题目：秦岭中山区不同地类下土壤水分的特点及模型

本研究着眼于秦岭中山区和南水北调中线水源地的陕西省宁陕县旬阳坝镇，该地1998年开始实行大规模封山育林，16年以来森林覆盖率增加，水源得到涵养，环境得到改善。本文旨在更加深入研究不同地类下0～100cm土壤水分的分异，为植被恢复、生态建设和林地管理提供理论支持。

本研究通过野外采样得到陕南旬阳坝地区0～100 cm剖面土样，分析秦岭中山区坡面上不同土地利用类型下土壤的水分含量在垂直方向上的变异、土壤水分的相关性以及土壤水分预测模型。利用统计学软件SPSS19.0对研究区五种土地利用类型（油松林地、核桃园地、刺榛灌丛地、野青茅草地、玉米坡耕地）100cm水分含量行描述性统计分析；使用excel分析土壤水分数据找到五种地类土壤水分垂直方向分布特点和各地类的低湿层。借助半方差函数和Gs+7.0软件分析各地类土壤水分在垂直方向的变异,最后利用0～20cm土层土壤水分储存量构建并检验各地类土壤水分在垂直方向的模型。

    （1）不同土地利用类型下0～100cm土壤剖面水分变化在10.14%～21.91%之间 ，土壤剖面水分平均含量由高到低依次为：野青茅草地＞玉米坡耕地＞刺榛灌丛地＞核桃园地＞油松林地。

    （2）研究区内野青茅草地土壤剖面水分低湿层出现在30～40cm，玉米坡耕地低湿层出现在20～30cm处。刺榛灌丛地、核桃园地以及油松林地低湿层比野青茅草地和玉米坡耕地深。刺榛灌丛地土壤水分从40cm处开始下降，并有随深度一直下降的趋势，可见刺榛灌丛地低湿层位于40cm以下。核桃园地和油松林地土壤水分从60cm开始降低，随着深度增加仍有不断降低趋势，固核桃园地和油松林地低湿层位于60cm以下。

    （3）刺榛灌丛地、核桃园地和油松林地的土壤水分垂直剖面的共同特点是上层大于下层并且上下过度明显。玉米坡耕地和野青茅草地在70cm以下平均土壤含水量分布大于70cm以上部分，野青茅草地这种变化更为明显。在50cm以上平均土壤含水量中刺榛灌丛含量最多，为20.10%；油松林地含量最少，为13.40%；野青茅草地居中，为18.36%。在50cm以下平均土壤含水量，油松林地＜刺榛灌丛地＜野青茅草地，其中油松林地平均土壤含水量为11.34%，刺榛灌丛含水量为15.40%，野青茅草地为19.09%。

    （4）从整个剖面来讲，野青茅草地的块基值为0.19，属于强烈的空间相关；除野青茅草地外，其他四种地类的剖面土壤水分的块基值均大于75％，表明这四种类型的土地具有较弱的空间相关。本实验中剖面土壤水分的变程范围位于0.53～0.83之间，其中野青茅草地的变程最大，为0.83。对不同土地利用类型剖面土壤水分半方差函数模型的最优选择是：油松林地、核桃园地、刺榛灌丛地的剖面土壤水分的最优拟合模型为高斯模型，野青茅草地的最优模型为线性模型，玉米坡地的最优模型是球状模型。

    （5）对不同地类土壤剖面水分做单因素相关分析，发现油松林地、核桃园地中土壤水分和土壤ph呈现显著的负相关；油松林地中土壤剖面水分与粒度之间是显著负相关；油松林地、核桃园地和刺榛灌丛地中土壤水分和土壤有机质之间呈现出显著的正相关。

    （6）运用SAS多元回归分析在各土地利用类型中基于0～20cm土壤水分贮存量构建了土壤剖面水分预测模型，各预测模型精度最小值也为96.27%，精度仍较高，可见在各个地类中构建的土壤水分剖面预测模型可信度较高，能够很好的预测土壤深层水分。