黄土丘陵区土壤水分空间分布差异性探讨.doc

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1、黄土丘陵区土壤水分空间分布差异性探讨徐学选，刘文兆，高鹏，穆兴民中国科学院、水利部水土保持研究所，陕西杨凌712100摘要：在对黄土丘陵区典型区域多点土壤水分调查数据的分析的基础上，系统总结了研究区土壤水分分布的区域性和地块性差异特征及其发生分异的主要因子。文章认为，降水格局是土壤水分具有南、北向逐渐增加的区域分布特征的主导因子。热量、地貌、植被等的不同组合使得土壤水分发生地块尺度的分异。地域尺度土壤水分表现为南部好于中部，中部好于北部。在地块尺度内，则由于地貌、植被、土地类型等因素，土壤水分一般表现为：坡下部〉坡中部〉坡上部；阴坡〉半

2、阴-半阳坡〉阳坡；隔坡梯田好于梯田；植被不同会造成土壤水分利用型差异。由于影响土壤水分的因素之间存在复杂的关系，其分布的差异性随季节、土壤层深度等不同而在表现程度上具有差异性。这一研究对黄土丘陵区植被恢复中合理利用土壤水资源具有十分重要意义。关键词：黄土丘陵区；土壤水分；分布；差异性中图分类号：S152.7文献标识码：A文章编号：黄土高原丘陵沟壑区地貌、植被、气候等在空间的组合使得土壤水资源储量具有明显的空间差异性，研究土壤水资源的空间分布的非均匀性可为土壤水资源合理利用提供科学依据，从而为黄土高原植被恢复重建中的植被空间布局提供理论指

3、导。降水、辐射等气候因素存在北、中、南部的地区差异，奠定了土壤储水大的空间格局，更由于地貌、气候、植被的空间组合多样，形成了微域空间(不同坡面、坡位)土壤水分的差异。我们以延安地区县域尺度于1998〜2000年进行了土壤水分普查与重点地区定位观测相结合的研究，旨在揭示土壤水分地域差异的规律性，以指导植被恢复重建中的水资源科学利用实践。1土壤水分空间分布差异的自然地理基础1.1土壤水分空间分布差异性的自然地理基础研究区以黄土丘陵区的安塞县为主，还包括邻近的延安柳林乡。在本研究区内降水、植被、地貌等地理因素具有显著的过渡特征；降水量等气候因

4、素南北差异巨大；植被则在南部接近梢林区，森林植被良好，北部具有草原植被的典型性质。地貌类型南部靠近高原沟壑区，北部则受风沙影响大。而且，研究区沟壑纵横，使得地形地貌单元的组合多样化，这种复杂的地形地貌在接受降水、辐射以及在蒸发等方面的差异衍生了土壤水分微域性差异。在此基础上的植被措施、水土保持工程引导了土壤水分差异性发展的方向与强度。一些研究成果⑴将1672-2175(2003)0I-0052-04该区作为植被由森林向草原的过渡带。这种过度性寓含了土壤水分分异的复杂性，以及植被建造中研究土壤水分分布的重要性。1.1土壤水分空间分布差异

5、性的主导因子：降水的地域格局本地区降水量有明显随纬度变化趋势，降雨量由北向南递增，北部的镰刀湾年降水量425.0mm,中部年降水量平均512m，南部楼坪乡、柳林乡年降水量平均550-582.7mm；南北相差157.7mm；三个带的平均降水具有约50~80mm的间距。研究区平均降水量554.4mm。—般来讲，降水550mm以上的地区在植被上呈现森林景观,550-450mm则为森林-草原的过渡范围，降水＜450mm则呈现稀疏灌木和典型草原植被。在这个南北长92km的安塞县，这种过度性特征表现得十分明显。1.2土壤水分差异性的其它因子量、土地

6、利用、地貌特征等太阳辐射(热量)具有纬向差异，也是构成土壤水分南北地带性格局的重要因子。但在这南北距离不足100km的研究区，热量因子主要与坡向、坡位、地面覆盖因子相组合，产生土壤水分地块级差异性。张继敏等(1999)汽杨恒等(1999)⑷在安塞分别对坡向、坡位的气候差异进行了系统研究，认为不同坡向坡面接收太阳辐射能量值存在较大差异，使得阳坡较阴坡土壤蒸发为大，产生土壤水分的坡向差异性：阳坡水分少于半阴-半阳坡，更少于阴坡。坡位的高低也是土壤水分产生差异的一种原因：由于高坡位处接收辐射能较多，空气湿度偏低，一般蒸发力大，土壤水分较低。不

7、同土地利用方式产生的土壤水分差异研究颇多，余新晓（1996）⑸、王力等（2000）⑹、杨文治（2001）⑺认为高生产力、高耗水植被利用水分多，土壤水分由于累积亏损，差异会很明显。2研究区土壤水分空间分布差异性表现2.1土壤水分的地区性差异土壤含水量是降水等气候因素与下垫面的综合反映，在土壤、地貌、植被等因素一致情况下，他放映了降水一蒸发的关系。由于气候的地带性特征存在，因此，土壤含水量具有一定地带性分布特征。在安塞北、中、南部降水由少增多的格局下，土壤水分也会表现出地区性差异。为了研究土壤水分的地区分异，2000年春，我们考察了安塞北部

8、镰刀湾乡双山则等、中部真武洞镇的墩滩和南部高桥北宋塔等地不同土地类型、不同土地利用方式下的0〜2m土层土壤水分，对测定结果统计见表lo从表中可见，土壤水分呈现北部v中部v南部，南部较中、北部高出较多，北部与