牟 洋, 范 弢, 戶紅紅

(云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院/云南省高原地理過程與環(huán)境變化重點實驗室，云南 昆明 650500)

研究土壤水分運移對實現(xiàn)土壤水和地下水的有效利用具有理論和現(xiàn)實意義.穩(wěn)定同位素作為理想示蹤劑較早被應(yīng)用于土壤水分運移的研究[1]，并在土壤水—地下水—植物水—大氣水等水分相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的研究中發(fā)揮著作用，蒸發(fā)引起的分餾效應(yīng)使同位素值產(chǎn)生偏差和降水的差異性補給則是研究基礎(chǔ)[2].國外較早根據(jù)穩(wěn)定同位素的季節(jié)變化來研究不同剖面同位素組成、土壤水分入滲、徑流和地下水補給量等[3-5]，并建立相關(guān)模型.

喀斯特地區(qū)土壤水運移主要有優(yōu)先流、活塞流兩種方式.夏季降水很快通過大孔隙滲透，避免了蒸發(fā)損失，在土壤水和地下水補給中起主導(dǎo)作用，根區(qū)優(yōu)先流活躍，而活塞流運移廣泛存在[6-8].劉偉等[9]運用穩(wěn)定同位素對比了喀斯特與非喀斯特地區(qū)土壤水運移特征差異，喀斯特地區(qū)土壤基質(zhì)流較弱，而非喀斯特地區(qū)隨土層深度增加，基質(zhì)流混合作用增強.通過變異系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差對比分析桂西北峰叢洼地典型坡面不同覆被及坡位的土壤水分動態(tài)變化及其空間變異，表明土壤水分空間差異及變異程度主要受前期降水量、有機(jī)碳、取樣時間、地勢和裸巖率的影響[10-11]；表層土壤水穩(wěn)定同位素變化較大，隨土層深度增加變化減少，土壤水分對降雨響應(yīng)的滯后時間與前期土壤含水率有關(guān)[12].對喀斯特峽谷地區(qū)不同生境的土壤物理特征和水分動態(tài)研究表明，各生境水分脅迫頻繁發(fā)生，但出現(xiàn)的次數(shù)、程度、持續(xù)時間各不相同，其中干旱期失水最快的是石槽，其次是石溝，最慢的是土面[13].

滇中巖溶高原鄉(xiāng)土樹種滇青岡(Cyclobalanopsisglaucoides)及其伴生喬木水分利用層位呈現(xiàn)時空差異，旱季主要利用深層土壤水，并對表層巖溶帶水利用增加，趨向于利用穩(wěn)定的水源；雨季主要利用淺層土壤水[14].植物根系水力提升會對水分進(jìn)行再分配，進(jìn)而對土壤水分進(jìn)行調(diào)節(jié)，但高粘土含量可能阻礙植物對土壤水提取[15].滇東南文山州石漠化面積廣，占全省石漠化面積的27.5%，潛在石漠化土地面積大，作為石漠化恢復(fù)樹種的云南松(Pinusyunnanensis)對貧瘠的土壤環(huán)境具有很強的適應(yīng)能力，是優(yōu)良的造林樹種[16-17].石漠化程度不同，植物水分利用來源也存在差異，輕、中度石漠化環(huán)境下，植物主要利用土壤水；重度石漠化環(huán)境下，植物對降水的利用比例增大[18]，這都會對土壤水的運移產(chǎn)生影響.

目前對普者黑峰林湖盆區(qū)內(nèi)土壤理化性質(zhì)的空間異質(zhì)性及植物水分利用來源已有研究，但缺乏小生境尺度上土壤水分運移的影響研究，本研究通過分析3種小生境垂直剖面土壤水δ18O同位素的組成差異，探究小生境差異及其發(fā)育植被是否對土壤水運移產(chǎn)生影響，并為西南巖溶區(qū)現(xiàn)有植被恢復(fù)模式的合理性以及對喀斯特山地環(huán)境的適應(yīng)性和指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供依據(jù).

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于云南省文山自治州丘北縣普者黑(103°34′—104°45′E、23°45′—24°28′N)，地處云貴高原南段和廣西丘陵交界地帶，石漠化廣布.面積約165 km2，屬中亞熱帶高原季風(fēng)氣候，年平均氣溫16 ℃，年平均降雨量1 214 mm，分為明顯的干濕兩季，雨季5—10月，旱季11月—次年4月.研究區(qū)內(nèi)土壤類型為各類石灰土，土層厚度80 cm左右，不同生境有差異.受人類活動影響，原生林基本已被破壞，主要植被群落為清香木次生林、小葉羊蹄甲灌叢，以及后期種植的云南松人工林等，小生境類型差異明顯，植被特征等見表1.植被—土壤層—表層裂隙共同構(gòu)成該區(qū)域的表層巖溶生態(tài)系統(tǒng)，其對水分的蓄持為地下水提供水源，表層巖溶泉發(fā)育，是該地生態(tài)、生產(chǎn)和生活的穩(wěn)定水源.

表1 不同群落小生境組合類型及特征

1.2 研究方法

1.2.1 生境調(diào)查 選取菜花箐山坡上坡位石溝、中坡位土面和下坡位土坡3個典型小生境進(jìn)行調(diào)查取樣，調(diào)查生境內(nèi)植物種類、基巖裸露率、植被蓋度、土壤類型、枯落物存量等.石溝為構(gòu)造裂隙控制形態(tài)，其間土壤(灰棕色石灰土)充填[19]，土石比≥70%，植物主要是萌生的矮小的小葉羊蹄甲(Bauhiniabrachycarpa)，平均胸徑1.7 cm，高度1.6 m，種植密度0.8株·m-2，基巖裸露率高，喬木層蓋度低；土面發(fā)育在直徑≥0.3 m圓狀或近圓狀的溶痕上，枯落物較多，土層較厚，為暗棕色石灰土，土石比≥40%，樹種清香木(Pistaciaweinmannifolia)，平均胸徑13.4 cm，高度9 m，種植密度0.5株·m-2，喬木層蓋度大；土坡枯落物存量高，土層厚，為黃棕色石灰土，土石比≥80%，樹種為細(xì)葉云南松(Pinusyunnanensisvar.tenuifoli)，平均胸徑17.5 cm，高度12 m，種植密度0.3株·m-2，基巖裸露率低.

1.2.2 樣品采集 選用研究區(qū)2014年5月—2015年4月自動監(jiān)測站相關(guān)氣象數(shù)據(jù)資料，主要有各月平均氣溫、月降水量等.

2014年5月—2015年4月一個水文年內(nèi)，在每個月的一次有效降水后采集大氣降水作為降水樣，在露天空曠位置高處放置自制的采集器收集雨水.采集菜花箐泉作為地下水樣，迅速用100 mL聚乙烯塑料瓶密封低溫保存.

根系和木質(zhì)部樣品采集均在晴天上午，同一植株各采集兩個平行樣.采集清香木和云南松根系，在冠幅內(nèi)中間位置按照10 cm遞進(jìn)挖取30 cm×30 cm×10 cm的土壤柱至1 m，用土壤篩手工選出根系，按根系直徑<5 mm、5～10 mm、>10 mm分級，洗凈后烘干至恒重計算根系干重.小枝采樣在無人干擾或干擾較小的樣點逐月進(jìn)行，采集小葉羊蹄甲、清香木和云南松陽面栓化無葉片的小枝，長約3 cm，去除韌皮部保留木質(zhì)部，迅速裝入塑料離心管，密封保存.

雨后，在所選植物冠幅內(nèi)的樹根附近逐月對3種小生境用土鉆法進(jìn)行土樣采集，取樣深度為20、40、60、80 cm，分別取土樣30 g，混合完全后放入樣品袋密封.

1.2.3 樣品測定分析 土壤性質(zhì)測定：土壤容重、總孔隙度和毛管孔隙度采用環(huán)刀法，土壤含水率測定使用烘干法；土壤有機(jī)質(zhì)測定采用重鉻酸鉀氧化—外加熱法，土壤機(jī)械組成測定采用比重計法[20].

水樣測定：土壤水和植物水樣品采用真空抽提法獲取[21].水樣在中國地質(zhì)科學(xué)院桂林巖溶地質(zhì)研究所巖溶地質(zhì)與資源環(huán)境監(jiān)督檢測中心采用Finnigan MAT-253質(zhì)譜儀測定，測定結(jié)果用標(biāo)準(zhǔn)平均大洋水(V-SMOW)標(biāo)準(zhǔn)校正.δD和δ18O實驗誤差分別為0.5‰、0.1‰.

1.3 數(shù)據(jù)處理及制圖

本研究運用Iso Source模型計算植物對潛在水源的利用比例，運行模型前需設(shè)定兩個參數(shù)：一是來源增量參數(shù)設(shè)置為1%，表示以1%增量賦值植物對各潛在水源的利用比例；二是質(zhì)量平衡公差設(shè)置為0.1%，表示各水源同位素值被利用比例加權(quán)值之和與植物木質(zhì)部水同位素值的差異不超過0.1%時，該比例組合被認(rèn)為是可能的組合[22-23].

采用Excel 2016對降水、土壤水和表層巖溶水樣穩(wěn)定同位素進(jìn)行相關(guān)性分析和變異系數(shù)計算，并進(jìn)行繪圖.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同小生境水體同位素組成特征及潛在水分來源

研究區(qū)降水水樣δD和δ18O值的范圍分別為-103.2‰～11.0‰、-14.4‰～0.4‰，表現(xiàn)出隨降水量的增大而顯著貧化的降雨量效應(yīng)，但存在滯后效應(yīng)(圖1).研究區(qū)溫度效應(yīng)不明顯，這與年溫差較小，只在冬季溫度偏低，而分為明顯的干濕兩季等因素有關(guān).在5月(旱季末)，穩(wěn)定同位素達(dá)到峰值，隨雨季到來降水增多，同位素逐漸貧化，8月降到最低值，西南季風(fēng)攜帶水汽對研究區(qū)降水影響強烈.雨季結(jié)束后降水減少，同位素值逐漸升高，12月降水最少，穩(wěn)定同位素富集明顯，出現(xiàn)第二個峰值，后略有下降又不斷升高.旱季降水同位素的高值說明夏季風(fēng)輸送水汽對研究區(qū)降水影響小，12月—次年2月降水穩(wěn)定同位素值再次降低，過量氘增大，說明研究區(qū)局地水汽再循環(huán)強烈，對大氣降水有顯著貢獻(xiàn).

研究區(qū)降水線(local meteoric water line, LMWL)為δD=7.780 3δ18O+10.622 9(R2=0.97,n=12)(圖2)，與全球降水線(δD=8δ18O+10)相比斜率略小，截距偏大.斜率小表示大氣干燥，分子質(zhì)量小的氫同位素比氧同位素分餾速度快，δD偏重的程度大于δ18O，表現(xiàn)為普者黑地區(qū)截距偏大.

對小生境土壤水δD和δ18O擬合分析，石溝：δD=6.774 4δ18O-11.152(R2=0.952 2,n=48)，土面：δD=7.573 4δ18O-1.485 6(R2=0.971 1,n=48)，土坡：δD=7.082 3δ18O-10.477(R2=0.963 8,n=44).各小生境土壤水穩(wěn)定同位素方程斜率和截距均小于研究區(qū)降水線方程，土面土壤水穩(wěn)定同位素方程截距較石溝和土坡偏大，土壤水δD介于-125.8‰～-27.5‰，δ18O介于-17.4‰～-3.7‰，同位素組成主要落在當(dāng)?shù)卮髿饨邓€右下側(cè)，表明大氣降水是小生境土壤水主要補給源，生境不同蒸發(fā)強度不同，土壤水氫氧同位素發(fā)生不同程度的不平衡分餾，土坡土壤水穩(wěn)定同位素較石溝和土面較偏負(fù).各生境土壤水δD和δ18O分布集中，可能是降雨入滲與土壤中老水發(fā)生混合.研究區(qū)表層巖溶水δD和δ18O的變化范圍分別為-75.3‰～-71.2‰、-10.7‰～-9.7‰，穩(wěn)定同位素值落在降水線右下方，與降水穩(wěn)定同位素相比較貧化，與土壤水相比較富集，對小生境土壤水進(jìn)行了補給，其變化范圍小于大氣降水和土壤水，進(jìn)而對土壤水氫氧同位素值產(chǎn)生影響.綜上，降水和表層巖溶水為研究區(qū)土壤水主要的環(huán)境水源.

2.2 不同小生境土壤水δ18O變化特征

雨季，石溝和土面土壤水δ18O波動變化明顯，土坡則呈現(xiàn)出快速貧化趨勢，各生境表層土壤水δ18O值偏高于深層，土坡較石溝和土面土壤水δ18O偏負(fù)(表2)，土壤含水率隨深度逐漸增加，石溝和土面均呈波動變化趨勢(表3).旱季，石溝土壤水δ18O先富集后貧化，土坡土壤水δ18O變化趨勢與之相反，土面迅速貧化.各生境表層土壤水δ18O值均偏低于深層，土坡深層土壤水δ18O變化范圍最小(-13.3‰～-5.3‰)，土壤含水率隨深度增加，土面與之相反，石溝土壤含水率低.

石溝雨季表層土壤水δ18O變異系數(shù)絕對值較下層大，旱季時表層和深層土壤水δ18O變異程度較低(0.16)，土壤基質(zhì)流混合作用較強，下層出現(xiàn)極大值(0.41).土面雨季各層土壤水變異程度均為各生境中最大，土壤水基質(zhì)流混合作用較弱，旱季時變異程度較低，深層出現(xiàn)最低值(0.10).土坡雨季土壤水δ18O變異系數(shù)絕對值在40 cm層出現(xiàn)極值(0.38)，表層變異系數(shù)大于深層，旱季時深層土壤水δ18O變異系數(shù)絕對值為各生境最大(0.27)，其它各層均較小，土壤基質(zhì)流混合作用強.

表2 不同小生境雨季和旱季土壤水δ18O統(tǒng)計特征1)

1)0～20 cm:表層，20～40 cm:中層，40～60 cm:下層，60～80 cm:深層.

表3 不同小生境雨季和旱季土壤含水率1)

1)0～20 cm:表層，20～40 cm:中層，40～60 cm:下層，60～80 cm:深層.

2.3 不同小生境土壤水δ18O差異分析

2.3.1 石溝土壤水δ18O變化 土面和土坡表層為沙壤土，3種小生境表層以下土層均為黏土(表4)，土壤基質(zhì)流混合作用較弱，但均可能存在活塞流運移機(jī)制.石溝小生境雨季土壤水δ18O總體表現(xiàn)為逐漸偏負(fù)，60 cm層土壤含水率快速升高，大孔隙優(yōu)先流明顯.除5月外，各層土壤水δ18O變幅不大，隨雨季到來土壤水δ18O值逐漸降低(圖3).5月表層土壤水δ18O富集，下層迅速降低，其它月份石溝小生境土壤水δ18O隨土壤深度呈波動變化，土壤水飽和，降水開始以活塞流入滲.

表4 不同小生境土壤機(jī)械組成1)

1)5～25 cm：表層，25～40 cm：亞表層，80～100 cm：深層，各生境有差異.

旱季，表層土壤水δ18O集聚，至60 cm層波動增大后逐漸收縮，是與石溝上層孔隙度大、容重小(表5)，蒸發(fā)旺盛，60 cm層因大孔隙存在，土壤含水率升高，地下水對深層土壤水進(jìn)行補給有關(guān).雨季到來前表層土壤水δ18O富集，降水通過優(yōu)先流形式迅速補給下層土壤水，使δ18O值降低.60 cm層土壤水δ18O波動強烈，變異程度高，表明土壤基質(zhì)流混合作用微弱.1月上層土壤水δ18O幾乎無變化，至60 cm層土壤水δ18O值達(dá)到最高后降低，這與旱季降水稀少，土壤水δ18O富集有關(guān).4月60 cm層土壤水δ18O迅速降到最低值是因降水以優(yōu)先流形式迅速補給該層土壤水，δ18O值迅速貧化[24].

表5 不同小生境土壤理化指標(biāo)

2.3.2 土面土壤水δ18O變化 土面小生境雨季和旱季土壤水δ18O隨深度波動變化明顯(圖4)，土壤水以活塞流入滲為主.因上層土壤非毛管孔隙度大，隨雨季到來，降水快速下滲，40 cm層土壤水δ18O值迅速降低.6月土壤水δ18O富集，降水補給存在明顯的滯后效應(yīng)，9月土壤水δ18O才降到最低值，雨季土壤水δ18O總體表現(xiàn)為逐漸偏負(fù).旱季土壤水δ18O變異較復(fù)雜，除1月外，40 cm層土壤水δ18O值均快速減小，可見蒸發(fā)對小生境表層土壤水δ18O存在影響，1月是旱季40 cm層土壤水δ18O唯一在該層位值升高的月份，土壤水δ18O富集.因前期土壤水滯留，3月植物根系水力提升作用使表層土壤水δ18O富集，下層迅速下降至不變.

2.3.3 土坡土壤水δ18O變化 土坡小生境雨季初和雨季末表層土壤水δ18O值較高，土壤水δ18O值變幅較大(圖5)，分別在60和40 cm層迅速降低，各月土壤水δ18O呈逐漸收縮趨勢，原因是土坡上層土壤存在大孔隙，土壤水以優(yōu)先流形式運移直接補給下層土壤，雨季初云南松對深層土壤水和表層巖溶水利用比例較高(表6)，根系水力提升作用將下層土壤水提至上層，使淺層土壤水δ18O偏負(fù)；雨季結(jié)束，表層土壤水δ18O開始逐漸富集.旱季各月土壤水δ18O曲線呈波動變化，深層均逐漸富集，降水以活塞流方式補給土壤水.20～60 cm土壤水δ18O值貧化，變化幅度小,深層土壤水δ18O值差異較大.

表6 清香木和云南松根系分布特征

2.4 不同小生境植物水分利用分析

從表6可以發(fā)現(xiàn)清香木和云南松細(xì)根含量相當(dāng)，云南松粗根含量高于清香木，并且兩個樹種的根系剖面分布類似，但是水分利用差別較大.根據(jù)Iso Source模型計算出植物對潛在水源的利用比例，可以發(fā)現(xiàn)石溝生境小葉羊蹄甲全年對各層土壤水和表層巖溶水均有利用(圖6)，水分利用策略屬于機(jī)會型，5月對表層土壤水利用率達(dá)40.5%，8月對中層土壤水和表層巖溶水利用比例分別為27.7%、38.1%，10月對中、下層土壤水利用比例較高，其它月份對各層土壤水利用比較接近.雨季，土面生境清香木對表層巖溶水利用率高，在6月和8月對表層巖溶水的利用比例達(dá)到64.3%和78.8%，7月清香木可能是利用了前期降水，9月中、下層土壤水的利用比分別為32.1%、39.6%.旱季，1月清香木對中層土壤水利用比例高達(dá)72.8%，3月對上、中、下層土壤水利用比例分別為30%、27.3%和30.7%.6月時，土坡生境云南松對深層土壤水和表層巖溶水利用比分別為29%和35.2%，8月和9月時對巖溶水利用比高達(dá)93.4%和84.4%，10月對各層土壤水利用比例較為接近.旱季，12月和2月對下層土壤水利用比例為68.2%和34.8%，在4月對表層土壤水利用比例達(dá)到52.8%，對下層的土壤水利用比例只有6.6%，其它月份可能利用了前期降水.正是因各生境上發(fā)育植被的異同，對土壤水的利用策略差異，從而可能會對各生境土壤水的運移產(chǎn)生影響.

3 討論

3.1 喀斯特土壤水運移機(jī)制

喀斯特土壤水運移方式主要有向下補給的活塞流、優(yōu)先流和向上的地表蒸發(fā)、根系水力提升兩種.土壤水δ18O在垂直方向存在波動變化，是因降水入滲后與土壤水混合后以均質(zhì)活塞流形式層層向下推進(jìn)引起的[25].當(dāng)某一層位土壤水δ18O值迅速降低，就可能是降水通過大孔隙以優(yōu)先流的形式迅速補給土壤水，使土壤水δ18O值降低.研究區(qū)土壤水δ18O主要落在當(dāng)?shù)卮髿饨邓€右側(cè)，部分落在大氣降水線上，說明蒸發(fā)作用使土壤水δ18O發(fā)生不平衡分餾，導(dǎo)致δ18O大量富集，這與Wenninger et al[26]研究結(jié)果一致.根據(jù)Iso Source模型計算各潛在水源對植物水分的貢獻(xiàn)比例[27]，判別生境上發(fā)育植被不同對各層位土壤水以及表層巖溶水的利用差異，從而確定植被對土壤水分再分配的影響，進(jìn)一步分析研究區(qū)植被水分利用對土壤水δ18O的影響.

3.2 喀斯特地區(qū)各小生境土壤水運移差異

巖溶區(qū)降水主要損失方式為深層滲漏和壤中流，其次為表層巖溶帶側(cè)滲和地表徑流，這種多界面水文過程共同驅(qū)動地表、地下雙層土壤侵蝕，養(yǎng)分流失.巖溶區(qū)本身成土速率慢，導(dǎo)致石漠化問題突出[24].降水對土壤水補給分為分散面狀入滲和集中灌入式補給，后者在巖溶區(qū)十分普遍，上坡位巖石裸露，缺少土壤緩沖，會存在灌入式補給[28].巖溶季節(jié)性干旱使得表層土壤水供給不穩(wěn)定，石溝灌叢植被必須通過擴(kuò)展根幅獲取充分的生態(tài)空間，側(cè)根發(fā)育使石溝土壤容重小，孔隙度大，水分狀況良好，這與郭小嬌等[12]的研究結(jié)果一致.土壤水δ18O季節(jié)變化大，優(yōu)先流運移方式在全年均有體現(xiàn)，旱季降水少，以優(yōu)先流形式入滲可實現(xiàn)對土壤水的迅速補給，有助于灌叢植物對水源和養(yǎng)分的需求，促進(jìn)其生長.根據(jù)地下水δ18O范圍可知地下水也參與了土壤水的補給，雨季小葉羊蹄甲對中層土壤水和表層巖溶水的利用較多，根系發(fā)揮水力提升作用，吸收表層巖溶水釋放在淺土層使土壤水δ18O值降低.

土面植被優(yōu)勢種為清香木，各月土壤水δ18O均呈波動變化，活塞流推移特征明顯.旱季土壤水δ18O總體變化趨勢為表層富集，中層波動較大至深層逐漸收縮，可見表層土壤水受蒸發(fā)影響強烈，中上層是植被主要的用水層位，深層受地下水影響增大，土壤水δ18O穩(wěn)定且貧化.有機(jī)質(zhì)、黏粒是土壤團(tuán)聚體形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，有機(jī)質(zhì)含量較高，黏粒較少時，有機(jī)質(zhì)在團(tuán)聚體形成中起主導(dǎo)作用[29].各生境土壤有機(jī)質(zhì)含量遵循隨土層加深迅速衰減的規(guī)律，表層含量較高，土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，土壤透水、蓄水性能良好，抗旱抗沖刷能力強，土壤水文結(jié)構(gòu)功能較好.土面植被優(yōu)勢種清香木表層根系密度高達(dá)97.29%，土壤有機(jī)質(zhì)和含水率最高，將植物根系分布與土壤水分峰值對比發(fā)現(xiàn)，吸水根系分布深度位于土壤水分峰值范圍內(nèi)，即吸水根系分布區(qū)域土壤水分含量最高，旱季利用淺層土壤水較多，雨季利用表層巖溶水較多，表明其土壤水文涵養(yǎng)功能較好.

有機(jī)質(zhì)含量低、黏粒較多時主要靠內(nèi)聚力形成團(tuán)聚體，但該類團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)性差，遇雨易崩解，分散的黏粒隨壤中流入滲堵塞土壤孔隙，入滲率降低，持水能力弱，易干旱[29].黏粒較重會阻礙植物對土壤水提取[17]，各生境土壤黏性均較強，但作為石漠化恢復(fù)樹種的云南松其主根深至1 m以上，可利用深層土壤水和表層巖溶水，細(xì)根主要分布在上層，可有效利用表層土壤水，這種二態(tài)根系可從多個層位獲得水源，幫助其順利度過干旱期，將云南松與原生林混交，干旱季節(jié)原生林通過水力提升將表層巖溶泉和深層土壤水釋放在土壤上層，可以更好的適應(yīng)喀斯特地區(qū)的季節(jié)性干旱，提高水源涵養(yǎng)能力[30].

土坡因其地表枯落物多，植被蓋度大，下層土壤物理性黏粒含量高，可有效形成土壤團(tuán)聚體，減弱蒸發(fā)作用，云南松對表層巖溶水的水力提升也使土壤水δ18O季節(jié)變化減小且貧化，使含水率呈現(xiàn)隨深度增加逐漸升高的趨勢.旱季各月土壤水δ18O曲線呈波動變化，上層土壤水δ18O變化較小，深層差異較大，可見在旱季云南松不僅可利用表層土壤水，也可通過深根系利用地下水進(jìn)而影響土壤水的運移.雨季土壤水δ18O呈逐漸收縮趨勢，云南松主要利用地下水，使深層土壤水δ18O穩(wěn)定貧化，有效調(diào)節(jié)了土壤水分.

4 結(jié)論

(1)喀斯特峰林湖盆區(qū)土壤水運移不僅受小生境類型差異和土壤水文特征影響，植物群落的水分利用對土壤水再分配也會產(chǎn)生影響.隨著各生境上植被群落的恢復(fù)，成熟的清香木和云南松林相比于灌叢更趨向于利用表層巖溶水等穩(wěn)定的水源，土壤水異質(zhì)性逐漸降低.

(2)石溝小生境雨季表層土壤水δ18O變異程度大，旱季表層和深層土壤水δ18O變異程度較低，混合作用較強，土壤水活塞流和優(yōu)先流并存，以優(yōu)先流補給為主；土面雨季各層土壤水變異程度高，基質(zhì)流混合作用較弱，旱季變異程度較低，深層出現(xiàn)最低值，運移模式多為活塞流；土坡雨季土壤水δ18O表層變異系數(shù)大于深層，旱季深層土壤水δ18O變異程度為各生境最大，其它各層均較小，基質(zhì)流混合作用強，以活塞流運移為主，上層存在優(yōu)先流.

(3)喀斯特地區(qū)植被恢復(fù)應(yīng)選擇合適的小生境和植被恢復(fù)模式.土壤水分主要來源于大氣降水，在全球氣候變化背景下，降水豐缺會對喀斯特石漠化地區(qū)土壤水分動態(tài)變化和群落穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，采取的上坡位灌叢，中坡位次生林，下坡位云南松林的植被恢復(fù)模式使土壤水文涵養(yǎng)功能有較好恢復(fù)，石漠化發(fā)生率降低，表明該植被恢復(fù)模式對喀斯特石漠化的治理起到了積極作用.