喀斯特地区小气候与土壤理化性质的耦合关系-《江苏农业科学》(2017年5期).docx

龙源版权所有 喀斯特地区小气候与土壤理化性质的耦合关系作者：檀迪 熊康宁来源：《江苏农业科学》2017年第05期 摘要：通过典型样地观测，对贵州省毕节高原山地5种石漠化等级样地的小气候进行常规监测，对比分析其气温、光照度、相对湿度和5、10、15、20 cm处土壤温度的分布状况和日变化动态。结果表明，不同等级石漠化地区由于植被数量和组成结构存在差异，其样地小气候也表现出不同的特征。夏季，随着石漠化等级的提高，石漠化样地内的光照度与气温逐渐降低，降幅趋缓，峰值出现时间也滞后；冬季，由于人为干扰，光照度变幅表现为ST（强度）>SL（轻度）>M（中度）>L（潜在）>N（无），气温变幅表现为ST>SL>L>M>N；相对湿度变幅在夏季表现出与石漠化等级相吻合的现象，冬天则表现为M>ST>L>N>SL。与其他研究不同，本研究中出现了下层土壤温度高于上层土壤的独特现象。各样地光照度、气温和土壤温度之间呈正相关，三者均与空气相对湿度呈负相关。总体来说，无石漠化、潜在石漠化样地环境趋于凉湿化，小气候条件最佳；而中度、强度石漠化样地环境趋于干热化，小气候条件较差，有待于经历较长时间的演替改善。 关键词：毕节高原山地；小气候；石漠化等级；热量收支；日变化动态 中图分类号： S162.4文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2017）05-0301-07 在大气候条件相同的局限范围内，由于下垫面组成和性质差异引起的水热条件变化，使得近地层形成了不同的小气候。小气候不仅会影响生物的生长发育，也是人类生产生活活动决策的重要依据[1]。 喀斯特石漠化在20世纪90年代末受到普遍重视[2-3]。我国是世界上喀斯特分布面积最大的国家，仅由碳酸盐类岩石发育的喀斯特面积就达130万km2，约占全国陆地面积的1/7[4]。石漠化已对我国社会和经济发展产生严重危害，因而石漠化的治理成为我国可持续发展战略的一项重要目标。研究和实践表明，虽然石漠化地区生态环境脆弱，环境条件恶劣，治理难度大，但通过合理的治理方针和正确的恢复模式，石漠化仍有恢复的可能性[5-6]。 喀斯特地区植被的自然演替过程一直是喀斯特地区的重要研究内容。近年来，国内外学者对草原、农田、沙漠等下垫面的小气候进行了许多研究[7-12]，也有部分学者对喀斯特不同自然环境下小气候特征进行研究，但将喀斯特自然环境与植被自然演替阶段以及土壤理化性质相结合研究较少。对不同植被演替阶段小气候特征的研究，对于深入了解喀斯特地区的植被恢复过程以及植被演替对于小气候改善的作用，具有十分重要的意义。因此本研究以喀斯特石漠化区具有代表意义的喀斯特峡谷区为背景，对毕节撒拉溪小流域5种石漠化等级中的小气候要素进行了观测，以便为深入研究喀斯特石漠化景观生态恢复与环境小气候的关系提供参考。 1材料与方法 1.1研究区概况 毕节撒拉溪示范区，地处滇东高原向黔中高原过渡的东斜坡地带，地层出露较齐全，地质构造复杂，地势起伏大，最高海拔1 742.3 m，最低海拔1 400 m，相对高差为 342.3 m，地貌类型为典型的喀斯特高原山地。总面积为 41.5 km2，其中喀斯特面积为26.3 km2，占示范区总面积的63.37%。该区属亚热带湿润季风气候区，流域内年平均气温14.03 ℃，年均降水量863 mm，主要集中在7—9月，占全年总降水量的52.4%。岩石以石灰岩及紫色砂页岩为主。受成土母质影响，一般分布黄壤土及紫沙土，在岩溶洼地和山间平地有水源的地方分布少量水稻土，坡耕地一般分布岩泥土，林地、灌草叢为石灰土。野生植被是以大白杜鹃（Rhododendron decorum）、小果十大功劳（Mahonia bodinieri）、来江藤（Brandisia hancei）、金丝桃（Hypericum monogynum）等为主的藤、刺、灌丛，以及零星分布的青冈（Cyclobalanopsis glauca）、核桃（Juglans regia）、通脱木（Rice-paper plant）等。 1.2研究方法 本研究通过对小流域地形地貌的踏勘、勾绘，结合小流域内植被及土被分布情况，划分4种石漠化强度类型：强度石漠化（strong，ST）、中度石漠化（medium，M）、轻度石漠化（slight，SL）和潜在石漠化（latent，L），并设置无石漠化对照样地（non，N），等级的划分标准如表1所示。选取15个20 m×10 m 的固定样地（表2）于2013年9、12月选择典型天气（晴天）测定样地内离地面1.5 m处的光照度和空气温湿度，不同深度（5、10、15、20 cm）的土壤温度。其中，用ZDS-10照度计测定光照度，阿斯曼通风干湿度计测定气温和相对湿度。 3数据统计 采用SPSS 19.0数据处理系统