【摘 要】
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红壤地区水热资源丰富,具有发展农业的良好条件,但存在诸如季节性干旱、水土流失和土地退化等问题,严重影响了区域农业的可持续发展和生态环境的改善。研究红壤坡地土壤水循环和
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红壤地区水热资源丰富,具有发展农业的良好条件,但存在诸如季节性干旱、水土流失和土地退化等问题,严重影响了区域农业的可持续发展和生态环境的改善。研究红壤坡地土壤水循环和平衡特征,可以为确定合理的土地利用模式和水资源调控措施提供科学依据。本文选取红壤丘陵区3种典型的土地利用方式,通过野外定位观测,分析了2002~3005年不同利用方式下土壤水分时空变化和植被耗水规律,揭示了不同水文年红壤坡地土壤水分平衡特征。研究结果表明:
(1)红壤坡地土壤水分主要受降雨和植被影响,具有明显的时空动态变化特征。土壤水分季节变化可分为三个阶段:相对稳定期(3~6月)、消耗期(7~10月)和补给期(11~2月)。土壤剖面(0~100 cm)水分由浅到深表现为增长型;根据标准差和变异系数,土壤剖面可分为三层:活跃层,次活跃层和相对稳定层。与农作区和桠柑园相比,茶园水分消耗期较长,水分活跃性也相对较强。
(2)红壤地区季节性干旱一般发生在土壤表层(0~30 cm)。土壤水分由表层到深层受降雨的影响不断减弱,土壤表层降雨有效性可持续7~8 d,而深层降雨有效性时间不显著。不同利用方式下,降雨对茶园深层水分的影响比农作区强。
(3)不同利用方式下,棵间蒸发和植被蒸腾差异显著。棵间蒸发随土壤初始含水量降低和地表覆盖度增高而减弱,农作区蒸发最强,分别为椪柑园、茶园的1.4和1.7倍。茶树日蒸腾速率约为桠柑的1.2倍,两者蒸腾速率均具有早晚低、中午高的日变化趋势,但晴天为(准)双峰型,阴天为单峰型。茶园遮荫能有效降低蒸散量,9~10月蒸发量和蒸腾量分别比对照下降了37.2%和34.4%。
(4)生长期内(3~10月),降雨量越大,土壤贮水量变化越小,土壤水量平衡越容易保持;相同降雨和立地条件下,农作区地表径流量最大,其次为茶园和桠柑园。丰水年(2002年)3~10月水量保持平衡,而平水年(2003~2005年)同期水量失衡。蒸散是水量平衡最主要的支出项(80%以上),农作区蒸散量比茶园和桠柑园少约10%。
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