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河北省太行山片麻岩山区年降雨量小,且雨量分配不均,80%集中在夏季,这是造成该区干旱缺水、生态环境脆弱的主要原因,而干旱缺水已成为限制该区经济发展的最主要因素。为了改善该区干旱缺水的现状,促进当地的经济发展,以人工模拟降雨和野外观测试验相结合的方法,进行了太行山片麻岩区集雨保水技术的研究。得到了如下结果: 1.太行山片麻岩区土壤蓄水规律:雨前土壤含水量越高,土壤可蓄水量越小,出流所需时间越短,容易形成地表径流;不同土层厚度的土壤蓄水量为:梯田>刺槐林地>油松林地>草地;累积地表径流量与降雨时间的对数呈显著正相关,拟合方程为W=a+b lnt,相关系数均大于0.92,即在降雨强度一定的前提下,降雨时间越长,累计地表径流量越多。因此,在太行山片麻岩区,在一定的降雨强度下,降雨时间越长,坡面土壤层越薄,坡面土壤雨前的含水量越高,越容易形成地表径流。 2.太行山片麻岩区坡面集雨规律及集雨技术:集雨量与降雨量呈显著正相关,并且在降雨量大于17.6mm时,集雨量随降雨量的增加呈指数形式增加,拟合方程为y=aebx,相关系数均大于0.95;降雨量相近的条件下,径流量随降雨强度的增大而增大,且在片麻岩山地,30min最大雨强是影响产流的关键因子;在集雨面积、植被覆盖度、坡度以及平均土层厚度等因素的共同影响下,植被覆盖度和平均土层厚度是影响集雨量多少的主要因素,其中平均土层厚度是主导因素;而要想取得良好的集雨效果,必须在选择植被覆盖度低、坡面土层厚度薄的坡面的同时,加大集雨面积。根据本试验研究,在太行山片麻岩区,每100m2的集雨面积对应修建容积为3m3的集雨池,便能取得较好的集雨效果。 3.太行山片麻岩区保水技术:在保水措施方面:四种保水措施均能提高土壤含水量,秸秆覆盖的效果最好,土施保水剂和地膜覆盖的效果其次,石块覆盖的效果较差;四种保水措施使表层土壤的物理性状均有一定改善,使土壤容重降低、孔隙度和土壤饱和含水量增加。其中以秸秆覆盖的效果最好,其次为地膜覆盖;太行山片麻岩区土壤水分运动有如下规律,土壤含水量随土壤深度的增加而逐渐降低。夏季土壤含水量变化较大,雨后土壤含水量数值较高,而无降水时,土壤含水量降低得也相对较快。秋季土壤含水量也开始逐渐降低,降低幅度小于夏季。而在持续干旱期,表层土壤的含水量接近于中下层土壤的含水量;保水措施能使新梢明显增长,而保水措施之间的效果差异不明显;同时保水措施并不能使新梢直径明显增粗;保水措施对成龄板栗树根茎地径的增粗生长影响不大;综合以上试验结果,秸秆覆盖为太行山片麻岩区的最佳的保水措施,地膜覆盖其次。