王东沟小流域土壤水资源的时空分布及其与土地利用方式、地形和年降水量的关系

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在黄土高原地区,土壤水是区域水资源的重要组成部分。深厚的土壤及其黄土母质犹如巨大的土壤水库,其水分调蓄功能能有效缓解降水不均所导致的旱情,保障植物的正常生长。因此了解土壤水资源时空分布特征及其影响因子,对于合理、可持续利用水资源,推进区域粮食生产与林草建设具有重要意义。本文以陕西省长武县王东沟小流域为例,通过整合已有文献资料和测定2019-2020年冬春旱季前后不同地形和利用方式下0-6 m深度土壤含水量,分析小流域土壤水资源时空分布特征、旱季土壤水量平衡特征及其与土地利用条件、地形之间的关系,主要结论如下:(1)农田及荒草地浅层土壤含水量在雨季前后表现出较大差异,受雨季降水量影响明显。苹果园土壤含水量受年降水量和树龄的共同影响,但树龄对土壤含水量的影响主要体现在2 m以下的土层,一定年限内深层土壤含水量随树龄增加而降低。(2)土地利用方式和地形对雨季末期土壤水资源的影响各异,塬面小麦田、26 a苹果园、刺槐林地0-6 m土层土壤储水量分别为1550 mm、1385 mm和1335 mm;梁顶荒草地、小麦田、26 a苹果园和刺槐林地0-6 m土层土壤储水量分别为1604 mm、1551 mm、1180 mm和958 mm;上坡位荒草地、小麦田、26 a苹果园、刺槐林地0-6 m土层土壤储水量依次为1634 mm、1659 mm、1089 mm和979 mm;下坡位小麦田、26a苹果林地和刺槐林地0-6 m土壤储水量分别为1728 mm、1210 mm和1036 mm。总体来看,雨季末期农田和荒草地土壤水资源优于苹果园和刺槐林地,下坡位土壤水资源优于上坡位和梁顶。(3)土地利用方式和地形对冬春旱季末期(雨季初期)土壤水资源的影响。塬面小麦田、废弃苹果园、26 a苹果园和刺槐林地0-6 m土壤储水量分别为1341 mm、1306mm、1266 mm和949 mm;梁顶荒草地、小麦田、26 a苹果园和刺槐林地0-6 m土壤储水量分别为1452 mm、1295 mm、1127 mm和767 mm;上坡位小麦田、荒草地、26 a苹果园和刺槐林地0-6 m土壤储水量分别为1439 mm、1320 mm、1011 mm和854mm;下坡位小麦田、26 a苹果园、荒草地和刺槐林地0-6 m土壤储水量分别为1309mm、1130 mm、892 mm和857 mm。可见,旱季末期小流域土壤水资源分布与旱季初期基本一致,表现为农田和荒草地大于林地,下坡位大于上坡位和梁顶。(4)冬春旱季土壤水量平衡分析表明,不同树龄苹果园旱季耗水量相近。塬面废弃苹果园、26 a苹果园和冬小麦田土壤水分消耗量分别为132 mm、239 mm、329 mm;塬面、梁顶、上坡位和下坡位小麦田土壤水分消耗量分别为329 mm、483 mm、339 mm和538 mm;上坡位、下坡位、梁顶刺槐林土壤水分消耗量分别为244 mm、298 mm和332 mm;梁顶、上坡位和下坡位荒草地土壤水分消耗量分别为301 mm、433 mm、437mm。可见,在冬春旱季,小麦田和荒草地土壤水分消耗量大于林地。不同利用条件下坡地水分消耗较大可能还有其它方面的原因。
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