黃土高原土壤水分與水土保持措施相互作用

郝亮亮　田路

摘? 要：土壤水是極為重要的生態(tài)資源，同時也是水文要素中重要組成部分。在黃土高原地區(qū)中，該地區(qū)位于干旱半干旱地區(qū)，因此，黃土高原地區(qū)具有年際變化較大的降水量以及季節(jié)的分配極為不平均的特點，針對該地區(qū)的植物生長發(fā)育來說土壤水資源起到至關重要的影響作用。而水土保持措施能夠有效促進土壤水分率提升，因此該文將針對黃土高原水土保持措施工程以及天然植被、人工植被等與土壤含有水分量的相互作用進行分析研究。

關鍵詞：黃土高原;土壤水分;水土保持

中圖分類號：S157? ? ? 文獻標志碼：A

0 前言

隨著我國水土保持工作以及生態(tài)建設工作的全面開展，我國加強了對水土流失以及水土保持的各樣研究，從實際情況來看，在水土保持中其重要研究對象就是水土保持措施以及土壤含有水分率的相互作用。但是，長時間研究以來，我國更為重視單項水土保護措施及土壤含水量的相互作用研究，并沒有重視植被及土壤含有水分率的相互作用研究，要想全面分析水土保持措施以及土壤含有水分率的相互作用，那么就應重視植被以及土壤的相互作用。

1 水土保持中坡面工程措施以及土壤含水率

1.1 坡改梯措施以及土壤含有水分率

黃土高原的地形較為破碎，并且土地的種類極為豐富，地面的坡度較大，因此對于該地區(qū)的水土保持坡面工程措施來說，坡改梯是主要的工程措施。從表1能夠看出，寧夏固原河谷斷面中包含著以下5種土地類型，分別為坡中荒坡、二級臺地、河灘臺地以及梁頂耕地，在這其中主要的耗水層在0 m～1 m。另外根據(jù)表1能夠看出不同的土地類型耗水量是不同的。

其次，寧夏固原修建了2年的梯田，表2為二級臺地以及梯臺、荒地的土壤含水量。

在不同土地類型的土層土壤含有水分率中、荒坡僅僅達到梯田的61%～75%，荒地為梯田的41%～53%，即使是已經(jīng)修建了2年的梯田含有水分率還是比臺地低。另外，隔坡梯田是由梯田以及上部分的坡面所形成的，其梯田類型屬于聚流效果類型，根據(jù)與3年的實際情況測定分析，在隔坡梯田1 m的土層中含有水分率要高于約坡地的3%～12%。將隔坡梯田以及水平梯田的含有水分率進行比較，無論是處在雨季還是在旱季，隔坡梯田都要比水平梯田高[1]。

1.2 其他工程措施以及土壤含有水分率

在其他工程措施中包括反坡梯田以及魚鱗坑、水平階和水平溝等，一般情況下都是與造林種草融合的狀態(tài)，進而通過保水促進造林種草的成活率以及保存率有效提升。反坡梯田對于地表徑流攔蓄是根據(jù)分布隨田面的寬度以及坡度、田面和自然坡面的寬度以及坡度等隨之變化，這種情況下就會給反坡梯田的土壤含有水分率帶來一定的影響。而在黃土高原降水量達到450 mm左右的地區(qū)中，當反坡梯田的反坡角處在20°左右時，反坡梯田中不同位置1 m以下的土壤層平均土壤含有水分率（百分比）要可以通過以下公式進行計算，1 m以下土壤層的土壤平均含水量=71038+01336反坡梯田田面寬度+01761自然坡面長度+01335距反坡梯田頂部的距離。反坡梯田的土壤含有水分率會受到田面寬度以及自然坡面長度的影響，當兩者增加時，土壤含有水分率會隨之增大。而在這其中自然坡面長度所帶來的影響最大，假如長度增加1 mm，那么平均土壤含有水分率就會提升到0.176%。

其次，具有差異的造林整地方式對于土壤含有水分率所產(chǎn)生的影響。表3中詳細介紹了甘肅西峰水保站的四種不同造林整地方式的土壤含有水分率。

根據(jù)表3格我們能夠看出水平階以及水平溝的整地土壤含有水分率最好，挖穴最差，魚鱗坑屬于中等狀態(tài)。

2 水土保持中植被措施以及土壤含有水分率

2.1 人工植被以及土壤含有是水分率

人工植被措施主要是指恢復人工植被，在這其中包含改造天然低產(chǎn)林草植被以及建設高產(chǎn)人工植被。在黃土高原中生態(tài)效益以及經(jīng)濟效益較好的典型人工植被有楊樹、刺瑰、杏桃以及紅豆、沙打旺等，表4、表5為高原中所包括的幾種主要的人工植被的土壤含有水分率。

與黃土高原相接近的土壤水分地帶中，由于灌木林地具有較強的吸水力，這就導致了喬木林地的土壤含有水分率要超過于灌木林地。盡管黃土高原地區(qū)中的降水量不能夠滿足于某些人工植被的水分需求，但是黃土高原地區(qū)中具有較為特殊的后層黃土，這就情況下就意味著直根系類的植物以及深根系類的植物可以運用深層厚土實現(xiàn)存水，這樣就能夠在一定時間內(nèi)滿足植被的水分需求[2]。

2.2 天然植被以及土壤含有水分率

在黃土高原地區(qū)中，最大的次生林區(qū)位于陜西省以及甘肅省兩地之間的子午嶺林區(qū)，在子午嶺林區(qū)內(nèi)，土壤田間持水量為20%～21%，凋萎濕度在6%左右，0 cm～50 cm土層土壤中其密度在110 g/cm3～111 g/cm3。不同類型的土壤含有水分率見表6。

除了農(nóng)地以外測點草叢密集，草的高度在30 cm～50 cm。根據(jù)以上表格能夠看出測點在1 m～5 m土壤含有水分率時，林間草地達到最高，其次是林緣草地，林地是處在最低的狀態(tài)。從黃土高原的土壤水地帶分布來說，子午嶺林區(qū)草地土壤含有水分率是最高水平。

其次，在黃土高原中僅剩下一個草地自然保護區(qū)，那就是寧夏固原云霧山草原保護區(qū)。表7是非保護區(qū)以及天然草地保護區(qū)的土壤含有水分率分析。

非保護區(qū)是指放牧過度的荒坡地，在非保護區(qū)中地面裸露，產(chǎn)生草量不足300 kg/hm2，而針對于天然草地保護區(qū)來說已經(jīng)經(jīng)過了十多年的封鎖培育，草的高度已經(jīng)達到了50 cm～60 cm，并且地面的覆蓋度高達95%以上，產(chǎn)生草量達到了8 250 kg/hm2。與人工植被相比，天然草地保護區(qū)以及非保護區(qū)的土壤含有水分率都要遠遠的超過于人工沙打旺草地區(qū)的土壤含有水分率。所以天然草地保護區(qū)的土壤含有水分率得到了較為明顯的改善[3]。

3 結(jié)論

水庫中水量收支對比關系能夠反映出土壤自然含有水分率，針對黃土高原的土壤自然含有水分率來說具備地帶性分布特征以及非地帶性分布特征。如果是在相似的土壤水分帶中坡面工程水土保持措施以及植被水土保持措施將下墊面性質(zhì)改變，這種情況下就導致了區(qū)域水分的靜態(tài)分布以及動態(tài)過程發(fā)生了不同現(xiàn)象，進而使得土壤自然含有水分率產(chǎn)生一定的變化。通過將地形改變進而使得徑流線縮短、入滲提高、徑流量減少等降水入地蓄攔以及入滲得以強化，這種情況下就能夠有效地提高土壤自然含有水分率，因此在水土保持以及林草植被建設的過程中，水平溝、水平階以及反坡梯田等被普遍運用。另外，水土保持措施能夠在很大程度上提升林草的成活率以及林草保存率、植被的生產(chǎn)力，還能夠提高作物產(chǎn)量，與此同時，林草植被也能夠促使地表徑流有效減少，土壤存水量有效提高。

產(chǎn)生以上問題的主要原因有可能是黃土高原區(qū)域中的降水量不能夠滿足人工林草的品種的水分需求，也有可能是林草植被的生長年限較短，不能夠達到需求的涵養(yǎng)水源的成果。總而言之，對土壤自然含有水分率之間的差異進行研究，對改善黃土高原地區(qū)資源環(huán)境，使其更好的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義以及參考價值。

參考文獻

[1]趙佰禮，穆興民，高鵬，等.黃土丘陵溝壑區(qū)不同退耕草地土壤水分研究[J].水土保持研究，2019，26（4）：111-115.

[2]魏童，譚軍利，馬中昇.黃土高原地區(qū)水土保持措施對土壤水分影響研究綜述[J].節(jié)水灌溉，2018（10）：97-99，103.

[3]李小英，段爭虎.黃土高原土壤水分與植被相互作用研究進展[J].土壤通報，2012，43（6）：1508-1514.