亚热带高原(山地)季风气候季节性干旱地区保水系统探讨

论文标题：亚热带高原（山地）季风气候季节性干旱地区

保水系统探讨

—昆明呈贡地区土壤保水措施探讨 2011年07月

亚热带高原（山地）季风气候季节性干旱地区

保水系统探讨

—昆明呈贡地区土壤保水措施探讨

摘要

在我国有很多地方常年处于干旱，比如西北地区、黄淮流域、东北地区西部、东南沿海、西南地区西南部，而近年气候反常又出现许多季节性干旱地区;即使不是常年干旱，也是连续几个月不下一滴雨，加上土壤的不透水性，就更造成一段时期内，一二个月甚至几个月连续的干旱，为了可以缓解地面干旱对植被的影响，就需要我们深入考虑怎么可以解决季节性干旱气候保水的问题。在这样一个降水量分明的地区，增加对区域内部保水，从而延长土地内部水分含有量，对植物良好的生长和水土保持都起到一定的持续性作用，也更好的降低植被养护运营成本，是建设节约型社会和可持续发展的明智之举。

本课题的研究内容主要从工程和生物的角度探讨和分析亚热带高原（山地）季风气候季节性干旱地区保水问题。

根据我国云南昆明呈贡地区典型的山地高原季风气候的地理环境为例，进行探讨和研究。

这对我国改善亚热带季风地区季节性干旱有着十分必要的帮助。

关键词：高原、山地、季节性干旱、保水系统、土壤

1．季节性干旱地区气候情况和土壤情况简述：

在我国有很多地方常年处于干旱，比如西北地区、黄淮流域、东北地区西部、东南沿海、西南地区西南部，而近年气候反常又出现许多季节性干旱地区;即使不是常年干旱，也是连续几个月不下一滴雨，加上土壤的不透水性，就更造成一段时期内，一二个月甚至几个月连续的干旱，为了可以缓解地面干旱对植被的影响，就需要我们深入考虑怎么可以解决季节性干旱气候保水的问题。

1.1亚热带高原季风气候的特点

1.1.1春季

春季温暖，干燥少雨，风高，蒸发旺盛，日温变化大。气流来自热带大陆，多晴朗天气，月平均气温多在20℃以下。但昼夜温差大，有“上午如春、午后似夏、晚间如秋、深夜如冬”的“一日四季”的特点。春季降水量少，空气湿度小，蒸发量大，气温回升快，农业生产易受干旱威胁，不利于小春作物成长和大春播种。

1.1.2夏季

夏无酷暑，雨量集中，气流来自热带海洋，多雨云天气，水分充足，土壤湿润，地面吸收的太阳辐射减少，辐射热量用于水分蒸发的多。因此，盛夏季节全市除海拔1600米以下的地区平均有2个月左右气温能达到22℃的夏季标准外，其他大多数地区均属21℃以下的春季气候，无酷暑期。夏季雨量集中，且多大雨、暴雨，降水量占全年的60％以上，故易受洪涝灾害。

1.1.3秋季

秋季温凉，天高气爽，雨水减少，霜期开始，降温快，天气干燥，多数地区气温要比春季低2℃左右。降水量比夏季减少一半多，但多于冬、春两季，秋旱较少见。一般在10月上、中旬终止雨季，初霜期于11月上旬开始。

1.1.4冬季

冬无严寒，日照充足，天晴少雨，每月晴天平均在20天左右，日照230小时左右，雨天4日左右，全季降水量仅占全年的3％～5％。除海拔在1500米以下的河谷地区外，大多数地区有两个多月的冬天(5天平均气温小于10℃)，有时出现阴冷天气，霜冻或降雪，严重时能导致小春作物灾害。

亚热带高原季风气候，其特点就是年温差不大，四季不明显，干、湿季分明，秋季温凉，天高气爽，日照充足；降水形式以降雨为主，雨量集中，霜雪量很小，受东南及西南两股暖湿气流的影响，降雨主要集中在5—10月，形成夏秋湿热雨多、冬春干旱少雨的特点。我国今年春季的云南干旱就是这种气候加上太平洋厄尔尼诺现象加剧，破坏了大气结构，造成海洋季风无法登陆形成降雨是造成这次极端干旱的重要原因。以云南昆明呈贡地区为例子，据云南呈贡气象站的资料，区内多年平均降水量为782.0mm，年最大值为8月份161.0mm，最小值为1月份11.0mm。区内气温具有日温差大，年温差小，冬无严寒，夏无酷暑，四季如春的特点。多年平均气温14.6℃，最大值为每年6—7月，平均气温19.6℃，最小值为每年12月，平均气温7.9℃；极端最低气温-9℃（1975年12月15日），极端最高气温30.4℃（1983年5月24日），年日照数2200小时。多年平均蒸发量为2086mm，年最大为4月份276mm，最小为11月份111mm。

这些资料充分证明了在这样一些年降雨量不平均的地区内，季节性干旱给植被的生长带来了一定的影响，水是植被生长的根源，没有水植物根系就接受不到养分，加上这样的地区蒸发量又很大，因此地区内植被长势良好存在一定的难度。

1.2地区土壤

在西南高海拔地区是最典型季节性干旱区域，这里的土壤基本为红壤土，红壤土体深厚，剖面层次发育完整。 PH一般在5.0~6.2之间。红壤成土是富铝化和生物富集两个过程长期

作用的结果。云南季节性干旱地区的红壤分类为（4个亚类） 1.红壤此即红壤土的典型亚类。土壤养分一般不高，速效磷缺乏，PH4.5~5.5，质地粘重。 2.山原红壤为高原海拔1800~2500米的高原面上具残存富铝化特征的暗红色土壤。该亚类是深受古风化壳影响的红壤类型，其矿物风化度深，粘土矿物以高岭石为主，伴有三水铝石。P H 5.5~6.0，主要呈微酸性反应。 3.黄红壤属红壤向黄壤过渡的类型，主要分布于红壤区中、低山平缓的坡地，所处水分条件较优；土体上部有黄化现象，以黄橙色或橙色为主，下部仍保持红壤的色调；土壤P H 5.0~5.8，粘土矿物仍以高岭石为主，伴有蛭石和三水铝石。 4.红壤性土属于剖面发育差的幼年红壤，主要分布在红壤区的山地陡坡地段。其土壤侵蚀严重，往往心土、底土裸露地表，石砾多，质地偏砂，有机质和速效养分缺乏，肥力低下。

因此在上述地区土壤基本特点是；保水差，保肥也差，雨季土壤含水量30-50% 旱季含水量只有5-10%，土壤风化度深，容易板结，质地粘重，也就造成植被不透气，植被有好的生长除了有水，还要依靠阳光、空气、养份，所以土壤的好坏亦是决定植物生长好坏的制约因素之一。

2．改良土壤保水措施分析：

有专家说过在西南高原地区的植被为什么没有其它地方比如华东地区的长势要好呢？其实最主要原因是，在植被生长最好季节的时候，地区内缺乏水源，植被得不到水份，长势自然就没有水份充足的地区长势要好。如何通过土壤的改良，增强土壤的保水性，是促进植被生长的重要手段。

2.1常用土壤保水措施

2.1.1人工水利措施

利用明沟循环抽排水或竖直排水；用人工的方法，灌溉洗刷大量土壤，使得土壤含水量增加，酸碱性降低。

2.1.2生物化措施

种植植被，不管是乔木还是草坪或是灌木都有良好的改善土壤物理性能、化学特性和土壤入渗能力的效应。就拿金沙江干热河谷不同类型植被改良土壤的研究为例；0-50cm土层乔木林地和草地上壤容重分别比荒地低15．5％和10．9％，总孔隙度高15．4％和15．3％。0—50cm土层乔木林地和草地的有机质含量分别比荒地高24．8％和32．3％，全N含量高23．2％和42．9％。乔木林地和草地的稳渗率分别比荒地高27．4％和88．4％。

这也说明了植被的种植对改良土壤的保水和透气性有很好的帮助作用。

2.1.3化学措施

化学措施主要指的是保水剂：保水剂是一种吸水性树脂，是吸水能力特别强的功能高分子材料。反复释水、吸水，同时，它还能吸收肥料、农药、并缓慢释放，增加肥效、药效。高吸水性树脂广泛用于农业、林业、园艺、建筑材料；保水剂不溶于水,但能吸收相当自身重量成百倍的水.保水剂可有效抑制水分蒸发.土壤中渗入保水剂后,在很大程度上抑制了水

分蒸发,提高了土壤饱和含水量,降低了土壤的饱和导水率,从而减缓了土壤释放水的速度,减少了土壤水分的渗透和流失,达到保水的目的.还可以刺激作物根系生长和发育，使根的长度增加、条数增多，在干旱条件下保持较好长势。

2.2常用土壤保水措施的弊端

2.2.1人工水利措施的弊端

利用明沟循环水用人工的方法灌溉和洗涮土壤是可以在一定的时间内地土壤起到改良保水性和酸碱性的作用，但是这要靠人工不断的用电和水来循环，运营和维护成本过高，还需要大量的水源，在季节性干旱地区，长时间无水的情况下，设备就难以有用武之地了。2.2.2生物化措施的弊端

植被是对土壤有很好的改良作用，但是选用的品种，和后期的养护也是密不可分的，而