劉宇

摘要 為了探究土石質(zhì)坡面上不同水土保持措施水分變化的特征，針對梯田、橫壟耕作、水平槽、魚鱗坑、自然修復(fù)等8種不同水土保持措施進行觀測，分析不同水土保持措施坡面沿程含水率的變化規(guī)律。結(jié)果表明：不同水土保持措施在降雨后不同天數(shù)的水分差值不同，在不同降雨量和降雨強度下水平槽和密植橫壟耕作的保水效果最優(yōu)。

關(guān)鍵詞 水土保持措施；土壤含水率；變化特征

中圖分類號 S157.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）04-0250-02

土壤水分不僅是農(nóng)作物生長的主要影響因子，而且對土地生產(chǎn)力起到?jīng)Q定性的作用。土壤含水率是由土壤顆粒成分和土壤孔隙間距共同決定的，一般結(jié)構(gòu)差的砂質(zhì)土壤孔隙間距較大，隨熱能的影響土壤水分移動較快，不利于土壤水分的保存，而結(jié)構(gòu)較好的黏性土壤相對緊實，降低了土壤間隙的透水性和通氣效果，研究坡面土壤含水率可以更深層次地了解水土保持措施的作用效果，并根據(jù)得出的規(guī)律對坡面進行調(diào)整和改良[1-3]。土壤含水率是土層內(nèi)部養(yǎng)分含量和鹽分含量的重要參數(shù)，較高的土壤含水率可以增加土壤的有機成分，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[4-5]。土壤水分運移的變化具有隨機性，目前來看，所有水土保持措施都能在不同程度上提高土壤的含水率，深入了解不同水土保持措施含水率的變化規(guī)律并選擇適當?shù)乃帘３执胧﹣硖岣咂旅嫱寥浪值暮繉υ黾油恋厣a(chǎn)力和作物產(chǎn)量有著重要的意義[6]。

長期以來，人們多注重縱向水土保持措施土壤水分效應(yīng)的比較，而對橫向水土保持措施土壤水分效應(yīng)的研究較少，對于有關(guān)單項水土保持措施土壤水分的影響分析較多，而對于多項水土保持措施土壤水分影響的研究較少[7-8]。該文擬在已有的試驗基礎(chǔ)上，分析遼西地區(qū)土石質(zhì)山地不同水土保持措施與土壤含水率的相互關(guān)系，為土石質(zhì)山區(qū)水土保持措施土壤水分的合理布局與配置提供相關(guān)科學依據(jù)。

1 試驗方法

對遼寧省凌海市坡面徑流觀測場地布設(shè)8種不同水土保持措施，對7月2日、15日、8月12日雨后的第1、2、3天分別進行不同水土保持措施含水率的測定，并根據(jù)公式計算出這3次降雨量后坡上、坡中、坡下的含水率，通過對比發(fā)現(xiàn)不同沿程坡位、不同水土保持措施、不同降雨程度和降雨后不同天數(shù)的土壤含水率各不相同。對不同降雨類型后3 d的坡面沿程含水率進行差異對比，分別是7月2日強降雨后的土壤含水率，7月15日中等降雨后的土壤含水率和8月12日前期含水率較低的小型降雨后的土壤含水率，觀察不同水土保持措施土壤水分變化規(guī)律并進行對比分析。

2 結(jié)果與分析

由圖1可以看出，不同降雨量和降雨強度下不同水土保持措施的土壤水分變化的差值各不相同。7月2日暴雨結(jié)束后對照坡土壤水分變化的差值最大，自然修復(fù)坡和普通梯田次之，水平槽土壤水分變化的差值最小。7月15日大雨結(jié)束后魚鱗坑、自然修復(fù)和普通梯田土壤水分變化的差值較大，密植橫壟耕作最小。8月12日大雨結(jié)束后自然修復(fù)坡土壤水分變化的差值最大，密植橫壟耕作最小。

分析其原因，是由于土壤經(jīng)過7月1日降雨水分的浸潤，7月2日暴雨過后不同水土保持措施的土壤水分均達到飽和程度，對照坡面由于白天陽光的照射，土壤水分蒸發(fā)較為顯著。自然修復(fù)坡上野草和側(cè)柏幼苗的葉面積較小，在陽光照射下很難起到阻擋水分蒸發(fā)的作用。密植橫壟耕作坡面上大豆的葉面交錯層疊，阻擋了太陽光直接照射土壤表層，有效地減少土壤水分蒸發(fā)。水平槽由于土質(zhì)疏松，強降雨后土壤水分下滲程度較大，并伴有少量積水，槽內(nèi)土壤含水率較大、黏性較高，導(dǎo)致土壤顆?？紫堕g距減小，阻礙了水分的蒸發(fā)運移，陽光照射土壤表層水分蒸發(fā)的速度也因此減緩。待太陽落山后，土壤水分蒸發(fā)微乎其微，地上出現(xiàn)的潮濕現(xiàn)象會補充坡面少量的土壤水分，使得土壤水分保持在一個臨界范圍內(nèi)波動。

7月15日降雨量和降雨強度較7月2日小，坡面各措施的雨水入滲相對減小，對照坡坡面經(jīng)過人為擾動后土壤表層結(jié)皮被破壞，導(dǎo)致土壤水分入滲量較比自然修復(fù)坡大，土壤下層入滲的水分在熱能的作用下向土壤表層運移，使得對照坡在降雨后第1天與第3天土壤的上層含水率變化差值較比自然修復(fù)坡略小。由于降雨量和降雨強度減小，水平槽土壤水分入滲隨之降低，槽內(nèi)積水在降雨過后略有減少，因此雨后第2天受陽光照射蒸發(fā)后土壤表層含水率的變化差值較比密植橫壟耕作略大。待槽內(nèi)積水蒸發(fā)完全，由于在雨后第2天水平槽原土壤水分相對較高，植被覆蓋度較低，陽光充分照射后土壤水分變化差值較大。

8月12日雨后不同水土保持措施土壤水分變化規(guī)律與7月15日大體相同，由于降雨量和降雨強度都有所減小，各措施的水分入滲率都有所降低，經(jīng)過1 d的蒸發(fā)散失后土壤水分變化的差值各不相同。自然修復(fù)和對照坡在降雨后第1天的土壤水分蒸發(fā)較多，因此雨后第2天土壤水分變化的差值較小，而橫壟耕作和大豆梯田的植物葉面積可以阻擋陽光直接照射地表，降低了水分變化的差值，水平槽和魚鱗坑在雨后匯集部分徑流導(dǎo)致土壤間黏粒成分含量較高，使得土壤顆粒間距較小，在水分蒸發(fā)到一定程度后土壤水分變化的差值較比水平梯田小。

3 結(jié)論

通過對不同降雨情況后第1、2、3天的坡面沿程含水率的對比分析發(fā)現(xiàn)不同沿程坡位、不同水土保持措施、不同降雨程度和降雨后不同天數(shù)的土壤含水率各不相同。水平槽和魚鱗坑可以在降雨時匯集部分徑流，不僅增大了坑內(nèi)土壤水分含量，還會改變坑內(nèi)土壤性質(zhì)，水平槽不僅體積較大，且槽內(nèi)的土較魚鱗坑疏松，橫壟耕作、大豆梯田和自然修復(fù)上的植物對坡面的保水效果起到顯著的作用，且大豆的葉子在一定程度上阻擋水分的蒸發(fā)。在降雨量和降雨強度較大的情況下，水平槽由于槽內(nèi)水分含量多，在陽光照射下以蒸發(fā)土層上部的積水為主，因此土壤內(nèi)部水分變化差值較小。在降雨量和降雨強度較小的情況下，密植橫壟耕作植物的葉面積由于阻擋陽光直接照射地表，減少了土壤水分的蒸發(fā)，因此土壤內(nèi)部水分變化的差值相對較小。綜上所述，在不同降雨量和降雨強度下水平槽和密植橫壟耕作的保水效果最優(yōu)。

4 參考文獻

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