黄土高原沟壑区不同种植系统土壤水分消耗和恢复.pdf

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1、第26卷2010焦第3期3月农业工程学报TransactionsoftheCSAEVbl．26No．3Mar．201099黄土高原沟壑区不同种植系统土壤水分消耗和恢复李巍1，郝明德1，蜮，王学春3(1．西北农林科技大学资源环境学院，杨凌712100；2．中国科学院水利部水土保持研究所，杨凌712100；3．西北农林科技大学农学院，杨凌712100)摘要：黄土高原的土壤干燥化是影响粮食生产可持续发展的关键因素之一，研究土壤干层形成和恢复对该地区粮食生产的可持续发展具有重要意义。该文通过对长期定位观测数据的分析，探讨了不同种植体系和降水年型对土壤水分消

2、耗和恢复的影响。结果表明：与裸地相比，玉米地土壤水分减少最多的月份大多出现在8月或9月，小麦地主要出现在5、6、7月3个月，苜蓿地主要出现在6月或8月；1985—1990年的6a间，玉米、小麦和苜蓿地生育期内0～2m土层土壤水分相对裸地平均分别减少了32．52、60．27和86．47mm。旱作玉米地的土壤水分在平水年型可以得到完全恢复；旱作小麦地在丰水年型或者遇到强降雨的月份土壤水分在O～3m范围内可以得到恢复，但较难恢复到试验初期的土壤水分。旱作苜蓿地O～3m范围的土层在降雨较多的年份能够得到一定程度的恢复，6～10m的土壤水分很难恢复。关键词：

3、土壤，土壤水分，作物，恢复，黄土高原，小麦，玉米，苜蓿doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2010．3．017中图分类号：S152．7+5文献标识码：A文章编号：1002—6819(2010)-3-0099—07李巍，郝明德，王学舂．黄土高原沟壑区不同种植系统土壤水分消耗和恢复Eo]，农业工程学报，2010，26(3)：99—105．LiWei，HaoMingde，WangXuechun．DepletionandrestorationofsoilwaterindifferentcultivatingsystemsinGully

4、RegionofLoessPlateau[J]．TransactionsoftheCSAE，2010，26(3)：99—105．(inChinesewithEnglishabstract)0引言土壤水分是制约黄土高原地区粮食生产的主要因子。自土壤干燥化现象发现以来，黄土高原土壤水分研究愈加深入，研究范围和方法也愈加广泛，从农田水量平衡[I-5]到高产粮田的土壤干燥化睁7】，从土壤水分动态【8以习到深层土壤水分的恢复[14-19】的研究，取得了一些显著进展。李玉山认为土壤干燥化是高产农田产量产生波动性的直接原因【_7】；土壤干燥化会直接导致生产力显著

5、降低、生长衰败【6】，和生态环境的恶化；邱扬等在研究中国黄土高原土壤水分动态时，认为不同深度土层平均含水量存在明显差异，随着土壤深度的增加，平均含水量显著增加，为增长型19】；受降水的影响2m土层内土壤含水量在350～600n．Lrn变动；土壤贮水量5—7月冈作物利用迅速下降，在雨季得到补充【8】；陈海滨等对黄土高原沟壑区人工林及荒坡土壤水分动态研究表明，各地土壤水分的季节变化可以分为土壤水分积累期、土壤水分消退期、土壤水分恢复期、土壤水分稳定期和土壤水分消耗期【1川；樊军等人的研究表明翻耕有利于0～2m土层土壤水分恢型”】；王志强认为土壤水分恢复

6、的深度和程度随翻耕年限的增加而增大【141；万素梅，刘培松等曾经采用空间差收稿日期：2009-04-03修订日期：2009．10．26基金项目：国家重点基础研究发展计划(2005CBl21101，2009CBll8604)；中国科学院知识创新工程重大项目(KSCX2一Yw424-3，KSCX-YW-09-07)作者简介：李巍(1984一)，女．主要从事黄土高原土壤水分动态变化模拟研究。杨凌西北农林科技大学资源与环境学院，712100。Emaihliwei6055@126．corn※通信作者：郝明德(1957一)，男。研究员，博士生导师，从事七壤肥力

7、与黄土高原综合治理研究。杨凌中国科学院水利部水土保持研究所，712100。Emaih加dha0I；Dn峙．iswc．∽．cn异代替时间差异的方法研究了苜蓿地不同种植年限的土壤干燥化问题[17-19】。在上述土壤水分的研究结论中不尽一致的原因在于研究土壤水分的年限不一致。为此，本文利用长期定位试验数据，对黄土高原沟壑区土壤水分的时空变化规律进行了分析，探讨了不同种植体系和降水年型对土壤水分消耗和恢复的影响，明确了该区土壤水分在不同降水年型里土壤水分消耗和恢复的深度，为该区合理利用降水资源进行生态环境建设和粮食生产提供依据。1材料与方法1．1试验地概况

8、试验在陕西长武十里铺村(经纬度36。02’N，104025’E)进行，该地区平均海拔1200m；年均气温9．1℃；无霜期1