长江三峡山地集水区土壤水分空间变异特征OACSCD

为阐明亚热带湿润气候区山地坡面土壤水分的时空变化及影响因素,以三峡库区针叶林覆盖的中山凹坡为研究对象,采用经典统计学和地统计学的方法,对2019—2020年5 m×5 m网格点监测的117个点位0—70 cm土层深度的土壤水分数据进行分析,研究了湿润和干旱条件下典型凹坡集水区内土壤含水量的统计学特征与环境因子的相关性,以及土壤含水量的空间变异特征。结果表明:(1)水平方向上,集水区内各层土壤水分均表现为中等变异(10%<CV<100%),随土层深度增加,变异系数先增大后减小。0—40 cm土壤水分呈强烈的空间相关性,40—70 cm呈中等的空间相关性。集水区土壤水分的变程为8.40~18.47 m;(2)垂直方向上,湿润和干旱时期土壤水分的剖面变化规律基本相同。土壤水分基台值在剖面上呈“倒S”型变化趋势,随土层深度先增加后减小再增加。湿润时期土壤水分变程随土层深度增加而增大,而干旱时期变程随土层深度增加呈现波动变化;(3)湿润时期集水区土壤水分比干旱时期变异程度更高,空间相关性更好,较深层(40—70 cm)比较浅层(0—40 cm)空间相关性更好。0—30 cm土壤水分受地形(坡度)影响较大,变化趋势不稳定,30—70 cm土层深度土壤机械组成(黏粒、粉粒、砂粒含量)的作用加强,变化趋势趋于稳定。研究结果可为亚热带湿润气候区山地坡面生态水文过程研究提供数据与理论参考。