不同下垫面条件的土壤水分动态变化规律研究--以徐州市南部郊区为例

堰、花菜地、毛豆地和撂荒地，测定 ０～１００ｃｍ土壤水分含量，对土壤水分剖面和时间序列分别进行统 计 分 析，
得 出 不 同 下 垫 面 条 件 下 水 分 动 态 变 化 规 律 具 有 相 似 性 和 各 异 性 。 结 果 表 明 ：土 壤 水 分 剖 面 大 体 分 为 土 壤 水 分
速变层（０～２０ｃｍ）、土壤水分活跃层（２０～４０ｃｍ）、土壤水分传递层（４０～７０ｃｍ）和土壤水分稳 定 层 （７０～１００
编号
土地）
土质
观测深度 ／ ｍ
１
园地
梨树
２
耕地
花菜
３
耕地
毛豆
４
耕地
撂荒地
５
其他土地 沙土堰
０
砂质黏土
０
砂质黏土
０
砂质黏土
０
砂质黏土
９
沙土
１．０ １．０ １．０ １．０ １．０
注：试验期间，该地区地下潜水面较高，部分 观 测 点 埋 深 １ｍ处 可 见 水， 土 壤 呈 泥 状 未 能 取 出 ，土 壤 含 水 量 达 到 田 间 持 水 量 。
ＤＯＩ：１０．１６２３２／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－４１７９．２０１９．０５．０３１
１ 研 究 背 景
土壤水是整个水 分 循 环 中 最 为 活 跃 的 因 素，直 接 影响着地表水和地 下 水 资 源 的 形 成，是 它 们 联 系 的 纽 带，同时又是植物 利 用 和 赖 以 生 存 的 水 分 来 源 。 ［１］ 它 决定着土壤的演化 和 土 地 生 产 力，制 约 着 植 被 的 形 成 和发展。土壤水分垂直空间分布和动态变化的研究有 利于田间土壤水分的管理和利用。下垫面土壤类型和 作物种类的不同，对 土 壤 的 持 水 能 力 和 退 水 过 程 有 一 定的影响，即不同的 土 壤 质 地 和 土 壤 上 不 同 的 植 被 导 致土壤对水分的 涵 养 能 力 有 所 差 异 。 ［２］ 目 前，土 壤 水 分动态变化规律研究是小区域水文循环研究的重要部 分 ［３－５］，对此，前人已经做了大量工作，对 济 宁 地 区、晋 西北黄土丘陵 沟 壑 区 等 进 行 研 究 ［６－７］，得 出 了 森 林 水 土 保 持 机 理，土 壤 水 运 动 理 论 等 土 壤 水 运 动 规 律 。 ［８－１０］ 王国梁等研究认 为，农 田 土 壤 水 分 显 著 高 于 林地、灌木地和 草 地 下 的 土 壤 水 分 ［１１］；坡 面 土 壤 水 分 的空间分布主要受坡度和位置 的 影 响 ［１２］；土 地 利 用 结 构对土壤水分的空间分布也有一定影响。还有学者认 为，不同植被类型土 壤 水 分 的 动 态 变 化 和 循 环 规 律 也
ｃｍ）；同一土壤类型条件下，植物根系的深度会影响土壤水分的垂直分布；秋收和降 水 是 土 壤 水 分 时 间 序 列 变
化的重要影响因素。
关 键 词 ：土 壤 含 水 量 ；下 垫 面 条 件 ；动 态 变 化 规 律 ；徐 州 南 部 郊 区
中 图 法 分 类 号 ：Ｓ１５７ 文 献 标 志 码 ：Ａ
加 晓 军，张 玉 婵，朱 奎，高 艺 嘉
（中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州 ２２１１１６）
摘 要 ：土 壤 水 是 水 文 循 环 的 重 要 组 成 部 分 ，开 展 不 同 下 垫 面 条 件 的 土 壤 水 分 研 究 ，对 指 导 地 区 农 作 物 配 置 与 布
局和土地资源合理利用具有重要 意 义。 以 徐 州 市 南 部 郊 区 为 研 究 对 象，选 取 不 同 下 垫 面 类 型：梨 树 园、沙 土
第 ５０卷 第 ５期 ２０１９年 ５月
文 章 编 号 ：１００１－４１７９（２０１９）０５－０１７１－０５
人Ｙ ａｎｇ民ｔｚ ｅ 长Ｒ ｉｖｅ江ｒ
Ｖｏｌ．５０，Ｎｏ．５ Ｍａｙ， ２０１９
不同下垫面条件的土壤水分动态变化规律研究 ——— 以 徐 州 市 南 部 郊 区 为 例
具有显著差别 。 ［１３－１７］ 本研究以徐州市郊区为例，揭 示 不同下垫面条件下土壤水分动态变化规律。
２ 研 究 区 概 况
研究区位于江苏省徐州市铜山区三堡镇何庄村北 部，属于古黄泛区平原地 带，平 均 坡 降 ０．１‰。流 域 面 积约 １８７７ｋｍ２，处东经 １１６°４３′～１１７°４２′、北纬 ３４°０１′ ～３４°３５′之 间。 流 域 属 暖 温 带 湿 润 和 半 湿 润 季 风 气 侯，多 年 平 均 年 降 水 量 ８６８．６ｍｍ；其 中 年 降 水 量 的 ７０％ ～９０％ 主 要 集 中 在 ６～９月 份。研 究 区 地 貌 类 型 以平原为主，兼有低 山 丘 陵；土 壤 类 型 有 黏 土，砂 质 黏 土 及 少 部 分 沙 土 。 在 研 究 区 内 ，土 壤 质 地 、地 表 植 被 类 型是决定土壤持水能力的主要影响因素。研究区主要 由居民区、柏油道路、耕地 和 林 地 组 成，其 中 ９５％ 以 上 为 耕 地 和 林 地 ，耕 地 主 要 有 蔬 菜 类 和 稻 田 ；林 地 主 要 有 果 园 、杨 树 林 等 。
３ 试 验 方 法
３．１ 代 表 点 的 设 计
结合研究区地形 及 地 貌 特 点，根 据 所 在 流 域 的 下
收 稿 日 期 ：２０１６－０６－２５；修 回 日 期 ：２０１８－１２－０７ 基 金 项 目 ：国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （５１４０９２４６）；江 苏 省 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （ＢＫ２０１３０１７８） 作 者 简 介 ：加 晓 军 ，男 ，主 要 从 事 水 利 水 电 工 程 设 计 与 施 工 。 Ｅ－ｍａｉｌ：ｊ＿ｉ＿ａ１２３＠１６３．ｃｏｍｑｑ．ｃｏｍ
１７２
人 民 长 江
２０１９年
垫面情况，在该流域代 表 性 地 区 选 取 ５种 下 垫 面 试 验 点 ：梨 园 、花 菜 地 、毛 豆 地 、撂 荒 地 、沙 土 堰 ，具 体 归 类 见 表 １。
表 １ 试验点的设计与布设 Ｔａｂ．１ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙｓｉｔｅｓｄｅｓｉｇｎａｎｄｌａｙｏｕｔ