刺槐根系与土壤水分关系研究项目的意义
来源： http://www.soil17.com.cn 更新时间：2012-11-22 17:38:34 阅读次
黄土高原是中华古文明的摇篮。数千年来，气候环境的变化和人为活动的破坏使黄土高原成为我国水土流失最严重和生态环境最脆弱的地区。由于其特殊的气候条件，大部分范围处于干旱、半干旱地区，年降雨量在200mm^-600mm之间，且年际、年内不同季节分布不均匀，蒸发量大，干旱是制约该地区生态建设的主要因素。降水是黄土高原土壤水分的唯一补充来源，由于暖干化的气象原因，研究人员使用土壤水分检测仪对黄土高原的土壤进行采样检测，得出降水入渗补充深度非常有限，据测定一般不会超过200ml，黄土高原的土壤长期处于低蓄水状态，水分亏缺较多，一般占到田间持水量(18. 1%-22. 0%)的50%。如何高效合理的利用有限的雨水资源已成为该区域植被恢复和重建的关键。多年来，退耕还林还草等生态工程的实施使该地区森林覆盖率有了很大的提高。但是在植被建设中普遍存在着造林成活率、保存率低，人工林生产力不高、稳定性差，“小老头树”随处可见等问题。
近20年来，由于许多地方的人工植被出现了群落衰败甚至大面积干枯，以土壤水分严重亏缺为特征的人工植被的土壤退化一土壤干化现象引起了人们的高度重视。土壤干层的研究已成为黄土高原人工植被恢复与重建研究中的一个热点问题。一些研究认为，土壤干层是黄土高原半湿润、半干旱环境条件下形成的一种特殊水文现象，是环境旱化和土壤干化的结果。黄土高原出现的土壤干层有两种类型，一种为蒸散型干层，是由植物根系强烈耗水，土壤水分大量蒸散丢失形成的，主要存在于黄土高原半干旱和半湿润地区;另一种为蒸发型干层，是在气候干旱与水势剃度双重作用下，土壤水分强烈蒸发丢失形成的。
众所周知，林木根系，特别是细根作为植被吸收土壤水分和养分的唯一通道，其分布空间直接影响到林木拥有土壤水分和营养空间的大小。根系的垂直分布特征除了受树种遗传特性的影响外，在很大程度上还受立地条件的影响。尽管在深层土壤中仅有很少比例的细根存在，但它们对水分吸收却发挥着非常重要的作用。研究表明，在黄土高原半湿润地区人工林树种的细根垂直分布深度一般不超过2.0m0余新晓等在黄土高原的研究发现，就土壤水分利用层来讲刺槐为0. 2^-1. 4m，油松为0. 2^-1. 0m。一些研究认为，人工植被下40cm以下的土层就可以形成干层，最深可达10m左右，远远大于黄土高原人工造林树种根系的垂直分布深度。人工植被的耗水主要使黄土区中北部地区3-8m土层土壤含水量降低到长期接近或低于凋萎湿度，形成难以恢复的深厚土壤干层。但赵忠等人在陕西永寿县的研究则证实，在近地表。-lm的土层中，油松、刺槐林地土壤的水分含量一般在12%以上，没有出现土壤干化的现象，在阴坡立地上的土壤水分状况要比阳坡立地上的更好一些。不同立地上刺槐林地的土壤水分含量均高于16%，明显好于油松林地。
因此，开展林木根系对深层土壤含水量影响的研究，深入了解根系的分布与水分的相互作用机制，弄清刺槐根系对深层土壤水分的影响及其范围，揭示土壤干层形成的机理，对科学地指导造林树种和人工草种的选择，加快西北山川秀美工程的建设速度具有十分重要的意义。
