土石质坡面不同水土保持措施土壤含水率变化特征分析

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1、土石质坡面不同水土保持措施土壤含水率变化特征分析　　摘要为了探究土石质坡面上不同水土保持措施水分变化的特征，针对梯田、横垄耕作、水平槽、鱼鳞坑、自然修复等8种不同水土保持措施进行观测，分析不同水土保持措施坡面沿程含水率的变化规律。结果表明：不同水土保持措施在降雨后不同天数的水分差值不同，在不同降雨量和降雨强度下水平槽和密植横垄耕作的保水效果最优。　　关键词水土保持措施；土壤含水率；变化特征　　中图分类号S157.2文献标识码A文章编号1007-5739（2016）04-0250-025　　土壤水分不仅是农作物生长的主要影响因子，而且对土地生产力

2、起到决定性的作用。土壤含水率是由土壤颗粒成分和土壤孔隙间距共同决定的，一般结构差的砂质土壤孔隙间距较大，随热能的影响土壤水分移动较快，不利于土壤水分的保存，而结构较好的黏性土壤相对紧实，降低了土壤间隙的透水性和通气效果，研究坡面土壤含水率可以更深层次地了解水土保持措施的作用效果，并根据得出的规律对坡面进行调整和改良[1-3]。土壤含水率是土层内部养分含量和盐分含量的重要参数，较高的土壤含水率可以增加土壤的有机成分，促进农业生产[4-5]。土壤水分运移的变化具有随机性，目前来看，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

3、持措施含水率的变化规律并选择适当的水土保持措施来提高坡面土壤水分的含量对增加土地生产力和作物产量有着重要的意义[6]。　　长期以来，人们多注重纵向水土保持措施土壤水分效应的比较，而对横向水土保持措施土壤水分效应的研究较少，对于有关单项水土保持措施土壤水分的影响分析较多，而对于多项水土保持措施土壤水分影响的研究较少[7-8]。该文拟在已有的试验基础上，分析辽西地区土石质山地不同水土保持措施与土壤含水率的相互关系，为土石质山区水土保持措施土壤水分的合理布局与配置提供相关科学依据。　　1试验方法　　对辽宁省凌海市坡面径流观测场地布设8种不同水土保持措

4、施，对7月2日、15日、8月12日雨后的第1、2、3天分别进行不同水土保持措施含水率的测定，并根据公式计算出这3次降雨量后坡上、坡中、坡下的含水率，通过对比发现不同沿程坡位、不同水土保持措施、不同降雨程度和降雨后不同天数的土壤含水率各不相同。对不同降雨类型后3d的坡面沿程含水率进行差异对比，分别是7月2日强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日前期含水率较低的小型降雨后的土壤含水率，观察不同水土保持措施土壤水分变化规律并进行对比分析。　　2结果与分析5　　由图1可以看出，不同降雨量和降雨强度下不同水土保持措施的土壤水分

5、变化的差值各不相同。7月2日暴雨结束后对照坡土壤水分变化的差值最大，自然修复坡和普通梯田次之，水平槽土壤水分变化的差值最小。7月15日大雨结束后鱼鳞坑、自然修复和普通梯田土壤水分变化的差值较大，密植横垄耕作最小。8月12日大雨结束后自然修复坡土壤水分变化的差值最大，密植横垄耕作最小。　　分析其原因，是由于土壤经过7月1日降雨水分的浸润，7月2日暴雨过后不同水土保持措施的土壤水分均达到饱和程度，对照坡面由于白天阳光的照射，土壤水分蒸发较为显著。自然修复坡上野草和侧柏幼苗的叶面积较小，在阳光照射下很难起到阻挡水分蒸发的作用。密植横垄耕作坡面上大豆的

6、叶面交错层叠，阻挡了太阳光直接照射土壤表层，有效地减少土壤水分蒸发。水平槽由于土质疏松，强降雨后土壤水分下渗程度较大，并伴有少量积水，槽内土壤含水率较大、黏性较高，导致土壤颗粒孔隙间距减小，阻碍了水分的蒸发运移，阳光照射土壤表层水分蒸发的速度也因此减缓。待太阳落山后，土壤水分蒸发微乎其微，地上出现的潮湿现象会补充坡面少量的土壤水分，使得土壤水分保持在一个临界范围内波动。　　7月15日降雨量和降雨强度较7月2日小，坡面各措施的雨水入渗相对减小，对照坡坡面经过人为扰动后土壤表层结皮被破坏，导致土壤水分入渗量较比自然修复坡大，土壤下层入渗的水分在热能

7、的作用下向土壤表层运移，使得对照坡在降雨后第1天与第3天土壤的上层含水率变化差值较比自然修复坡略小。由于降雨量和降雨强度减小，水平槽土壤水分入渗随之降低，槽内积水在降雨过后略有减少，因此雨后第2天受阳光照射蒸发后土壤表层含水率的变化差值较比密植横垄耕作略大。待槽内积水蒸发完全，由于在雨后第2天水平槽原土壤水分相对较高，植被覆盖度较低，阳光充分照射后土壤水分变化差值较大。5　　8月12日雨后不同水土保持措施土壤水分变化规律与7月15日大体相同，由于降雨量和降雨强度都有所减小，各措施的水分入渗率都有所降低，经过1d的蒸发散失后土壤水分变化的差值各不

8、相同。自然修复和对照坡在降雨后第1天的土壤水分蒸发较多，因此雨后第2天土壤水分变化的差值较小，而横垄耕作和大豆梯田的植物叶面积可以阻挡阳光直接照射地表