侯雨樂(lè)，胡　堯

(四川省阿壩師范學(xué)院，四川 汶川 623002)

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剛察縣土壤水分狀況與春油菜種植思考

侯雨樂(lè)，胡堯

(四川省阿壩師范學(xué)院，四川 汶川 623002)

摘要：通過(guò)對(duì)剛察縣青海湖農(nóng)場(chǎng)土壤的取樣打鉆、含水量測(cè)定以及粒徑分析，研究了土壤含水量變化特點(diǎn)、土壤干層與植被種植等問(wèn)題。結(jié)果表明，油菜地土壤剖面含水量變化范圍很大，上部60cm深度范圍內(nèi)，由于雨季及灌溉等原因，水分豐富，甚至有重力水存在。60cm深度以下含水量急劇下降，部分剖面有嚴(yán)重干層和中度干層發(fā)育，其可表明多年平均的土壤水分含量特點(diǎn)，也指示了大氣降水不能完全滿足植物正常需求。青海湖農(nóng)場(chǎng)土壤是粉砂土，土層厚度僅100cm左右，土壤蓄水能力較差，在干旱年容易出現(xiàn)土壤缺水，在暖干化大背景下，這一現(xiàn)象值得警惕。當(dāng)?shù)乇仨殘?jiān)持退耕還草戰(zhàn)略，優(yōu)先發(fā)展耐寒耐旱牧草及耗水較少的淺根系灌木。在油菜種植面積大的現(xiàn)實(shí)情況下，要大力推廣節(jié)水灌溉、發(fā)展雜交油菜、加大對(duì)水源區(qū)的保護(hù)力度，保證入湖河流徑流量穩(wěn)定。在實(shí)現(xiàn)“企業(yè)增效、職工增收”的同時(shí)，著重保護(hù)青海湖良好的生態(tài)平衡。

關(guān)鍵詞：土壤含水量；土壤干層；青海湖農(nóng)場(chǎng)；油菜

土壤水分是限制西北地區(qū)植物生長(zhǎng)的主要因素，是草原畜牧業(yè)發(fā)展、水環(huán)境管理、農(nóng)牧業(yè)節(jié)水技術(shù)研究的基礎(chǔ)。在青海湖地區(qū)，土壤水分并不能完全滿足牧草生長(zhǎng)發(fā)育的需要，甚至發(fā)育有土壤干層[1]。青海湖被四周高山環(huán)抱，地處我國(guó)三大自然區(qū)的過(guò)渡地帶，是對(duì)氣候變化敏感、生態(tài)系統(tǒng)較脆弱的地區(qū)之一；本區(qū)干旱、多風(fēng)、蒸發(fā)能力強(qiáng)等氣候特點(diǎn)對(duì)土壤干層的形成有促進(jìn)作用[2,3]。剛察縣地處環(huán)湖濕地保護(hù)核心區(qū)，是環(huán)湖牧區(qū)之一，近幾年油菜種植面積不斷增加，為保持青海湖地區(qū)的生態(tài)平衡和生態(tài)環(huán)境，就須研究清楚該區(qū)作物生長(zhǎng)的土壤水分條件。因此，研究該區(qū)域土壤含水量，對(duì)查明該區(qū)土壤水分狀況、遏制草場(chǎng)退化、穩(wěn)定青海湖生態(tài)系統(tǒng)、草地生態(tài)平衡、油菜等經(jīng)濟(jì)作物種植有重要的實(shí)際指導(dǎo)價(jià)值。

1油菜地采樣點(diǎn)選取與研究方法

春油菜是青海省重要的油料作物，平均含油量超過(guò)45%，年種植面積可達(dá)20萬(wàn)hm2，剛察縣是青海省內(nèi)主要的油菜基地之一。油菜花不僅是環(huán)湖觀光旅游項(xiàng)目之一，也是剛察縣主要的油料作物，2013年優(yōu)質(zhì)油菜生產(chǎn)基地建設(shè)項(xiàng)目也已被青海省農(nóng)牧廳批準(zhǔn)建設(shè)。

剛察縣位于青海湖北岸，縣城駐地沙柳河鎮(zhèn)，為典型的高原大陸性氣候，年均氣溫1.3℃，年降水量約370mm，多集中在6～9月[4]。青海湖農(nóng)場(chǎng)地處青海湖北岸的湖濱平原，地勢(shì)平坦開(kāi)闊，平均海拔3230m，耕地約1.25萬(wàn)hm2，土壤為栗鈣土，土質(zhì)較肥沃，植被覆蓋率高，但干旱、大風(fēng)等自然災(zāi)害頻發(fā)，現(xiàn)種植的經(jīng)濟(jì)作物主要有燕麥和油菜等[5]。本實(shí)驗(yàn)在位于剛察縣火車(chē)站南的油菜地中選取8個(gè)采樣點(diǎn)，利用便攜式人力鉆鉆孔取樣，每隔10cm深度采樣。含水量測(cè)定采用精度較高的烘干法，本地區(qū)的栗鈣土有機(jī)質(zhì)含量多在4.0%以下，符合國(guó)家土壤水分測(cè)定法標(biāo)準(zhǔn)(有機(jī)質(zhì)含量不超過(guò)20%的土壤)，且此方法不會(huì)破壞土壤有機(jī)質(zhì)和結(jié)構(gòu)水。實(shí)驗(yàn)使用英國(guó)馬爾文公司生產(chǎn)的Mastersizer-2000激光粒度儀來(lái)測(cè)定土壤粒度分布特點(diǎn)，重復(fù)測(cè)量誤差控制在3%以?xún)?nèi)。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

現(xiàn)階段對(duì)于青藏高原土壤干層的劃分標(biāo)準(zhǔn)研究較少，鑒于本地區(qū)的土壤與黃土高原土壤類(lèi)型一致，質(zhì)地相差不多，故為了更詳細(xì)地對(duì)本地土壤干層研究，對(duì)比其他干旱區(qū)的干層特點(diǎn)，特參考前人對(duì)黃土高原土壤水分剖面分層和土壤干層的劃分依據(jù)[6]。青海湖農(nóng)場(chǎng)土壤以栗鈣土為主，質(zhì)地以粗粉砂為主，因此特將本地土壤干層的含水量劃分標(biāo)準(zhǔn)略異于黃土高原的干層標(biāo)準(zhǔn)，本地區(qū)土壤含水量整體偏低，故其干層標(biāo)準(zhǔn)要略小，本實(shí)驗(yàn)將11%作為干層與非干層的分界值，含水量在11%～8%間的為輕度干層，8%～5%之間的為中度干層，5%以下是嚴(yán)重干層。

2.1含水量測(cè)定結(jié)果分析

圖1是從這8個(gè)采樣點(diǎn)中挑出具有代表性、變化規(guī)律較典型的4個(gè)剖面點(diǎn)的土壤含水量變化圖。圖1a剖面深100cm，最大含水量達(dá)30.8%，屬重力水；最小值也有13%，無(wú)干層分布，含水量值隨著深度的加深而呈降低趨勢(shì)，根據(jù)曲線變化特點(diǎn)，可分為10～50cm、60～100cm兩部分，其平均含水量分別為26.4%、14.3%。圖1b鉆孔剖面深100cm，最大含水量達(dá)24.4%，屬重力水；最小值僅3.9%，出現(xiàn)干層，含水量值隨著深度的加深也呈降低趨勢(shì)，根據(jù)其有無(wú)干層分布的特點(diǎn)，可劃分為10～50cm、60～100cm兩部分，平均含水量分別為19.3%、6.0%，下部出現(xiàn)中度干層分布。圖1c點(diǎn)剖面深80cm，最大含水量達(dá)26.1%，最小值也達(dá)19.3%，大部分深度都出現(xiàn)重力水，無(wú)干層分布，含水量值隨著深度的加深也呈降低趨勢(shì)。圖1d剖面深100cm，最大含水量達(dá)24.6%，屬重力水；最小值僅3.7%，出現(xiàn)干層，含水量值隨著深度的加深也呈降低趨勢(shì)，在70cm處含水量急劇降低至11%以下，故根據(jù)其有無(wú)干層分布的特點(diǎn)，可劃分為10～60cm、70～100cm兩部分，平均含水量分別為22.1%、3.9%，下部出現(xiàn)嚴(yán)重干層分布。

a-d是各點(diǎn)剖面的土壤含水量變化曲線圖1　油菜地采樣點(diǎn)剖面的土壤含水量變化曲線

由上可知，研究區(qū)土壤剖面上部至下部含水量差異較大，約在3%～30%之間。60cm深度附近大致是含水量劇烈變化的分水嶺深度，60cm深至地表含水量多大于15%，70cm深度以下土壤含水量明顯減小，有些點(diǎn)位甚至出現(xiàn)干層。表層土壤含水量明顯偏高是由于采樣工作基本是在7～8月份開(kāi)展，降水偏多，且多連陰雨天氣，故降雨天氣下雨水的下滲、河道側(cè)滲和油菜地存在人為灌溉等管理行為是本地土壤表層出現(xiàn)重力水的主要誘因；但是當(dāng)年降水的下滲一般不會(huì)或很少可以到達(dá)土層下部[7]，這也就導(dǎo)致土壤含水量變化曲線在中部深度時(shí)急劇降低，變化幅度很大。從本次實(shí)驗(yàn)可以得出，60～70cm深度以下土壤含水量可代表該區(qū)真實(shí)的正常年土壤含水量狀況，反映出當(dāng)?shù)赝寥浪挚傮w不足狀況。

2.2土壤粒度分析

對(duì)第4個(gè)剖面d的土樣進(jìn)行粒度分析實(shí)驗(yàn)，可得出各粒級(jí)在不同深度的變化特點(diǎn)，做出該地土壤粒徑含量(%)變化(見(jiàn)圖2)。從圖2可分析出，各級(jí)粒徑在此剖面中都不曾缺失，在不同深度的含量大小有變化而已，即土壤各深度的粒度分布不均勻。從各級(jí)粒徑的百分比含量多少可以得出，該剖面粒度組成仍以粗粉砂為主，其平均含量最高，可達(dá)到34%；只是細(xì)砂含量比黃土高原的稍大，有此可基本確定本采樣點(diǎn)地區(qū)的土壤仍是粉砂土為主。

圖2　油菜地土壤剖面粒徑含量變化曲線

3討論

3.1油菜地土壤干層分布

油菜地雖定時(shí)有灌溉等管理，但土壤干層在60～70cm深度以下仍會(huì)出現(xiàn)，且有部分剖面出現(xiàn)的深度比較大，前人有研究表明[8]，土層越厚，干層就越厚。這說(shuō)明本地區(qū)大氣降水往往不能通過(guò)下滲到達(dá)下部土層，尤其是在60～70cm深度以下，土壤水分并不能充分滿足油菜生長(zhǎng)發(fā)育的需要。土壤干層發(fā)育是本地區(qū)降水不足的反應(yīng)，是在土壤水分的支出大于收入的條件下產(chǎn)生的，土層越厚，下部干層越強(qiáng)也表明了該區(qū)水分處于“虧損”狀態(tài)，這對(duì)青海湖水位的影響是消極的，要保證湖區(qū)周邊地下水水位不持續(xù)下降，就應(yīng)嚴(yán)格限制對(duì)青海湖周邊河湖水資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)和耗水作物的大面積種植。

3.2當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)

青海湖周邊地區(qū)氣候有暖干化發(fā)展趨勢(shì)[9]，雖然近兩年青海湖區(qū)降水量有所增加，但土壤下部仍有干層發(fā)育，加上土層較薄，土壤水分總體較為匱乏，所以在發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)的同時(shí)，必須高度關(guān)注當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡，土壤水分平衡，防治出現(xiàn)草場(chǎng)退化等危機(jī)。

在油菜地仍有土壤干層發(fā)育的情況下，應(yīng)當(dāng)首先以保證天然草場(chǎng)、人工草場(chǎng)植被大面積覆蓋為宜，發(fā)展現(xiàn)代化高技術(shù)農(nóng)牧業(yè)。春油菜是剛察縣現(xiàn)今主要經(jīng)濟(jì)作物之一，種植面積廣，由于當(dāng)?shù)亟邓可伲手饕植加谌斯に浇确奖愎喔鹊牡貐^(qū)，多屬青海湖農(nóng)場(chǎng)、黃玉農(nóng)場(chǎng)等轄地。然而油菜耗水量要高于其它草本植物耗水量[10]，所以當(dāng)?shù)卣仨毻茝V普及節(jié)水灌溉，用雜交春油菜替代普通油菜種植，提高對(duì)水資源利用率，保證入湖河流徑流量，維持當(dāng)?shù)厮h(huán)平衡。

土壤水分不足、土層薄等限制因子決定了必須要合理規(guī)劃當(dāng)?shù)氐妮d畜量和農(nóng)牧業(yè)規(guī)模，防止土壤水分過(guò)度蒸發(fā)、損失而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化。同時(shí)應(yīng)不斷探索多種經(jīng)營(yíng)路子，發(fā)展農(nóng)場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，如培育耐寒耐旱的經(jīng)濟(jì)林，如沙棘等；建設(shè)藏香豬、藏羊、牦牛、土雞等有機(jī)認(rèn)證農(nóng)畜產(chǎn)品基地，完善圈養(yǎng)畜牧業(yè)；依托自身區(qū)位和資源優(yōu)勢(shì)，著力打造綠色食品深加工產(chǎn)業(yè)；發(fā)展環(huán)湖牧家樂(lè)，深挖旅游業(yè)潛力，加快推動(dòng)本地特色農(nóng)牧業(yè)規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化發(fā)展，在實(shí)現(xiàn)“企業(yè)增效、職工增收”的同時(shí)，維持當(dāng)?shù)亓己玫纳鷳B(tài)平衡。

4結(jié)論

(1)土壤上部含水量較高是由于采樣時(shí)在雨季、河道側(cè)滲和灌溉等因素所致，表層土壤普遍出現(xiàn)了重力水。但是下部土壤仍有干層發(fā)育，開(kāi)始發(fā)育深度約為60～70cm，發(fā)育中度干層和嚴(yán)重干層。

(2)青海湖農(nóng)場(chǎng)土壤仍是類(lèi)似于黃土高原地區(qū)的粉沙土，厚度多在80～120cm之間，土層較薄，土壤水分調(diào)蓄能力較差，在平水年更易出現(xiàn)缺水現(xiàn)象。尤其是在暖干化大背景下，土壤干層可能會(huì)持續(xù)存在甚至加重。

(3)青海湖農(nóng)場(chǎng)油菜地土壤剖面含水量上高下低，曲線變化劇烈，下層土壤有干層發(fā)育，因此本地區(qū)應(yīng)優(yōu)先發(fā)展耐寒耐旱牧草、耗水較少的淺根系灌木、優(yōu)質(zhì)草地。在油菜種植面積廣的現(xiàn)實(shí)情況下，必須推廣普及節(jié)水灌溉，用雜交春油菜替代普通油菜種植，提高對(duì)水資源利用率，保證入湖河流徑流量，維持當(dāng)?shù)厮h(huán)平衡。

(4)本地區(qū)必須合理規(guī)劃農(nóng)牧業(yè)規(guī)模，防止土壤水分過(guò)度損失而導(dǎo)致生態(tài)惡化。不斷探索多種經(jīng)營(yíng)方式，如培育耐寒耐旱的沙棘等經(jīng)濟(jì)林；建設(shè)藏香豬、藏羊、牦牛、土雞等有機(jī)認(rèn)證農(nóng)畜產(chǎn)品基地，完善圈養(yǎng)畜牧業(yè)；依托區(qū)位和資源優(yōu)勢(shì)，著力打造綠色食品深加工產(chǎn)業(yè)；發(fā)展環(huán)湖牧家樂(lè)，深挖旅游業(yè)潛力，加快推動(dòng)本地特色農(nóng)牧業(yè)規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)“企業(yè)增效、職工增收”的同時(shí)維持當(dāng)?shù)亓己玫纳鷳B(tài)平衡。

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收稿日期：2015-12-9

作者簡(jiǎn)介：侯雨樂(lè)(1983-)，男，講師，碩士，主要從事自然地理研究。E-mail：houyule0358@163.com。