黄土高原区域尺度土壤干燥化的空间和季节分布特征.pdfVIP

第２８卷 第３期 水 科 学 进 展 Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．３ ２０１７年５月　 　 ＡＤＶＡＮＣＥＳ ＩＮ ＷＡＴＥＲ ＳＣＩＥＮＣＥ Ｍａｙ，２０１７ ＤＯＩ： １０１４０４２／ ｊｃｎｋｉ３２１３０９２０１７０３００７ 黄土高原区域尺度土壤干燥化的空间和季节分布特征 １ ２，３ １，２ １ 易小波 ， 贾小旭 ， 邵明安 ， 赵春雷 （１． 西北农林科技大学资源环境学院， 陕西 杨凌　 ７１２１００； ２． 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室， 北京　 １００１０１； ３． 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室， 陕西 杨凌　 ７１２１００） 摘要： 为掌握黄土高原土壤干燥化程度的空间分布特征， 定量评价雨季前、 后土壤干燥化程度， 于２０１３年在黄土 ＝ 高原南北方向布设一条样带（Ｎ ８６）， 获取雨季前、 后０～５ｍ剖面土壤含水量。 采用地统计学方法分析了土壤干燥 化指数的空间分布规律及变异特征。 结果表明： 在黄土高原地区， 土壤干燥化程度存在明显的纬度地带性， 且雨 季前土壤干燥化指数的空间变异程度高于雨季后； 经过雨季降水的补给， 土壤干层在一定程度上得到修复， 且中 部地区的修复效果明显优于南部及北部地区； 土壤干燥化指数剖面分布特征在雨季前、 后的差异主要表现在浅层０ ～２３ｍ土层， 这主要归因于降水对浅层土壤水分的补给。 关键词： 土壤干燥化； 黄土高原； 区域尺度； 雨季 中图分类号： Ｓ１５２７ 　 　 　 文献标志码： Ａ　 　 　 文章编号： １００１⁃６７９１（２０１７）０３⁃３７３⁃０９ 土壤水分不足是制约黄土高原生态环境建设和植被恢复的主要因素。 在黄土高原地区， 由于地下水藏深 ［１］ 且蒸发力大于降水量， 致使土壤经常处于水分亏缺状态 ， 当土壤水分亏缺达到一定程度便形成了土壤干 燥化现象。 加之不合理的植被建设和农业管理的参与， 干燥化持续发展， 最终在土体某一深度范围形成具有 一定厚度的低湿层， 即土壤干层。 土壤干层的形成会阻碍土壤上下层水分的交换， 同时切断地下水补给途 ［２⁃５］ 径， 最终导致“土壤水库”功能减弱、 作物减产、 植被衰败甚至大规模死亡 。 作为对黄土高原生态水文过 程重要的综合响应， 土壤干层的形成及其生态影响受到了广泛重视， 成为土壤学及生态水文学的研究热点之 ［４］ 一， 同时也是黄土高原植被建设亟需解决的科学问题 。 ［６］ 韩仕峰等 调查了黄土高原地区５８个县的土壤水分状况， 发现土壤干层在黄土高原普遍存在， 干层厚 度随着不同气候分区和植被类型而改变。 文献［７⁃９］研究表明黄土高原地区土壤干层的发生具有明显的区域 性， 干层的形成主要由于土壤水分循环负平衡造成， 是黄土高原地区植物资源特性、 下垫面性质、 生物气候 带等综合作用的结果。 然而， 这些已有相关研究仅针对干层厚度、 起始深度、 干层内平均含水量等指标， 讨 ［１０］ 论了干层的分布特征及干层发育的影响因素， 缺乏对黄土高原区域尺度土壤干燥化程度的定量评价 。 在 ２