湖南乌云界自然保护区典型生态系统的土壤持水性能

土壤持水性能是决定生态系统水源涵养能力的关键,是自然保护区生态服务功能的重要方面。以湖南省乌云界自然保护区为研究区域,选取森林、灌丛、竹林和草地4个典型生态系统,采用野外调查采样和室内分析的方法研究了土壤的物理性质和持水性能。结果表明,乌云界4种典型植被下表层0-20cm土壤有机质含量普遍较高(>76g/kg)、容重较低(<0.85g/cm3)、团聚体稳定性较强(>5mm水稳性团聚体达22.7%-52.3%),表明保护区土壤的结构发育总体上较好。森林和竹林土壤具有较多的大孔隙和较高的饱和导水率,有利于天然降水向地下水的转化,而灌丛和草地土壤毛管孔隙度则相对较高,其土壤中能够保持更多的有效水分。乌云界自然保护区4个典型生态系统0-40cm土层土壤重力水容量为:森林(83.5mm)>竹林(79.2mm)>灌丛(66.9mm)>草地(43.8mm),有效水容量为:草地(128.7mm)>灌丛(111.6mm)>森林(95.9mm)>竹林(83.9mm)。在明晰土壤总蓄水容量(>0mpa)、重力水容量(0-0.01mpa)、有效水容量(0.01-1.5mpa)、无效水容量(>1.5mpa)等概念的基础上,建议用重力水容量和土壤有效水容量两个指标来评价生态系统土壤的水源涵养功能,其中土壤重力水容量可以反映生态系统补充地下水和调控河川径流量的能力,而土壤有效水容量可以反映生态系统本身保蓄水分的潜力,这些指标均可以通过土壤水分特征曲线进行求算。乌云界自然保护区森林和竹林土壤对于补充地下水和调控河川径流量的能力较强,而灌丛和草地土壤保蓄水分的能力较强。