王國(guó)輝
研究區(qū)屬于丘陵溝壑區(qū),從平面上看,黃土塬呈花瓣?duì)?。黃土塬頂面平坦,坡度為1°~3°,邊緣在5°,周圍為溝谷深切,塬面平坦,海拔較高,屬于溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候,降水多集中在8月和9月,平均氣溫在9 ℃,主要植被是落葉闊葉林,農(nóng)作物以蘋果、玉米、小麥為主,土地主要作為耕地、林地、草地等用途[1]。
首先要進(jìn)行合適的樣地選擇,之后再對(duì)樣地的土壤貯水量、地區(qū)降水量等進(jìn)行測(cè)定。
2.1 選擇合適的樣地 因?yàn)楫?dāng)?shù)氐奶O果產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,農(nóng)作物種植主要以蘋果種植為主,所以果園樣地選擇蘋果樣地,在選擇合適的蘋果園后,要在果園內(nèi)進(jìn)行定期的病蟲害防治和雜草清理。農(nóng)田用地則以玉米地和小麥地為主,適時(shí)播種收獲。
2.2 土壤中含水量的測(cè)定 應(yīng)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),不同的樣地分別布設(shè)相同的監(jiān)測(cè)點(diǎn),一般設(shè)置6~7個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)儀器采用中子儀,連續(xù)測(cè)定210 d,每個(gè)月測(cè)定2次并記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)以供分析研究。
2.3 測(cè)定降雨量 采用自動(dòng)氣象觀測(cè)站(一般距離樣地50 m)對(duì)降雨量時(shí)刻進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2.4 數(shù)據(jù)最后的分析處理 可運(yùn)用EXCEL、SPSS、STATA、EVIEWS等數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行分析。在前期可以用EXCEL進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整、復(fù)雜的新變量計(jì)算,在后期呈現(xiàn)圖表時(shí),也可以用EXCEL制圖。但樣本數(shù)據(jù)過(guò)多時(shí),就要采用其他數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行分析,本次監(jiān)測(cè)中樣本數(shù)量較少,可采用EXCEL進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
降水量的變化對(duì)土壤貯水量的影響。實(shí)驗(yàn)期間,由于土地受降水、植被吸收等作用的影響,土壤中的含水量發(fā)生了明顯的變化,但變化的走向基本上沒(méi)有差別。分析結(jié)果后發(fā)現(xiàn)不同土地的利用方式確實(shí)存在差別,果園的貯水量比玉米地土壤的貯水量小,但差別不大;小麥地比玉米地和果園的土壤貯水量都小,且相差較大??梢钥闯觯恋氐睦梅绞讲煌?,其土壤貯水量也不盡相同。接下來(lái),再比較不同深度下土壤貯水量季節(jié)性變化的差異性。果園與小麥地的深度越大其土壤貯水量的差異越大??傊?,土地利用的方式對(duì)深層土壤貯水量影響較為顯著,但是當(dāng)在土壤淺層時(shí),或者是土層深度減小時(shí),降水受外界影響較大,土壤貯水量的差異也就不明顯。
在垂直方向上土壤所含的水分與降水的關(guān)系。通過(guò)對(duì)各種不同的土地利用方式土壤含水量垂直分布的分析,可以得出結(jié)論,土壤水分變化較大時(shí)主要發(fā)生在淺層土壤,深層土壤由于較深,受外界的影響不大,所以并未出現(xiàn)劇烈的變化,一直比較平穩(wěn)。
土壤淺層容易受各種外界環(huán)境的影響,如太陽(yáng)的照射、風(fēng)、降水等都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響,又因?yàn)橹参锏母饕性谶@一層,所以淺層就成為水、熱等各種能量交換的場(chǎng)所。需要注意的是,200 m以下的土層受外界環(huán)境影響較小,這時(shí)的土地利用方式就成為土壤中含水量多少的主要影響因素。
在相同環(huán)境條件下,果園、玉米地、小麥地土壤的水文條件并無(wú)明顯變化。但在0~600 cm條件下,就會(huì)有明顯差異,隨著土壤深度的減小,這幾種土壤水分的變化又趨于不顯著。
果園、玉米地、小麥地在季節(jié)性缺水的情況下會(huì)出現(xiàn)土壤干層,這是土壤干化的結(jié)果。土壤干化是指土壤水分虧缺程度的人另一種表現(xiàn),一般出現(xiàn)在淺層,在深層時(shí)無(wú)明顯表現(xiàn)。
土壤所含水的量的變化程度隨土壤的深度逐漸減小。不同的土地利用方式,就會(huì)使土壤有不同的水分消耗和水分給予的性質(zhì)。綜合來(lái)看,蘋果園的土壤水分條件較好。
本地區(qū)的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)之前以農(nóng)田作物為主,現(xiàn)在轉(zhuǎn)向以種植經(jīng)營(yíng)蘋果園為主,這是具有一定的科學(xué)依據(jù)的,從上述的分析就可以看出。然而隨著蘋果林較為成熟之后,土壤的水分儲(chǔ)藏不夠,就會(huì)使土壤干化嚴(yán)重,蘋果林的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和它對(duì)環(huán)境的正面作用都會(huì)受到限制,這時(shí)就要采取合理的用水結(jié)構(gòu)調(diào)整,使土壤的水分維持在一定范圍,從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的持久性發(fā)展。
總之,農(nóng)田林地的用地方式不同,其所有的土壤水分含量也不相同。土壤水文的相關(guān)研究目前在我國(guó)已經(jīng)趨于成熟,對(duì)于土壤水分變化分析以及模型模擬都取得了較好地成果。黃土高原地區(qū)氣候變化多樣,土壤的水文特征都不盡相同,其土地的利用情況也不盡相同,所以因地制宜分析當(dāng)?shù)氐乃臈l件以及在不同情況下的土壤貯水量,對(duì)于合理分配農(nóng)林用地,種植適宜地作物和果實(shí),從而推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展,具有重大的意義。