题目：铜川市耀州区人工林退化与土壤干化机理及防治对策研究

当前黄土高原地区生态环境建设与植被恢复遇到的问题主要是“土壤干化”与“植被退化”，其根源在于黄土高原地区土壤水分的匮乏与植物生长之间的矛盾难以协调。铜川市耀州区地处陕西省渭北旱塬地区，区内年均降雨稀少且年内分布不均，地下水埋藏深，水资源利用难度大，加上该区人工刺槐林强烈的蒸腾耗水作用，使土壤水分成为该区生态环境建设的一个重要限制因素。因此，调查该区不同立地类型土壤水分状况及其对应的植被生长状况，研究不同立地类型土壤水分与植物生长之间的关系，探索不同立地条件下土壤水分与植被生长之间的平衡机理，提出不同立地类型下的植被合理配置方案，对黄土高原的生态恢复及植被的健康生长具有一定的理论意义及实践意义。
本研究选择铜川市耀州区韩家塬周边的沟坡地。根据坡向、坡位、坡度及当地实际情况，采样区共选择了12个立地类型，分别为阳坡1、阳坡2、半阳坡、半阴坡，各坡面又分为上、中、下三个坡位。每个立地类型选择2~3个标准地。每个标准地选择地有代表性树木1~2颗，在距树干基部50cm处采集土壤样品。土壤样品使用轻型人力钻采取，钻深均为500cm，间隔10cm取样，用烘干法测定土壤水分含量。一年内共采样两次，分别在春季和秋季。每个标准地内选择有代表性的树木30株，进行每木检测，调查树木的树高、胸径、材积等生长状况。
通过对不同立地类型0~500cm土壤水分变化规律及植被的生长状况的调查研究， 得出的主要结论如下：
（1）土壤水分含量在不同坡向的大小依次为：阳坡1<阳坡2<半阳坡<半阴坡。秋季土壤水分含量低于春季。年降雨量与降雨情况对土壤水分含量的影响较大。
（2）坡向对土壤水分含量的影响极显著。经过对阳坡1、半阳坡、半阴坡共9个立地类型0~500cm春、秋季节土壤水分含量数据按坡向分组进行单因素方差分析, 发现不同坡向刺槐林地土壤水分含量存在着极显著差异。说明在一定的坡度范围内影响土壤水分含量的主要因素是坡向。不同坡向土壤水分含量差异的主要原因是光照辐射强度差异较大，因此植物的蒸腾强度及土壤水分的蒸发强度差异就大，从而导致土壤水分含量差异也较大。
（3）坡度对土壤水分含量的影响显著。通过对阳坡1、阳坡2的6个立地类型0~500cm春、秋季节土壤水分含量数据按坡度分组进行单因素方差分析，分析结果表明，春季不同坡度刺槐林地土壤水分含量差异显著，而经过干旱年份生长季节后，秋季不同坡度刺槐林地土壤水分含量差异不显著。说明同一坡向不同的坡度对土壤水分含量有一定的影响。同一坡向的阳光照射强度相同，因此植物的蒸腾和土壤水分的蒸散强度也相同，但坡度较大的径流量较大，土壤水分下渗量较小，土壤水分补给量也就较小，因此土壤水分含量存在差异。但是经过干旱季节生长后土壤水分含量都下降到较低水平，土壤水分含量差异性体现不出。
（4）坡位对土壤水分含量的影响不显著。通过对阳坡1、阳坡2、半阳坡、半阴坡共12个立地类型0~500cm春秋季节土壤水分含量数据按坡位分组进行单因素方差分析。结果表明，不同的坡位之间土壤水分含量不存在差异性。说明同一坡面不同坡位对土壤水分含量的影响不明显，坡位的土壤水分含量受到的影响因素比较复杂。
（5）不同立地类型干层发育的程度及深度不同。阳坡1的3个立地类型春季在300~400cm均出现了轻度干层，400~500cm均出现中度干层；秋季在100~400cm均出现了轻度干层，400~500cm均出现中度干层。阳坡2的3个立地类型春季在250cm处就开始出现轻度干层，其中上坡位在390cm处开始出现中度干层，下坡位在450cm处开始出现中度干层，中坡位没有出现中度干层；秋季和春季相差不大。半阳坡的3个立地类型春季在200cm以下均出现了不同程度的轻度干层，但没有中度干层；秋季半阳坡的上、中坡位在100cm处开始出现轻度干层，下坡位在220cm处出现干层，其中上坡位在180~240cm，中坡位在210~340cm，下坡位在240~360cm均出现了中度干层。半阴坡的3个立地类型春季只有上、中坡位在300cm以下出现轻度干层，下坡位没有出现干层；秋季和春季相似。
（6）不同立地类型刺槐林生长的主要限制因子不同。铜川市耀州区常年降雨量基本能够满足刺槐林的生长需求，但干旱年份降雨量是刺槐林生长的主要限制因子。不同坡向阳光的照射强度是刺槐林生长的主要限制因子，刺槐林在半阳坡和阳坡2生长状况较好，半阴坡生长状况不好，是因为刺槐为喜阳性植物，阳光的照射强度和时长不够同样会影响刺槐林的生长。同一坡向不同坡面，坡度是刺槐林生长的主要限制因子，坡度大坡面径流量就大，土壤水分含量相对较低，刺槐林在阳坡1生长状况没有阳坡2好。另外刺槐林的密度也是刺槐林生长的主要限制因子。
（7）针对不同立地类型土壤水分情况及刺槐林生长状况，建议通过优化植被结构和提高管理方法解决当地土壤干化和人工林退化现象。刺槐是一种强喜阳性植物，不耐荫庇，喜较干燥而凉爽的气候。因此刺槐适宜在阳坡、半阳坡种植，并保持一定的密度，随着刺槐林的生长应适当间伐，使达到一定合理的密度。坡度较大阳坡坡面不适宜种植高大的乔木林，应选择灌木林。阴坡和半阴坡应选择喜阴性植物，由于半阴坡坡度较大，应适当种植一些能够涵养水源、减少径流量的植被。