為PF>MF>MEBF。垂直剖面方向上,無論干濕季MEBF各層土壤含水量變異較緩和,充分體現(xiàn)了MEBF優(yōu)越的土壤水分時(shí)空調(diào)配能力。

整體上,伴隨PF→MF→MEBF自然演替進(jìn)程,土壤水分儲(chǔ)量、穩(wěn)定性及水分調(diào)配策略趨于完善。

致謝：感謝中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)鼎湖山森林生態(tài)系統(tǒng)定位站的大力支持。

參考文獻(xiàn)(References):

[1] Zhang Y W, Deng L, Yan W M, Shangguan Z P. Interaction of soil water storage dynamics and long-term natural vegetation succession on the Loess Plateau, China. Catena, 2016, 137: 52- 60.

[2] 胡健, 呂一河, 張琨, 陶蘊(yùn)之, 李婷, 任艷嬌. 祁連山排露溝流域典型植被類型的水源涵養(yǎng)功能差異. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2016, 36(11): 3338- 3349.

[3] Entin J K, Robock A, Vinnikov K Y, Hollinger S E, Liu S X, Namkhai A. Temporal and spatial scales of observed soil moisture variations in the extratropics. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2000, 105(D9): 11865- 11877.

[4] 邱揚(yáng), 傅伯杰, 王軍, 張希來, 孟慶華. 土壤水分時(shí)空變異及其與環(huán)境因子的關(guān)系. 生態(tài)學(xué)雜志, 2007, 26(1): 100- 107.

[5] Wei Y J, Wu X L, Xia J W, Zeng R B, Cai C F, Wang T W. Dynamic study of infiltration rate for soils with varying degrees of degradation by water erosion. International Soil and Water Conservation Research, 2019, 7(2): 167- 175.

[6] 尹秋龍, 焦菊英, 寇萌. 極端強(qiáng)降雨條件下黃土丘陵溝壑區(qū)不同植被類型土壤水分特征. 自然資源學(xué)報(bào), 2015, 30(3): 459- 469.

[7] Li X Y, Zhang S Y, Peng H Y, Hu X, Ma Y J. Soil water and temperature dynamics in shrub-encroached grasslands and climatic implications: Results from Inner Mongolia steppe ecosystem of North China. Agricultural and Forest Meteorology, 2013, 171- 172: 20- 30.

[8] 徐麗宏, 王彥輝, 熊偉, 于澎濤. 六盤山典型植被類型土壤水文生態(tài)功能研究. 林業(yè)科學(xué)研究, 2012, 25(4): 456- 463.

[9] Liu Y L, Zhu G Y, Hai X Y, Li J W, Shangguan Z P, Peng C H, Deng L. Long-term forest succession improves plant diversity and soil quality but not significantly increase soil microbial diversity: Evidence from the Loess Plateau. Ecological Engineering, 2020, 142: 105631.

[10] 彭舜磊, 由文輝, 沈會(huì)濤. 植被群落演替對(duì)土壤飽和導(dǎo)水率的影響. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2010, 26(11): 78- 84.

[11] Venkatesh B, Lakshman N, Purandara B K, Reddy V B. Analysis of observed soil moisture patterns under different land covers in Western Ghats, India. Journal of Hydrology, 2011, 397(3- 4): 281- 294.

[12] Yu X N, Huang Y M, Li E G, Li X Y, Guo W H. Effects of rainfall and vegetation to soil water input and output processes in the Mu Us Sandy Land, Northwest China. Catena, 2018, 161: 96- 103.

[13] Sun F X, Lü Y H, Wang J L, Hu J, Fu B J. Soil moisture dynamics of typical ecosystems in response to precipitation: A monitoring-based analysis of hydrological service in the Qilian Mountains. Catena, 2015, 129: 63- 75.

[14] 婁淑蘭, 劉目興, 易軍, 張海林, 李向富, 楊葉, 王秋月, 黃建武. 三峽山地不同類型植被和坡位對(duì)土壤水文功能的影響. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2019, 39(13): 4844- 4854.

[15] 王瑾杰, 丁建麗, 張喆. 2008- 2014年新疆艾比湖流域土壤水分時(shí)空分布特征. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2019, 39(5): 1784- 1794.

[16] Lee E, Kim S. Wavelet analysis of soil moisture measurements for hillslope hydrological processes. Journal of Hydrology, 2019, 575: 82- 93.

[17] 李新樂, 吳波, 張建平, 辛智鳴, 董雪, 段瑞兵. 白刺沙包淺層土壤水分動(dòng)態(tài)及其對(duì)不同降雨量的響應(yīng). 生態(tài)學(xué)報(bào), 2019, 39(15): 5701- 5708.

[18] 王云強(qiáng), 邵明安, 劉志鵬. 黃土高原區(qū)域尺度土壤水分空間變異性. 水科學(xué)進(jìn)展, 2012, 23(3): 310- 316.

[19] 劉雅莉, 杜劍卿, 李鋒, 高海寧, 胡聃. 微尺度下城市公園人造綠地土壤水分的時(shí)空分異格局及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2019, 39(18): 6794- 6802.

[20] Li X D, Shao M A, Zhao C L, Jia X X. Spatial variability of soil water content and related factors across the Hexi Corridor of China. Journal of Arid Land, 2019, 11(1): 123- 134.

[21] Dari J, Morbidelli R, Saltalippi C, Massari C, Brocca L. Spatial-temporal variability of soil moisture: Addressing the monitoring at the catchment scale. Journal of Hydrology, 2019, 570: 436- 444.

[22] 潘顏霞, 王新平, 蘇延桂, 高艷紅. 不同植被類型沙地表層土壤水分變化特征. 水土保持學(xué)報(bào), 2007, 21(5): 106- 109.

[23] Liu H, Zhao W Z, He Z B, Zhang L J. Temporal heterogeneity of soil moisture under different vegetation types in Qilian Mountain, China. Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(5): 2389- 2394.

[24] 邵宜晶, 俞夢(mèng)笑, 江軍, 曹楠楠, 褚國(guó)偉, 閆俊華. 鼎湖山3種演替階段森林土壤C、N、P現(xiàn)狀及動(dòng)態(tài). 熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào), 2017, 25(6): 523- 530.

[25] Huang Y H, Li Y L, Xiao Y, Wenigmann K O, Zhou G Y, Zhang D Q, Wenigmann M, Tang X L, Liu J X. Controls of litter quality on the carbon sink in soils through partitioning the products of decomposing litter in a forest succession series in South China. Forest Ecology and Management, 2011, 261(7): 1170- 1177.

[26] Li Y L, Yang F F, Ou Y X, Zhang D Q, Liu J X, Chu G W, Zhang Y R, Otieno D, Zhou G Y. Changes in forest soil properties in different successional stages in lower tropical China. Plos One, 2013, 8(11): e81359.

[27] Yan J H, Wang Y P, Zhou G Y, Zhang D Q. Estimates of soil respiration and net primary production of three forests at different succession stages in South China. Global Change Biology, 2006, 12(5): 810- 821.

[28] 劉佩伶, 張倩媚, 劉效東, 劉世忠, 褚國(guó)偉, 張德強(qiáng), 孟澤. 2002- 2016年鼎湖山典型森林生態(tài)系統(tǒng)土壤含水量數(shù)據(jù)集. 中國(guó)科學(xué)數(shù)據(jù), 2019, 4(4): 143-152

[29] 趙永宏, 劉賢德, 張學(xué)龍, 牛赟, 趙維俊, 劉炳芳. 祁連山區(qū)亞高山灌叢土壤含水量的空間分布與月份變化規(guī)律. 自然資源學(xué)報(bào), 2016, 31(4): 672- 681.

[30] Li L S, Gao X D, Wu P T, Zhao X N, Li H C, Ling Q, Sun W H. Soil water content and root patterns in a rain-fed jujube plantation across stand ages on the Loess Plateau of China. Land Degradation and Development, 2017, 28(1): 207- 216.

[31] Brasil J B, Andrade E M D, Palácio H A D Q, Medeiros P H A, Santos J C N D. Characteristics of precipitation and the process of interception in a seasonally dry tropical forest. Journal of Hydrology: Regional Studies, 2018, 19: 307- 317.

[32] 尹光彩, 周國(guó)逸, 唐旭利, 張倩媚. 鼎湖山不同演替階段的森林土壤水分動(dòng)態(tài). 吉首大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2003, 24(3): 62- 68.

[33] 廖超林, 傅靈藝, 盛浩, 袁紅, 周清, 黃運(yùn)湘, 張楊珠. 紫色丘陵區(qū)旱地撂荒自然恢復(fù)提高土壤蓄水性能. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2014, 30(21): 111- 119.

[34] Haddix M L, Gregorich E G, Helgason B L, Janzen H, Ellert B H, Francesca Cotrufo M. Climate, carbon content, and soil texture control the independent formation and persistence of particulate and mineral-associated organic matter in soil. Geoderma, 2020, 363: 114160.

[35] Razzaghi F, Plauborg F, Jacobsen S, Jensen C R, Andersen M N. Effect of nitrogen and water availability of three soil types on yield, radiation use efficiency and evapotranspiration in field-grown quinoa. Agricultural Water Management, 2012, 109: 20- 29.

[36] 呂貽忠, 李保國(guó). 土壤學(xué). 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2006: 15- 37.

[37] Sun C L, Liu G B, Xue S. Natural succession of grassland on the Loess Plateau of China affects multifractal characteristics of soil particle-size distribution and soil nutrients. Ecological Research, 2016, 31(6): 891- 902.

[38] Lehmann J, Kleber M. The contentious nature of soil organic matter. Nature, 2015, 528(7580): 60- 68.

[39] Piaszczyk W, Lasota J, Bońska E. Effect of organic matter released from deadwood at different decomposition stages on physical properties of forest soil. Forests, 2020, 11(1): 24.

[40] 魏強(qiáng), 凌雷, 柴春山, 張廣忠, 閆沛斌, 陶繼新, 薛睿. 甘肅興隆山森林演替過程中的土壤理化性質(zhì). 生態(tài)學(xué)報(bào), 2012, 32(15): 4700- 4713.

[41] 劉效東, 喬玉娜, 周國(guó)逸. 土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤水分保持及其有效性的控制作用. 植物生態(tài)學(xué)報(bào), 2011, 35(12): 1209- 1218.