咸水灌溉對(duì)塔里木沙漠公路防護(hù)林植物生長(zhǎng)的影響

塔里木沙漠公路防護(hù)林生長(zhǎng)于極端干旱的塔克拉瑪干沙漠中,防護(hù)林植物的蒸騰耗水和灌溉管理是防護(hù)林可持續(xù)的核心問(wèn)題.利用莖流計(jì)測(cè)定了塔里木沙漠公路塔中段3種防護(hù)林植物的莖干液流,研究了防護(hù)林植物莖干液流規(guī)律、水分狀況和現(xiàn)行灌溉模式下植物的耗水量,探討了防護(hù)林灌溉管理中的節(jié)水問(wèn)題.對(duì)莖干液流測(cè)定結(jié)果表明,防護(hù)林植物莖干液流具有明顯晝夜節(jié)律性,液流的高峰值出現(xiàn)在白天10:00~15:00,最小值出現(xiàn)在00:00~03:00,夜間也保持較小的液流.3株直徑1.9~2.0cm喬木狀沙拐棗(calligonumarborescens)、多枝檉柳(tamarixramosissima)、梭梭(haloxylonammodendron)在生長(zhǎng)季的日平均莖干液流速率分別為67.2,77.05和61.54g·h-1;莖干液流受環(huán)境因子影響而波動(dòng),太陽(yáng)輻射、風(fēng)速、氣溫、相對(duì)濕度和植物莖干液流有顯著相關(guān)性.8年生沙拐棗、檉柳、梭梭植株年耗水量分別為1937.80,1253.39和1026.96kg,日平均耗水量分別為9.69,6.27和5.13kg.滴灌條件下,防護(hù)林帶內(nèi)土壤含水量在各個(gè)月份變化不大,土壤含水量充足,防護(hù)林植物清晨和午后水勢(shì)變化反映出其水分狀況良好.如對(duì)現(xiàn)行灌溉管理模式進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)防護(hù)性能與水資源節(jié)約的有機(jī)結(jié)合,防護(hù)林還存在一定的節(jié)水空間.

為了研究塔里木沙漠公路防護(hù)林建林后土壤在咸水灌溉條件下的鹽漬化狀態(tài),本文通過(guò)對(duì)塔里木沙漠公路防護(hù)林建林后沿線土壤鹽分分布狀況的監(jiān)測(cè),結(jié)合防護(hù)林建林前土壤鹽分狀況普查資料,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析、相關(guān)性分析及灰色關(guān)聯(lián)分析,對(duì)防護(hù)林沿線的40個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤鹽離子、土壤鹽漬化的現(xiàn)狀及驅(qū)動(dòng)力作了初步研究。研究結(jié)果表明:塔里木沙漠公路防護(hù)林建成后,土壤鹽分各離子含量均較建成前有了顯著增加,其中,陽(yáng)離子含量na++k+>mg2+>ca2+,陰離子含量cl->co23->so24->hco3-;防護(hù)林沿線土壤鹽漬化類型以氯化物型與硫酸鹽-氯化物型為主,分別占到監(jiān)測(cè)點(diǎn)的84.2%與15.8%;有近81.6%的監(jiān)測(cè)點(diǎn)已達(dá)到中度鹽漬化程度;灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明,引起塔里木沙漠公路防護(hù)林土壤鹽漬化的主要驅(qū)動(dòng)力依次是灌溉年限、地下水礦化度,地下水ph和地下水埋深。

設(shè)計(jì)了35kg·(株·次)-1(對(duì)照)、24.5kg(株·次)-1(處理1)和14kg·(株·次)-1(處理2)3種不同的灌溉量,對(duì)塔里木沙漠公路防護(hù)林植物梭梭(haloxylonammodendron)和多枝檉柳(tamarixramosissima)幼苗生長(zhǎng)及生物量分配的影響開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)研究.結(jié)果表明:(1)隨水分的減少,兩植物幼苗主根垂直深度均呈增加趨勢(shì),且梭梭在處理2條件下主根垂直深度顯著大于對(duì)照組,表明在塔克拉瑪干沙漠腹地,兩種植物幼苗通過(guò)根系的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)來(lái)適應(yīng)水分減少,(2)處理1和處理2地下生物量均比對(duì)照組有所增加,梭梭幼苗在處理2條件下增加了37.03%,而在處理1條件下只增加了14.51%;多枝檉柳在處理1條件下增加了68.19%,而在處理2條件下只增加了25.78%.表明梭梭幼苗對(duì)處理2具有更好的適應(yīng)性,而多枝檉柳幼苗對(duì)處理1具有更好的適應(yīng)性,(3)與對(duì)照組相比,兩種植物幼苗在處理1和處理2條件下的細(xì)根生物量均有所增加.方差分析表明:兩植物種在處理2條件下深層細(xì)根生物量顯著大于對(duì)照組和處理1,這有利于植物幼苗對(duì)深層土壤水分的有效吸收,(4)根冠比因物種和水分條件而異,塔克拉瑪干沙漠腹地梭梭幼苗根冠比略小于1,而多枝檉柳幼苗根冠比均大于1,隨水分的減少梭梭幼苗的根冠比呈增加的趨勢(shì),多枝檉柳幼苗在處理2供水條件下也呈增加的趨勢(shì).(5)各供水條件下,地上生長(zhǎng)指標(biāo)生長(zhǎng)變化因物種而異,但與對(duì)照組相比均無(wú)顯著差異.

應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)物流理論,把土壤-植物-大氣作為一個(gè)完整的系統(tǒng),將植物、土壤和地下水作為三個(gè)分室,建立分室流動(dòng)模型,對(duì)植物和土壤間的鹽分平衡進(jìn)行定量研究,探索咸水灌溉條件下塔里木沙漠公路防護(hù)林鹽分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。結(jié)果表明:塔里木沙漠公路防護(hù)林使用大量咸水灌溉后鹽分并沒(méi)有在根層土壤0~2m土層中累積,而是儲(chǔ)藏在2m以下或滲漏到地下水。其中,0~2m土體鹽儲(chǔ)量減少125.1t,地下水位1.50m以上至2m土體鹽儲(chǔ)量增加79.9t,45.2t鹽分重新回到地下水。根層土壤0~2m土層中土壤脫鹽明顯。灌溉后各土層的全鹽量在0.5~0.9g/kg之間,遠(yuǎn)低于土壤原始全鹽量1.47g/kg。這是咸水灌溉下植物能夠正常生長(zhǎng)的主要原因。研究對(duì)于確定塔里木沙漠公路防護(hù)林合理的灌溉制度及預(yù)測(cè)和評(píng)估該地區(qū)鹽漬化的發(fā)生發(fā)展具有重要意義。同時(shí),也為塔里木沙漠公路全線綠化和水分管理提供科學(xué)依據(jù)。

為了揭示塔里木沙漠公路防護(hù)林內(nèi)覆蓋物對(duì)土壤水分蒸發(fā)的影響,在塔克拉瑪干沙漠腹地進(jìn)行人工模擬蒸發(fā)實(shí)驗(yàn),為其防護(hù)林水資源高效利用和灌溉制度優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù).研究結(jié)果表明:(1)積沙層、鹽結(jié)皮層、枯落物和積沙-枯落物混合層等覆蓋物阻隔土壤蒸發(fā),對(duì)土壤水分蒸發(fā)作用影響明顯;日蒸發(fā)量、累積蒸發(fā)量和蒸發(fā)速率都較無(wú)覆蓋物沙地大幅降低,而且覆蓋物越厚,降低幅度越大;覆蓋條件下蒸發(fā)受其他因素影響較小,日蒸發(fā)量變幅降低,累積蒸發(fā)呈線性分布,累計(jì)蒸發(fā)曲線近似直線,而裸沙地累積蒸發(fā)則呈正對(duì)數(shù)分布,累計(jì)蒸發(fā)曲線近似折線,蒸發(fā)受其他因素影響較大,日蒸發(fā)量變幅大,蒸發(fā)過(guò)程具有階段性;(2)覆蓋物的蒸發(fā)抑制效率明顯,而且隨覆蓋物厚度增加而成對(duì)數(shù)函數(shù)增加,當(dāng)覆蓋物厚度增加到一定程度時(shí),蒸發(fā)抑制效率增幅逐漸降低;各覆蓋物在2cm厚度的蒸發(fā)抑制效率差別不大,最大蒸發(fā)抑制效率(根據(jù)灌溉第1天日蒸發(fā)量計(jì)算)則為:積沙-枯落物混合層(79.92%)>枯落物(78.96%)>鹽結(jié)皮層(75.58%)>積沙層(74.11%),現(xiàn)實(shí)蒸發(fā)抑制效率(根據(jù)灌溉周期末(14天)的土壤累積蒸發(fā)量計(jì)算)則為:鹽結(jié)皮層(67.78%)>積沙-枯落物混合層層(66.72%)>積沙層(63.28%)>枯落物層(61.74%).

3　　　8prataculturalscience(vol.21,no.6)6/2004 315完善畜牧業(yè)生產(chǎn)的配套服務(wù)體系　畜有計(jì)劃、有步驟地進(jìn)行調(diào)整和加強(qiáng),以適應(yīng)現(xiàn)代化 草原畜牧業(yè)的發(fā)展要求,切實(shí)保證持續(xù)發(fā)展[6]。 牧業(yè)生產(chǎn)配套服務(wù)體系的建立和完善,對(duì)搞活畜 產(chǎn)品的流通和促進(jìn)畜牧業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展尤為重 要?，F(xiàn)代化畜牧業(yè)生產(chǎn)是以提高畜產(chǎn)品為目的,參

為了探明塔里木沙漠公路防護(hù)林帶咸水灌溉土壤入滲特性,在塔里木沙漠公路防護(hù)林帶內(nèi)選取5種不同種植年限的土壤,并取3種不同礦化度水,應(yīng)用guelph入滲儀測(cè)定土壤水分入滲過(guò)程,并進(jìn)行模型擬合與分析。結(jié)果表明:不同種植年限對(duì)土壤初始入滲速率、飽和導(dǎo)水率有顯著影響,尤其是0-10cm,10-15cm層土壤,隨著種植年限增加土壤初始入滲速率、飽和導(dǎo)水率呈減小趨勢(shì)。咸水灌溉條件下,土壤飽和導(dǎo)水率較淡水大。不同深度土壤入滲特性有差異,表現(xiàn)為25-40cm,40-60cm層土壤飽和導(dǎo)水率較其他層大。用常用的入滲模型對(duì)入滲過(guò)程進(jìn)行模擬,可以發(fā)現(xiàn)通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯?duì)研究該區(qū)域土壤入滲有最好的適用性,kostiakov模型也較適用,horton模型在該區(qū)域土壤入滲研究中適用性相對(duì)較差。

內(nèi)容。長(zhǎng)期而廣泛的數(shù)據(jù)的積累則是建模的基礎(chǔ)。使 用性能模型的發(fā)展是一項(xiàng)長(zhǎng)期的任務(wù),隨著路況信 息的不斷積累和對(duì)路面使用性能變化規(guī)律認(rèn)識(shí)的不 斷深化,使用性能模型必將會(huì)逐漸得到改進(jìn)。 參考文獻(xiàn): [1]　譚明鶴,黃衛(wèi).路面管理系統(tǒng)分析中的改進(jìn)優(yōu)劣系數(shù)法 [j].東南大學(xué)學(xué)報(bào),1998,28(3). [2]　姚祖康,孫立軍,胡東明,等.瀝青路面使用性能評(píng)價(jià) [j].土木工程學(xué)報(bào),1989,22(3). [3]　孫立軍,姚祖康,胡東明,等.瀝青路面評(píng)價(jià)與對(duì)策確定 的專家系統(tǒng)[j].土木工程學(xué)報(bào),1991,24(3). developmentandresearchonmaintenancemanagement systemforexpresswaypavements chenggang,h

2005年測(cè)定了塔里木沙漠公路防護(hù)林塔中段不同年齡防護(hù)林造林樹(shù)種的樹(shù)高、冠幅、基徑及分蘗數(shù),依據(jù)不同年齡的防護(hù)林植物的形態(tài)指標(biāo)建立其生長(zhǎng)方程。分析表明,梭梭和沙拐棗的樹(shù)高、冠幅、基部截面積,檉柳的冠幅生長(zhǎng)過(guò)程都符合對(duì)數(shù)型增長(zhǎng),用對(duì)數(shù)方程可以進(jìn)行很好的模擬;檉柳的樹(shù)高和基部截面積生長(zhǎng)符合logistic增長(zhǎng)模型,可以用logistic方程進(jìn)行很好的模擬。依據(jù)測(cè)定的形態(tài)指標(biāo),建立了三種防護(hù)林植物生長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型,為塔里木沙漠公路防護(hù)林的經(jīng)營(yíng)管理提供了依據(jù)。

　2005年　第6期　　　　　　　　段金明　周敬宣:國(guó)外道路聲屏障結(jié)構(gòu)形式的研究進(jìn)展—193— [7]　defrancej,jeanp.integrationoftheefficiencyof[12]　fujiwarak,ishidukat.noiseshieldingefficiency noisebarriercapsina3draytracingmethod.caseofofbarrierwithmultipleaborbingedgeobstacles at2shapeddiffractingdevice[

為了解塔里木沙漠公路防護(hù)林生態(tài)工程對(duì)地下水位的影響,在該工程第69#灌溉水源井處設(shè)置觀測(cè)場(chǎng),通過(guò)多個(gè)觀測(cè)井的非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn),觀測(cè)井中地下水位的變化情況,確定了研究區(qū)域的含水層滲透系數(shù)k=13.317m/d、抽水影響半徑r=332.04m。分析了地下水位降落"漏斗"和水位下降、上升隨時(shí)間和空間的變化規(guī)律:在2個(gè)抽水應(yīng)力期內(nèi),水位急速下降和上升過(guò)程均可在抽水試驗(yàn)開(kāi)始后的11min內(nèi)完成,隨著時(shí)間的累積,變化趨勢(shì)逐漸緩慢;抽水結(jié)束后,水位可恢復(fù)到初始水平。因此,研究認(rèn)為塔里木沙漠公路防護(hù)林生態(tài)工程灌溉期抽水不會(huì)引起天然地下水位的持續(xù)下降,這將為沙漠公路沿線地下水資源的可持續(xù)利用和防護(hù)林生態(tài)工程整體的穩(wěn)定性及長(zhǎng)久運(yùn)行提供一定的理論依據(jù)。

塔里木沙漠公路是世界上穿過(guò)流動(dòng)沙丘最長(zhǎng)的公路。于1993年3月動(dòng)工興建，1995年9月建成，北起輪南，南到民豐，全長(zhǎng)522千米。她就像一條黑色的巨龍，舞動(dòng)著矯健的身軀橫亙塔里木盆地，將天山南麓的314國(guó)道與昆侖山北部的315國(guó)道連通。繼公路建成之后，又一令世界矚目的工程——塔里木沙

通過(guò)全部調(diào)查法對(duì)防護(hù)林工程的次年苗木保存率進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查,結(jié)果顯示:(1)由于造林環(huán)境惡劣,塔里木沙漠公路防護(hù)林工程苗木保存率較低,約70%;(2)梭梭、檉柳、沙拐棗三種苗木的保存率不同,基本表現(xiàn)為梭梭和沙拐棗大于檉柳,而且在不同礦化度條件下也存在差異,礦化度較小時(shí)差異不大,而隨著礦化度的增加差異增大;(3)三種苗木的保存率都隨灌水礦化度的增加而逐漸降低,但礦化度小于10g/l時(shí),變化規(guī)律性不強(qiáng);(4)公路沿線苗木保存率呈一定的空間分異規(guī)律,在防護(hù)林橫斷面不同部位、壟間不同沙丘密度、縱向復(fù)合沙壟區(qū)不同地貌部位和公路沿線不同大地貌單元之間,苗木保存率存在差異。研究結(jié)果對(duì)于極端干旱環(huán)境中造林和塔里木沙漠公路防護(hù)林可持續(xù)性研究具有借鑒意義。

為了探討防沙工程對(duì)現(xiàn)代風(fēng)沙地貌的影響,通過(guò)在塔中地區(qū)的野外實(shí)地沙面蝕積測(cè)量,分析了塔里木沙漠公路防護(hù)林影響下地表形態(tài)變化的類型、分布和強(qiáng)度.研究發(fā)現(xiàn):(1)在防沙體系內(nèi)部以風(fēng)積地貌為主,形成了小尺度的灌叢積沙堆,中尺度的片狀積沙和較大尺度的壟狀積沙體.在防沙體系內(nèi)的林間也一定程度地形成了風(fēng)蝕地貌,但在壟間地一般難以大規(guī)模發(fā)育,而在地形起伏的沙壟區(qū)的次級(jí)沙丘迎風(fēng)坡中部,則可較大規(guī)模地發(fā)育;(2)在防沙體系的上風(fēng)側(cè),阻沙林帶及其形成的壟狀積沙體使壟間的低矮流動(dòng)沙丘在移動(dòng)過(guò)程中發(fā)生形態(tài)和走向變化.阻沙林帶壟狀積沙體迎風(fēng)坡形成穩(wěn)定積沙坡面,但前移沙丘可造成其短時(shí)間的破壞,而后逐漸恢復(fù)成穩(wěn)定坡面;(3)在防沙體系下風(fēng)側(cè)沙面,可形成較大范圍的風(fēng)蝕,在壟間地形成風(fēng)蝕凹地,在地形起伏區(qū)沙丘被風(fēng)蝕削平,地形起伏度降低.因此,防沙林帶對(duì)上風(fēng)側(cè)風(fēng)沙流具有巨大的消能截沙作用,到下風(fēng)側(cè)隨著風(fēng)力的逐漸恢復(fù),風(fēng)沙流逐漸趨于不飽和,造成沙面風(fēng)蝕.

為了掌握塔克拉瑪干沙漠腹地單井抽水過(guò)程中,地下水位的變化過(guò)程,為沙漠生態(tài)防護(hù)林工程可持續(xù)供水提供理論依據(jù)。通過(guò)設(shè)置在塔里木沙漠公路防護(hù)林生態(tài)工程灌溉用第69號(hào)水源井處的觀測(cè)場(chǎng),觀測(cè)了一次抽水過(guò)程,2個(gè)抽水應(yīng)力期內(nèi),觀測(cè)井中的水位變化情況,確定了研究區(qū)域的幾個(gè)水文地質(zhì)參數(shù),分析了抽水過(guò)程水位變化規(guī)律。研究顯示:計(jì)算所得滲透系數(shù)k=13.32m/d;抽水影響半徑r=332.04m;給水度μ=5.08%。在2個(gè)抽水應(yīng)力期內(nèi),水位急速下降和急速上升過(guò)程均可在其開(kāi)始后的11min內(nèi)完成,之后轉(zhuǎn)為緩慢變化階段。停止抽水后,水位可以恢復(fù)到未抽水之前的水平,沒(méi)有引起天然地下水位的持續(xù)下降。

為了塔里木沙漠公路防護(hù)林持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展,對(duì)防護(hù)林內(nèi)衰退的喬木狀沙拐棗進(jìn)行不同留茬高度和不同灌水量的平茬實(shí)驗(yàn),選取萌蘗條數(shù)、株高、冠幅、萌蘗條地徑、地上生物量5項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)平茬效果。結(jié)果表明:1)平茬后喬木狀沙拐棗的萌芽期推遲10天左右,但萌蘗株的生長(zhǎng)勢(shì)明顯好于未平茬植株,合理的留茬處理更能促進(jìn)這一優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。2)平茬當(dāng)年,不同留茬高度處理萌蘗株月生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)一致,即株高、冠幅和地徑均呈"s"型增長(zhǎng),而萌條數(shù)呈對(duì)數(shù)增長(zhǎng),但留茬高度對(duì)萌蘗條生長(zhǎng)狀況和地上生物量積累及分配均有顯著影響(p20cm>15cm>5cm。3)灌水量引起的土壤水分狀況的差異極大的影響著防護(hù)林內(nèi)喬木沙拐棗的平茬效果,單次灌水量45l/株的平茬效果明顯好于22.5l/株。

利用植物莖流計(jì),測(cè)定了塔里木沙漠公路塔中段喬木狀沙拐棗莖干液流變化及耗水特性。結(jié)果表明3株喬木狀沙拐棗在一個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)的日平均耗水量為4183.4g;在現(xiàn)行的灌溉管理?xiàng)l件下,4~10月3株基徑為3.6,3.1,1.9cm的喬木狀沙拐棗日平均耗水量分別為6203.5,4829.1,1517.5g;7月份是耗水量最大的季節(jié)。喬木狀沙拐棗液流日變化呈單峰曲線型,并隨環(huán)境因子的變化有所波動(dòng);液流高峰值出現(xiàn)在12:00~15:00,最小值出現(xiàn)在0:00~3:00,夜間仍保持較高的液流速率。喬木狀沙拐棗液流速率與基徑呈正相關(guān)關(guān)系,在6月底,3株基徑為3.6,3.1,2.1cm的喬木狀沙拐棗日耗水量分別為9521.2,5803.1g/d和1818.8g/d。不同天氣條件下沙拐棗日平均率日耗水量的排列順序?yàn)?小雨<陰天<浮塵<沙塵暴<多云<晴天。干旱的環(huán)境條件和較為充足的水分供應(yīng)是耗水量大的一個(gè)重要原因。

根灌技術(shù)直接把水分灌溉到一定深度的植物根系土壤層,是一項(xiàng)新的節(jié)水灌溉技術(shù);在塔里木沙漠公路防護(hù)林帶灌溉中,首次開(kāi)展了根灌對(duì)土壤水分作用與影響的節(jié)水試驗(yàn)研究,并與傳統(tǒng)的沙漠公路防護(hù)林帶滴灌技術(shù)進(jìn)行對(duì)比。研究結(jié)果表明,根灌技術(shù)比滴灌技術(shù)更加節(jié)水,其主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在增加土壤含水量、增加土壤層的濕潤(rùn)深度、提高灌水效率、節(jié)省灌水時(shí)間等。而且,根灌技術(shù)能有效地抑制滴灌造成的地表土壤水分的蒸發(fā)損失、地表土壤的鹽分積累。根灌技術(shù)比滴灌要節(jié)水30%以上,是一項(xiàng)更高效的節(jié)水灌溉技術(shù)。

塔里木沙漠公路防護(hù)林生態(tài)工程全長(zhǎng)436km,是沙漠公路沿線一條重要的綠色長(zhǎng)廊,沙漠公路防護(hù)林帶以滴灌為主,灌溉水源就地開(kāi)采沙漠公路沿線的地下咸水(3.26～26.65g.l-1),建有110眼灌溉機(jī)井,設(shè)計(jì)滴頭流量為3.6l.h-1,每次灌水時(shí)間6h。針對(duì)沙漠公路防護(hù)林滴灌的灌水效率,開(kāi)展了滴灌與根灌的對(duì)比灌溉試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,滴灌水量轉(zhuǎn)化成有效土壤水分的利用率不到50%,滴灌存在地表土壤水分蒸發(fā)損失、灌溉水有效利用率低等問(wèn)題,為沙漠公路防護(hù)林提高灌水效率、提高灌溉水的有效利用率,提供科學(xué)依據(jù)。

通過(guò)采用野外定位觀測(cè)法,對(duì)塔里木沙漠公路防護(hù)林帶灌溉周期內(nèi)與不同種植年限、不同立地類型土壤水分動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了監(jiān)測(cè)分析,探討了塔里木沙漠公路防護(hù)林帶土壤水分動(dòng)態(tài)變化規(guī)律.結(jié)果表明,塔里木沙漠公路防護(hù)林帶土壤水分在時(shí)間動(dòng)態(tài)上屬于灌溉周期型,且土壤貯水量與灌后干旱天數(shù)呈線性關(guān)系.在垂直變化上,可以將其分為水分速變層、中變層、弱變層以及土壤水分穩(wěn)定層等4個(gè)土壤層次.不同種植年限防護(hù)林帶土壤水分年動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)表明,隨種植年限的增加,防護(hù)林帶土壤水分含水率與土壤貯水量逐漸下降,相應(yīng)土壤虧缺量成增加趨勢(shì).反映了在現(xiàn)有的灌溉制度下,防護(hù)林帶越來(lái)越依賴于防護(hù)林帶土壤累積的貯水量.同時(shí)還發(fā)現(xiàn),同年種植的防護(hù)林帶不同立地類型區(qū),板結(jié)沙地的土壤平均貯水量最高,分別為沙壟、黏土地以及平沙地平均土壤貯水量的1.58,1.15和1.43倍,而土壤水分虧缺量都達(dá)到了900mm以上.

對(duì)不同立地類型、不同造林年限、不同樹(shù)種、不同季節(jié)的防護(hù)林土壤微生物數(shù)量及區(qū)系組成進(jìn)行研究,結(jié)果表明:咸水灌溉條件下塔里木沙漠公路防護(hù)林和人工綠地建成后,風(fēng)蝕作用減弱,流動(dòng)沙丘逐漸固定,土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分狀況得到改善,微生物活性大幅度提高;在土壤微生物區(qū)系組成中,細(xì)菌占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),放線菌次之,真菌最少;表層微生物數(shù)量遠(yuǎn)多于下層土壤;林地外圍距林緣近的土壤微生物活性較強(qiáng),3m以外微生物數(shù)量已接近流沙微生物量;3類土壤微生物分布具不同的季節(jié)性規(guī)律,且不同立地類型土壤微生物分布差異明顯;隨造林年限的增加,防護(hù)林的改土作用更加顯著。

在塔克拉瑪干沙漠腹地采用多個(gè)hobo溫濕度自動(dòng)觀測(cè)儀器進(jìn)行同步觀測(cè)的方式,對(duì)極端干旱區(qū)防護(hù)林小氣候中的氣溫、濕度分別進(jìn)行了水平和垂直兩個(gè)尺度上的觀測(cè).結(jié)果表明:沙漠公路防護(hù)林生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定近地層空氣氣溫和提高空氣濕度等典型的小氣候調(diào)節(jié)作用.太陽(yáng)輻射對(duì)防護(hù)林溫濕度影響顯著,輻射強(qiáng)度的大小與氣溫呈正相關(guān),與空氣濕度負(fù)相關(guān),在陰天時(shí)林帶保溫保濕效果明顯;防護(hù)林對(duì)周?chē)h(huán)境的影響較顯著,防護(hù)林帶內(nèi)小氣候具有降溫保濕的特征:林內(nèi)氣溫總是小于原始沙地,林內(nèi)濕度總是大于原始沙地,林邊氣溫升降幅度大于原始沙地,林邊濕度總是大于原始沙地.并且計(jì)算得出防護(hù)林垂直影響范圍溫度4~10m,濕度6~8m;水平影響范圍溫度16m,濕度24m左右.