不同平茬方式对荒漠草原人工柠条林土壤水分及水量平衡的影响研究的中期报告.docx

不同平茬方式对荒漠草原人工柠条林土壤水分及水量平衡的影响研究的中期报告
一、研究背景及意义
荒漠草原地区是中国十大荒漠之一，其生态状况严峻，土地退化加剧。为了增加该地区的植被覆盖，改善土地生态环境，人工植被工程在荒漠草原地区得到了广泛的应用。人工林是其中的重要组成部分，人工柠条林由于具有快速生长、适应性强等优势，成为了该地区人工林造林的主要树种之一。
平茬是一种造林与草畜共存的可持续发展方式。过去人们普遍采用封茬的方式进行造林，造成了草地演替的破坏。平茬法改变了封茬造林方式，降低了动物消耗，增加了牛羊圈舍，促使草地草种改良和可持续发展。平茬造林的方法还可以与放牛放羊等多种牧业方式相结合，实施土地资源多效益的协调利用。
水资源是干旱区人工林建设的重要制约因素，因此充分利用土壤水分是人工柠条林建设过程中最基本的任务。在柠条林种植的过程中，不同的平茬方式会对水分的蓄滞、流失、蒸散和利用等方面产生不同影响，因此对于不同的平茬方式进行实地研究和数据分析，具有重要意义和实际应用价值。
二、研究方法
本文采用田间小区设计，设置荒漠草原柠条林种植区，共分为三组，每组150亩左右。三组分别为封茬造林组（F组）、单圈放牧组（M组）和圈草混合放牧组（CM组）。封茬造林组在柠条林周围加固树篱之后进行封茬造林；单圈放牧组在柠条林周围设定单一放牧圈；圈草混合放牧组在柠条林周围设定有混有草的放牧圈。
对于对土壤水分的观测采用土壤墒情自动监测仪进行采集，监测仪在土壤深度为40厘米左右，设有六个采集器位。在雨季进行定期的土壤含水量监测，同时统计荒漠草原地区降雨数据，分析不同高度降雨的效应。
通过观测井、河流等水文监测设备对地底水、地表水的采集和监测，用于分析不同生态环境下水资源的差异。同时，使用降雨模拟装置对荒漠草原柠条林不同生态环境下的不同平茬方式进行水分试验，用于对比不同平茬方式的水源分配和水循环过程，以及不同平茬方式对土壤水分影响的变化趋势。
以上多种数据分析手段相结合，在实地的基础研究实施之后，对柠条林土壤水分及水量平衡方面进行了深入调研和分析。
三、研究结果及发现
1.土壤墒情监测结果
F组、M组和CM组的盐碱度、有机质、pH均匀分布较好。F组土壤含水量和CM组土壤含水量较为接近，且两者相对要高于M组。提示圈草混合放牧方式或因其拥有更丰富的植被覆盖。受排水条件限制，三组土壤下层水分渗透较慢，造成土壤下层较容易出现缺水现象。
2.水文监测数据
F组、M组和CM组地表水总径流量无明显差异；地下水补给主要受区域水系影响，各个组的差异并不显著。雨季期间，三组均表现出大量积水的现象。与其他两组相比，M组表现出了明显的土地蒸发功能，导致地表水和地下水的损失较大，表现出了该平茬方式的自主调节性。
3.降雨模拟试验数据
F组较为典型的封茬造林方式在降雨模拟试验中表现出罕见的涌泉类雨水排泄，由于并未进行合理的土壤保水措施，草木无法很好地长期生存，严重影响该方式的可持续性。M组较好地保护了草生植物的生态平衡，地下水损失较大，适宜在水资源丰富的场合进行；CM组因植被覆盖更加丰满，环境工程也更加完善。
四、研究结论
1.在草原荒漠生态系统中，不同的平茬方式会对荒漠草原人工柠条林土壤水分及水量平衡产生不同的影响。
2.封茬造林方式在较小降雨量下效果较好，但长期固定的封闭环境会影响大气和土壤的充氧量，暴雨等极端天气为灾害性。
3.单纯放圈造林方式可以较好地利用牛羊等草食动物提高土地肥力，但地表水和地下水损失较大。
4.圈草混合放牧方式因具有较好的植被覆盖和保护水资源等特点，较适用于草原荒漠地区的人工林造林。
本研究结论可为荒漠草原人工林的可持续发展及生态环境恢复提供一定的参考与借鉴。