于廣英

（河北省衡水水文水資源勘測局，河北 衡水 053000）

衡水市土壤墑情變化特征分析

于廣英

（河北省衡水水文水資源勘測局，河北 衡水 053000）

衡水水文局對衡水市15處土壤墑情站進行墑情監(jiān)測，分別對水澆地作物、水澆地白地、旱地作物、旱地白地4種土地情況進行墑情變化分析。通過土壤墑情變化規(guī)律分析，為農(nóng)業(yè)抗旱提供科學依據(jù)。

墑情監(jiān)測；站網(wǎng)分布；特征分析

1 衡水市土壤墑情監(jiān)測站網(wǎng)

土壤含水量監(jiān)測點設置在代表性地塊中，選擇代表性地塊時應對其進行調(diào)查，其主要內(nèi)容有：地理位置、所屬行政區(qū)劃；周圍地形及地物、地貌；水文地質條件，地下水測井情況及地下水理深；土壤質地、土層深度及土壤物理特性；作物種植的種類、種植制度、灌溉條件［1］。

土壤含水量觀測點應布置在地塊中央平整的地方，應避開低洼易積水的地點，且同溝漕和供水渠道保持一定的距離，避免溝渠側滲對土壤含水量的影響。

按照《土壤墑情監(jiān)測規(guī)范》的要求［2］，在衡水市設置15處墑情監(jiān)測站。國家及地方墑情監(jiān)測站網(wǎng)的基本站點除收集代表性地塊的土壤墑情資料外，在發(fā)生脫墑和旱情的情況下，應在代表的區(qū)域中進行墑情巡測，巡測點的布設視土壤、水文地質條件、作物種類代表性等情況來確定。

表1為衡水市旱情監(jiān)測站網(wǎng)。

表1 衡水市旱情監(jiān)測站網(wǎng)

續(xù)表

2 土壤墑情監(jiān)測

衡水市自2002年開始旱情監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容包括降水量、地下水埋深、土壤墑情等內(nèi)容。土壤含水量測定，在10，20，50cm的3個不同深度分別取樣，測定不同深度的土壤含水量。監(jiān)測時間為每旬監(jiān)測1次，每年3～6月，9～11月監(jiān)測（從2007年開始，每旬監(jiān)測2次）。

7，8月間，由于降水量較大，大部分時間土壤處于飽和狀態(tài)，根據(jù)具體情況進行加測和抽測。

由于北方氣候特點，12月到次年2月，土壤表面處于結冰狀態(tài)。土壤中的冰將減少雨水和融雪水的下滲量，當冰的含水量足夠高時，土壤幾乎沒有透水性。凍土在冬季也儲存較多的水分，使其無法排出或蒸發(fā)。因此，該時段凍土區(qū)域水分含量相對比較穩(wěn)定，結凍前的土壤含水量對整個冬季都有影響［3］。

土壤監(jiān)測采用烘干稱重法，將所取的土樣進行稱重，放入烘干箱中加熱到100℃～105℃持續(xù)4h，加蓋冷卻，再進行稱重，分別按式（1）計算出質量含水量和體積含水量［4］。

土壤含水量可用質量含水量和體積含水量表示［5］。

2.1 質量含水量

指單位土壤中水分所占的比例，無量綱，常用θm表示。在自然條件下，土壤含水量的變化范圍較大，為便于比較，常采用烘干土作為基數(shù)。

質量含水量常用百分數(shù)表示：

式中θm為土壤質量含水量（%）；W水為單位體積中土壤含水量（g）；W土為單位體積烘干土重量（g）。

2.2 體積含水量

指單位容積土壤水所占的比例，無綱量，常用θv表示。體積含水量可以表示土壤水占據(jù)的土壤，尤其是土壤孔隙的容積比例，克服了質量含水量的不便之處。孔隙體積含水量用百分數(shù)表示：

式中θv為土壤體積含水量（%）；rd為土壤干容重（g/cm3）；其他符號同前。

3 土壤墑情年內(nèi)變化特征分析

土壤含水量的變化，取決于氣象條件的改變。決定土壤含水量變化的主要因素有降水量、氣溫、蒸發(fā)、地溫、相對濕度、飽和差、風速、日照等［6］?，F(xiàn)就對衡水市水澆地作物、水澆地白地、旱地作物、旱地白地等4種情況的土壤墑情進行分析。

3.1 水澆地作物

水澆地是指可以利用灌溉系統(tǒng)澆水的耕地。在有灌溉能力的土地上種植作物，當作物生長中缺少水分時，可以灌溉補充水源。土壤墑情變化除受自然因素影響外，還受人為因素的影響［7］。

采用衡水市15處土壤墑情監(jiān)測站對水澆地作物種植類型的多年監(jiān)測資料，分析其墑情變化特征。

圖1為水澆地作物類型土壤墑情變化過程線。

圖1 土壤墑情變化過程線

由圖1可以看出，3月～5月土壤體積含水率呈下降趨勢，6月上旬土壤體積含水率最低，僅為19.6%，到6月下旬達到高點；9～11月呈逐漸下降趨勢，但減小的幅度小于春季。

3.2 水澆地白地

水澆地是可以利用灌溉系統(tǒng)澆水的耕地，白地是指無莊稼的田地。水澆地白地是指該土地有灌溉能力，本季節(jié)（或年）沒有種植農(nóng)作物［8］。在該地塊上進行墑情監(jiān)測，墑情監(jiān)測結果不受農(nóng)作物的影響。

利用衡水市14處墑情監(jiān)測資料多年平均值，繪制土壤體積含水率變化過程線如圖2。

圖2 水澆地白地類型土壤體積含水率墑情變化過程線

由圖2可知，土壤體積含水率最低點出現(xiàn)在6月份，6月中旬土壤體積含水率為20.7%，次低點出現(xiàn)在4月上旬，為20.8%；最高點在9月中旬，為25.3%，9月份以后呈逐漸下降趨勢。

3.3 旱地作物

旱地是指無灌溉設施，一般降水量大于250～400mm以上地區(qū)靠天然降水種植旱作物可以獲得一定產(chǎn)量的耕地，即常稱的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)的耕地［9］。旱地墑情主要影響因素有降水、蒸發(fā)等自然因素，還與農(nóng)作物影響有關。

旱地作物土壤體積含水率變化受天然降水量和農(nóng)作物生長的影響。利用衡水市14處土壤墑情多年平均監(jiān)測資料，繪制墑情變化過程線如圖3。

圖3 旱地作物類型土壤體積含水率墑情變化過程線

由圖3可知，土壤體積含水率最低點出現(xiàn)在4月中旬，為17.5%，次低點出現(xiàn)在6月下旬，為18.7%；最高點出現(xiàn)在9月中旬，為22.8%，9月份以后呈下降趨勢。

3.4 旱地白地

旱地白地是指既無灌溉能力，又沒有種植農(nóng)作物的土地。在改地塊監(jiān)測土壤墑情，完全受自然因素的影響。

旱地白地土壤體積含水率僅受天然降水量影響。土壤體積含水率的最低點和次低點與旱地作物類型出現(xiàn)的時間一樣，分別為4月中旬和6月下旬，其值分別為16.7%和17.5%。最高點位9月中旬，其值為22.6%，9月以后呈逐漸下降趨勢。

變化過程如圖4。

圖4 旱地白地類型土壤體積含水率墑情變化過程線

4 結語

通過對水澆地作物、水澆地白地、旱地作物、旱地白地4種類型土壤體積含水率變化特征分析，在觀測時段內(nèi)，除水澆地作物類型外，最低點和次低點均出現(xiàn)在4月和6月。4種情況的最高點均出現(xiàn)在9月，9月以后呈逐漸下降趨勢。

［1］王春澤，喬光建．河北水文基礎知識與應用［M］．北京：中國水利水電出版社，2012．

［2］SL364—2006，土壤墑情監(jiān)測規(guī)范［S］．

［3］喬光建．北方干旱地區(qū)土壤墑情預測模型［J］．南水北調(diào)與水利科技，2009，7（1）：39-42．

［4］彭世琪，鐘永紅，崔勇，等．農(nóng)田土壤墑情監(jiān)測技術手冊［K］．北京：中國農(nóng)業(yè)科學技術出版社，2008．

［5］黃昌勇．土壤學［M］．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000．

［6］楊曙光.土壤墑情研究進展［J］.山西水利，2007（1）：106-107.

［7］胡擁軍，宋新輝，吳航，等．春季土壤墑情變化與氣象條件相關性分析［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學，2010，38（18）：9659-9660．

［8］董婷婷，王振穎，武玉峰．水澆地與旱地分類的研究進展［J］．遙感信息，2010（4）：129-134．

［9］上官周平，李世清．旱地作物氮素營養(yǎng)生理生態(tài)［M］．北京：科學出版社，2004．

Analysis of the characteristics of Hengshui city soilmoisture change

YU Guang-ying
（HengshuiHydrology and Water Resources Survey Bureau of Hebei Province，Hengshui053000，China）

The Hydrology and Water Resources Bureau of Hengshuimonitored the soilmoisture change of 15 stations of Hengshui city，themoisture change of four kinds land were analyzed respectively，including irrigated land crops，irrigated bare land，dry land crops and dry bare land，the analysis result of soilmoisture variation law provides a scientific basis for agricultural drought.

soilmoisture；station network distribution；characteristic analysis

P33

B

1672-9900（2015）01-0019-03

2014-10-11

于廣英（1965-），男（漢族），河北衡水人，高級工程師，主要從事水文水資源方面的工作，（Tel）13103189688。