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江西千烟洲校外实验研究基地

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江西千烟洲校外实验研究基地

   时间: 2010-01-01 00:00:00    访问次数: 6793    返回首页

一、自然环境与生态系统结构

    千烟洲试验区位于江西省泰和县境内,其中心位置为北纬26°44’48”,东经115°04’13”,是一个由81个小山丘,9条沟谷组成的小山村,土地总面积为204hm2,海拔高程60-100m,相对高度20-50m,属典型的红壤丘陵区。区内主要的土壤类型有红壤、水稻土、潮土、草甸土等,成土母质多为红色砂岩、砂砾岩或泥岩,以及河流冲积物。植被属中亚热带常绿阔叶林带。现在的植被主要为人工林或草、灌次生植被。主要树种有湿地松、杉木、马尾松、樟、栎、木荷、枫香等,以及桔、橙、柚、板栗等经济林果植物;草丛以刺芒野古草为其代表类型,灌丛以白栎、胡枝子分布较广。

    1.气候环境

    本区气候温暖湿润,季风明显。年平均气温17.8℃,≥0℃活动积温6523℃ ,>10℃ 活动积温6015℃;年日照时数1785h,年日照百分率44%,太阳总辐射量4349MJm-2;无霜期290d;年平均降水量1461mm,雨日158天,水资源丰富,具有典型的亚热带季风气候特征。3-6月多雨,降水量占全年的40-60%左右,7-9月为旱季,此时正值作物的生长旺季,但降水量明显偏少,不足全年的30%,经常是春季多雨内涝,而伏秋少雨干旱。降水量的年际变化大,多雨年份1741mm,少雨年份929mm,相差近2倍。水热变化不同步是本区的主要自然特征。

     2.土地结构

    千烟洲试验区土地面积204km2,有低丘、阶地、高河漫滩和低河漫滩四种类型,其中,红壤低丘面积最大占69.5%,坡度在10-30度之间。除少数丘顶和裸露地外,风化层一般在30-50cm以上,PH值在5左右,有机质层3-10cm,均宜于封育和营造人工林,其中下部条件更好,可发展多种亚热带经济林果和薪炭林。沿河两岸的阶地,坡度仅1-2度,相对高度2m左右,土层深厚、平坦,大部分土地可辟为水田、旱田,还有部分撂荒地可辟为果园。高河漫滩的分布较零散,坡度1-3度,相对高度0.6-1m,一般不易水淹,多用于稻田,部分可辟为果园或旱地。低河漫滩地表略有起伏,相对高度0.5m左右,冲积物多为粉细砂和沙砾石,常年易受水淹,盛长灌木,利用少,可种植一些湿生树种。本区地处亚热带,雨量丰富,植物生长期长,生物积累量大,较多的有机物质进入土壤中,经过微生物的作用,加速了土壤中有机及无机矿物质的分解、迁移和消耗,但由于大量盐基离子淋溶的淋溶作用,使红壤中营养元素明显降低,这种生物量积累快,而土壤养分含量又较低的现象,正是亚热带红壤养分状况的主要特征,具体表现为红壤的酸、瘦、板、粗和缺磷等缺点。

    3. 水循环与水资源

    千烟洲试验区位于赣江流域腹地,其水源属于赣江流域的二级支流架竹河,该河发源于长坑和石溪林场,流经雁门、阳丘、架竹、东山、千烟洲、简家和桃源等地,于南江处汇入仙槎河,全长15km,集水面积86.5km2,地势南高北低,平均坡降5‰。千烟洲的万亩试区(730hm2)位于架竹河流域下游段。本区的年降水量比较充沛,达1461mm,而且变差系数Cv值较小,只有0.22,样本中的最小值991mm(1963年)的发生概率为92%,未超过概率为95%的年降水量(929mm)。但降水量的年内分配并不均匀,多年平均汛期(3-6月)的雨量788mm,占全年降水量的54%,实测最大值1166mm(1980年)是最小值475mm(1963年)的2.46倍。旱季(7-10月)的多年平均降水量为405mm,只占全年降水量的28%,实测最大/最小比值为3.3倍;特别是7月份,正值水稻抢收抢种,秋收作物大量需水的关键时候,其实测多年平均降水量只有92mm,仅占同期蒸发潜力的52.3%,水量严重不平衡,而且变化很大,其Cv值高达0.65,实测最大/最小比值竟高达27倍之多。蒸发潜力从7月份开始大于径流量,旱灾多发生在7-10月份。在不降水的情况下,浅层地下水和土壤层能释放一定的水量,加上山塘水库的排水量能维持一定的河川径流量,并以指数型曲线逐渐衰减直至河道干沽。架竹河的常年流量为1.8 m3/s,但大部分的水量以洪水的形式出现,难以利用。连续干旱60天左右便会出现断流现象。

    4.植被状况

      红壤丘陵区的原生植被是中亚热带常绿阔叶林,其中常绿植被有:常绿针叶林(湿地松、马尾松、杉树等)、常绿阔叶林(柑橘、桉树、木荷等)和常绿针阔混交林等;季节性绿色植被有:落叶林、天然草地、疏林草地、灌丛草地和农作物等,形成了具有生态屏障作用的乔、灌、草相结合的人工林生态系统。

    1985年,千烟洲试验站被列为江西省“山江湖”开发试验示范基地;1989年被确定为联合国教科文组织人与生物圈(MAB)红壤丘陵综合开发治理国际示范项目研究站;1990年成为国家“85”科技攻关农业项目国家试验区;同年又被确定为UNDP援助项目赣中科技培训分中心;1991年确定为中国生态系统研究网络生态站之一。基地内长期观测项目有:常规自动气候观测、农田小气候观测、林内小气候观测、生物生长量观测、土壤理化性状观测、水资源调控与森林水文观测、人口与土地利用等社会经济活动监测。长期试验项目包括:天然植被演替封育定位试验、不同树种草种生态适应性对比试验、不同植被水土保持效益径流场定位试验、作物营养与施肥定位试验、旱坡地保护性耕作试验、柑橘类高产试验等。

二、千烟洲试验区水文实验   

    当地多年平均降水量1461mm,汛期(3-6月)的雨量788mm,占全年降水量的54%,旱季(7-10月)为405mm,只占全年降水量的27%;7月份正值秋收作物大量需水的关键时候,多年平均降水量只有92mm,仅占年降水量的6.3%,这个时期的陆地蒸发量大于降水量,土壤水分出现亏缺,旱灾严重影响果树和其它作物的正常生长。

    松塘流域天然径流实验场,控水面积331,250m2, 水库坝顶高程79.0m,溢洪道高程77.5m,水库最大库容147,082m3,有效库容143,749m3,死库容5,000m3。流域内设有自动化气象站、农田小气候梯度观测站以及森林水文站并已观测了部分资料。1998年在水库坝前设立永久性水尺,坝后建量水堰,增设地下水动态观测,对流域内各种植被(森林、果园、草地、旱坡地等)的土壤水分实行动态监测。水库的水位-面积、水位-库容、量水堰的水位-流量以及中子仪的读数(R/Rw)-土壤含水量关系进行率定等工作已完成。基本上做到了对全流域的降水、地表径流、土壤水和地下水的控制,为进一步的科学研究工作打好基础。

    20066月建立为水资源与水电工程科学国家重点实验室(武汉大学)校外实验研究基地。