地震是一种突发性的地壳构造运动，人类只能对地震的爆发做出滞后的、被动性响应。我国是个地震多发的国家，而且具有严重性和广泛性。地震对于山地森林生态系统的影响普遍存在。有研究指出，地震使土壤通气性、排水性和温度等物理性质发生变化，从而导致了土壤持续干旱，致使林木死亡。
迄今为止，地震对森林生态系统影响己经开展了较多的研究，而涉及地震对森林土壤物理性质影响的研究还不多。本研究通过比较汉川大地震后3种无林地立地类型的土壤物理性质的差异性以及年际变化，旨在为进一步分析地震后土壤物理性质的改变对植被恢复的影响提供参考。
1 研究区概况
2008年5月12日，四川省绵阳市汉川县发生Ms8.0,裂度11级的灾难性特大地震，地震及余震震中主要分布在眠江流域的汉川一茂县一北川一带。这一地区地势西北高东南低，呈倾斜状，地貌复杂多样，包括极高山、高山、中高山、中山、低山和河谷及盆地。自西北向东南逐渐由极高山过渡为四川盆地。山脉走向与地质构造线相一致。
绵阳位于四川省西北部，地理坐标30042'N-33003'N-103045'E一105043'E，距离成都90km。属亚热带湿润季风气候，年均气温14.7一17.3℃，年均相对湿度71%，年降雨量825一1417mm。降水分布不均，在空间上呈中部和西部较多，南部、北部和东部少的特点，其中北川县、安县、江油县等降水量较大，均在1 000mm以上，北川、安县还是川西地区的暴雨中心之一;在时一间上，降水主要集中在夏季6-8月，占全年的49%一67%。
2 研究方法
2.1 样方设置
2009年5月和2010年5月，在地震主断裂带上的绵阳市，根据立地受地震破坏的类型设置标准地，共布置了6个20mx20m标准地，样地基本情况如表1。
2.2 取样
在各样方的4个角和中间位置共挖掘5个土壤剖面，观测其剖面形态特征，用小铝盒和容积100cm3的环刀在0一10cm，10-20cm，20-40cm深度的3个层次采集土壤样品，每层3个重复。
2.3 室内测定
测定指标包括土壤容重、毛管持水量、毛管孔隙度和非毛管孔隙度，具体方法见参考文献。
2.4 数据统计分析
采用Microsoft Office进行数据整理分析，不同立地类型不同年份间同一层次的土壤物理性质差异用SAS 9.1进行方差分析和Duncan多重比较。
3 结果与分析
3.1 容重
与2009年相比，2010年各类型样地各层次的土壤容重多有不同程度下降(表2)，其中滑坡样地0一10cm层次、未滑坡样地20-40cm层次的土壤容重在不同年份间存在显著差异(P<0.05)。而在同一年份，未滑坡样地各层次的土壤容重是3种样地中最大的，2010年0一10cm层次和2009年20一40cm层次的土壤容重以滑坡样地最小，其他均以崩塌样地最小。
3.2 毛管持水量
2010年各类型样地各层次的土壤毛管持水量比2009年多有不同程度升高(表3)，仅崩塌样地20-40cm层次的土壤毛管持水量减小，其中未滑坡和滑坡样地0一10cm层次的土壤毛管持水量在不同年份间的差异达到显著水平(P<0.05)，其余的差异不显著。而不同样地间相比，同一时间同一层次的土壤毛管持水量的大小顺序均为:未滑坡>滑坡>崩塌，其中前者与后两者之间存在显著差异(P<0.05)，后两者之间仅20一40cm层次存在显著差异。
3.3 毛管孔隙度
与2009年相比，2010年各类型样地各层次的土壤毛管孔隙度多为增大(表4)，仅未滑坡样地20一40cm层次的土壤毛管孔隙度略减小，其中未滑坡和滑坡样地0一10cm层次的土壤毛管孔隙度在不同年份间的差异达到显著水平(P<0.05)，其余的差异均不显著，与土壤毛管持水量的差异相似。而不同样地间相比，同一时间同一层次的土壤毛管孔隙度的大小顺序均为:未滑坡>滑坡>崩塌，且不同类型样地相互之间存在显著差异(P<0.05)。
3.4 非毛管孔隙度
由表5可知，除滑坡样地20-40cm层次的土壤外，土壤非毛管孔隙度年际间变化均为减小，其中崩塌样地各层次、未滑坡和滑坡样地0一10cm层次的土壤非毛管孔隙度在不同年份间存在显著差异(P<0.O5)。与2009年相比，2010年崩塌样地0一10cm层次的土壤非毛管孔隙度下降幅度高达48%}10}20cm和20-40cm层次的下降幅度分别为30%和14%;未滑坡和滑坡样地0一10cm层次的土壤非毛管孔隙度下降幅度分别为34%和27%。
在样地间，同一年份崩塌样地各层次的土壤非毛管孔隙度显著大于滑坡和未滑坡样地(P<0.05)，前者-约是后两者一的2-3倍，后两者一之间的差异不显著。
4 结论与讨论
4.1 3种立地类型间土壤物理性质的差异
地震对土壤造成了强烈的破坏，土壤物理性质因破坏程度而发生相应改变。本研究选择的3种立地类型中，未滑坡样地受地震影响最小，崩塌样地受地震影响最大，3种立地的土壤物理性质的差异定量反映了地震对土壤的影响。多数情况下，同一层次土壤容重、毛管持水量和毛管孔隙度在不同样地间的排序为:未滑坡>滑坡>崩塌，而土壤非毛管孔隙度的排序则相反。有研究指出，如土壤原有结构被破坏，致使包气带中水分含量降低，对植被生长产生负面效应，风蚀作用增强，土壤中的粉粒和粘粒物质不断减少，砂化现象加剧，物理性粘粒在风蚀和水蚀作用下明显减少，土壤毛管悬着力减小，土壤持水量下降，细粒物质随降雨时一的水分运动而损失，同时也增大了土壤孔隙度。
4.2 地震后土壤物理性质的年际差异
经过1a的自然恢复，3种立地类型的无林地土壤物理性质发生了相似的变化:容重和非毛管孔隙度下降，毛管持水量和毛管孔隙度上升。这种变化表明，在各种外力和土体自身重量的作用下，而且由于物理性粘粒受风蚀和水蚀的作用在减小，土壤处于逐渐的恢复过程中;无林地土壤容重变化异常，这可能是因为其需要的恢复时一间较长，因此需对其进行长期的观测。在台湾的研究表明，森林虽然受地震的影响较大，但适宜的条件可以促进恢复的进程。植被的恢复使未滑坡样地和滑坡样地的土壤得到有效的改良，但恢复的植被仅仅是浅根系植物，其根系生物量小，穿插能力弱，改良土壤物理性质的作用有限，所以对土壤的改良效果主要体现在土壤表层;而崩塌样地对无林地土壤的影响较未滑坡和滑坡样地大，对植被生长产生负面效应，从而导致植被对土壤的改良作用较小。土壤物理性质能很好地反应土壤质量状况，其年际动态变化蕴含着大量的有效信息，特别是在震后土壤恢复相关研究中应引起重视，在今后的研究中，应继续监测震区土壤物理性质的动态变化进程。
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