桉林-砖红壤水分性能特征研究

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1、钟继洪等：桉林－砖红壤水分性能特征研究3桉林－砖红壤水分性能特征研究钟继洪，郭庆荣，谭军，廖观荣，李淑仪，蓝佩玲，廖新荣广东省生态环境与土壤研究所，广东广州510650摘要：根据室内测定资料，对雷州半岛桉林地砖红壤水分性能进行了探讨。结果表明，与自然植被下的砂页岩赤红壤比较，浅海沉积物桉林-砖红壤导水性、持水能力及供水能力均较低。在同样的吸力下，土壤持水量较少，在同样的吸力段，土壤释放的水量较少；玄武岩桉林-砖红壤持水能力较高，但导水性和供水能力较低。通径分析结果表明，浅海沉积物桉林-砖红壤持水能力较低主要受粘粒较少影响，其水分的有效性较低主要与其有机质的较

2、少有较大关系；玄武岩桉林-砖红壤持水能力较高而水分的有效性较低，主要受其粘粒含量较高、有机质含量较低的制约。关键词：雷州半岛；桉林－砖红壤；水分性能中图分类号：S152.7文献标识码：A文章编号：1008-181X（2002）02-0136-04钟继洪等：桉林－砖红壤水分性能特征研究3土壤水分性能（导水、持水、供水性）是土壤重要的物理性质之一，它制约着土壤对水的吸持、贮存和土壤水对植物的供给，而它自身又受土壤颗粒组成、土壤结构、孔性的影响。本文根据反映土壤水分性能的土壤水入渗、不同吸力下的持水量等指标的测定结果，对桉林-砖红壤的水分性能及其特征加以讨论。1材

3、料和方法1.1样品采集根据研究内容采集了不同母质（玄武岩、浅海沉积物）和不同植被（桉林、相思）的砖红壤表土、亚表土代表样品，并采集了鼎湖山自然林（常绿阔叶林）赤红壤同层次土壤样品作为对照。1.2水分性能测定水分渗透率用室内环刀法测定，水分特征曲线用压力仪负压法测定。具体方法见文献[1]。2结果与讨论2.1桉林-砖红壤的导水性土壤的导水性可用饱和导水率和非饱和导水率来表征。在热带亚热带地区，因降雨丰富且降雨集中，土壤具有较高的水渗透率，对于减少地表径流，防止水土流失有重要意义。水渗透率用环刀法测定[1]。从现有结果来看，广东丘陵红壤的渗透系数（饱和导水率，K1

4、0℃）为0.003~13.4cm/h，变幅很大[2]，丘陵荒坡赤红壤小于7cm/h，有的甚至小于3cm/h，接近于四川紫色土渗透系数的＜2cm/h，对雨水入渗不利[3]。土壤水的渗透性能受成土母质的影响，同时也受到植被、利用方式的影响。浅海沉积物发育的桉林-砖红壤，表土2h饱和渗水量在1000～1200ml（图1），玄武岩发育的雷桉林－砖红壤，表土2h饱和渗水量在530.1～1098.6ml，而鼎湖山自然植被下砂页岩赤红壤(鼎阔1、2)的，分别是1863.9ml和4202.9ml。显然，质地较粘重的土壤，水的渗透性较差；人工植被下土壤的导水性能较低，说明植被

5、演退会导致土壤导水性能下降[4]。2.2　桉林－砖红壤持水性土壤持水性可用土壤吸力与土壤水分的关系来表征。广东丘陵红壤类土壤的贮水库容较小，这是红壤类土壤持水性的基本特征[5]。由表1结果可知，红壤类的持水性是存在差异的。浅海沉积物发育的砖红壤，不论是在较低吸力段，还是在较高吸力段，所保持的水分都较少，玄武岩发育的砖红壤不论是在较低吸力段，还是在较高吸力段，所保持的水分都较多，鼎湖山砂页岩赤红壤（鼎阔1、2）在不同吸力段所持的水分介于两者之间。不同土壤持水性的差异，受土壤颗粒组成、有机质含量、孔隙状况等的影响[6]，对此，后面还将加以详细讨论。2.3土壤供水

6、性土壤吸持的水分并不总是对植物有效的。根据前人研究的结果，我们以30kPa吸力时的含水量为有效水上限(田间持水量)，以1.5MPa钟继洪等：桉林－砖红壤水分性能特征研究3吸力时的含水量为有效水下限(萎蔫含水量的临界值)，对桉林-砖红壤的水分有效性状况进行分析。图1　红壤表土渗水量累积曲线红壤类的有效持水量范围一般不宽。由表2可知，0～10表土与10～20cm亚表土的有效持水量，浅海沉积物砖红壤的较小，只有31～42g/kg；玄武岩砖红壤的也较小，为61～105g/kg；鼎湖山自然植被赤红壤(鼎阔1、2)的有效水量较高，为105～174g/kg，较接近于东北黑

7、土的（130～200g/kg）有效水量[3]。砖红壤的有效水量一般较小，说明其供水性能较差。在研究土壤水分有效性时，人们常用比水容量(或称水容量)，即土壤持水曲线的斜率(dq/ds，其中q为含水量，s为土壤吸力)来表示吸力变化时所释出或吸收的水量[7]，这一指标反映了植物吸收土壤水分的难易程度。为了探讨桉林-砖红壤供水性能的状况，我们计算了其比水容量，结果见表3。土壤持水曲线是非线性的。由表3可知，不同吸力范围的水容量并不相等，同样的吸力差，在低吸力时，土壤释出的水量多；而在高吸力时，土壤释出的水量少；红壤类的水容量有快速下降的特点，当吸力超过0.5×105

8、Pa时，水容量下降到为10-2量级。浅海沉积物砖红壤