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金沙江下游季节性干旱区紫色土坡耕地土壤水分变化特征

徐露 张丹 向宇国 陈凡 陈玉蓝 黄田钫

徐 露, 张 丹, 向宇国, 陈 凡, 陈玉蓝, 黄田钫. 金沙江下游季节性干旱区紫色土坡耕地土壤水分变化特征[J]. 土壤通报, 2021, 52(3): 585 − 593 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2020080301
引用本文: 徐 露, 张 丹, 向宇国, 陈 凡, 陈玉蓝, 黄田钫. 金沙江下游季节性干旱区紫色土坡耕地土壤水分变化特征[J]. 土壤通报, 2021, 52(3): 585 − 593 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2020080301
XU Lu, ZHANG Dan, XIANG Yu-guo, CHEN Fan, CHEN Yu-lan, HUANG Tian-fang. Moisture Characteristics of Purple Soil in a Seasonal Arid Area in the Lower Reaches of the Jinsha River[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2021, 52(3): 585 − 593 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2020080301
Citation: XU Lu, ZHANG Dan, XIANG Yu-guo, CHEN Fan, CHEN Yu-lan, HUANG Tian-fang. Moisture Characteristics of Purple Soil in a Seasonal Arid Area in the Lower Reaches of the Jinsha River[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2021, 52(3): 585 − 593 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2020080301

金沙江下游季节性干旱区紫色土坡耕地土壤水分变化特征

doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2020080301
基金项目: 中国烟草总公司四川省公司重点科技项目(SCYC201802)和四川省重点研发项目(2019YFG0332)资助
详细信息
    作者简介:

    徐露:徐 露(1994−),女,四川省成都市人,博士研究生,主要从事土壤修复与水土保持研究。E-mail: 1179313196@qq.com

    通讯作者:

    E-mail: daniezhang@imde.ac.cn

  • 中图分类号: S152.7

Moisture Characteristics of Purple Soil in a Seasonal Arid Area in the Lower Reaches of the Jinsha River

  • 摘要: 土壤水分是季节性干旱区农业生产的限制因子,研究紫色土坡耕地土壤水分变化特征有助于解决坡耕地的生态水文型干旱问题。以金沙江下游季节性干旱区紫色土坡耕地为研究对象,使用PR2/6土壤剖面水分测定仪在雨季对5°、10°、15°、20°、25°、30°坡面10、20、30、40、60、100 cm土层的土壤体积含水量进行连续监测,分析紫色土剖面含水量变化特征。结果表明:坡耕地土壤水分随时间的变化特征可分为四个阶段:6月初至6月底为土壤水分恢复期,7月初至8月中旬为土壤水分快速补充期,8月中旬至8月底为土壤水分消耗期,9月初至9月底为土壤水分回升期。土体剖面含水量自上而下呈现逐渐增加的趋势,且各层含水量都具有显著的差异性和相关性。6个监测点最大含水量均出现在100 cm处,为19.67% ~ 33.82%,最小含水量大多出现在20 cm处,为3.07% ~ 11.71%。土壤含水量变异系数自上而下逐渐降低,10 cm处土壤含水量变异系数最大,为8.67% ~ 56.28%,100 cm处最小,为0.68% ~ 14.76%;土壤含水量随着坡度的增加总体上呈减小趋势,在0 ~ 60 cm土层,10°监测点的土壤含水量最高,为12.20% ~ 20.40%,在0 ~ 100 cm土层,25°监测点的土壤含水量较低,为4.28% ~ 19.22%。降雨和坡度对土壤含水量均有显著影响,二者对土壤含水量的影响随土层深度的增加而减弱。研究结果对紫色土坡面水资源高效利用及提高农业生产力具有重要意义。
  • 图  1  研究区位置图

    Figure  1.  The location of study area

    图  2  紫色土坡耕地剖面土壤含水量等值线

    Figure  2.  Contour map of soil moisture content at different slopes

    图  3  紫色土耕地土壤剖面含水量及其变异系数

    不同的小写字母表示同一坡度下不同土层平均土壤含水量之间在0.05水平上存在显著差异。

    Figure  3.  Moisture content and its coefficient of variation in Purple Soil profile

    图  4  不同坡度同一深度土层土壤含水量的差异

    不同的小写字母表示同一土层下不同坡度之间在0.05水平上存在显著差异。

    Figure  4.  The difference in moisture content at the same soil layer among different slopes

    表  1  土壤水分监测点基本情况

    Table  1.   Characteristics of soil moisture sampling sites

    监测点
    Sites
    坡度(°)
    Slope
    坡位
    Slope
    position
    黏粒(%)
    Clay
    粉粒(%)
    Silt
    砂粒(%)
    Sand
    0 ~ 20 cm20 ~ 40 cm40 ~ 60 cm60 ~ 100 cm0 ~ 20 cm20 ~ 40 cm40 ~ 60 cm60 ~ 100 cm0 ~ 20 cm20 ~ 40 cm40 ~ 60 cm60 ~ 100 cm
    1 5 坡上 15.9 10.3 7.4 15.0 9.7 7.4 9.0 9.6 74.4 82.3 83.6 75.4
    2 10 坡中 16.9 15.6 16.2 22.1 15.4 12.8 13.4 19.3 67.7 71.6 70.3 58.6
    3 15 坡中 18.5 20.5 18.0 32.6 10.5 10.9 9.7 17.8 71.0 68.6 72.3 49.6
    4 20 坡中 23.4 22.2 18.5 13.5 15.3 14.7 15.4 11.5 61.3 63.1 66.1 75.0
    5 25 坡中 20.2 16.4 22.2 21.0 13.1 10.3 15.8 11.8 66.8 73.3 61.9 67.2
    6 30 坡脚 16.9 18.1 25.4 13.9 10.4 12.7 19.3 11.0 72.7 69.2 55.3 75.2
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    表  2  降雨事件特征

    Table  2.   The characteristics of rainfall events

    月份
    Month
    降雨次数
    Rainfall times
    降雨量(mm)
    Rainfall
    小雨
    Light rain
    中雨
    Moderate rain
    大雨
    Heavy rain
    暴雨
    Rainstorm
    所有雨型
    Rainfall events
    小雨
    Light rain
    中雨
    Moderate rain
    大雨
    Heavy rain
    暴雨
    Rainstorm
    所有雨型
    Rainfall events
    6月 8 4 1 1 14 23 65.8 40 111.8 240.6
    7月 12 6 4 1 23 56.3 109.7 132.4 51.8 350.7
    8月 6 2 0 1 9 33.8 27.1 0 72.2 133.1
    9月 6 3 1 1 11 20.8 47.4 33.4 81.2 182.8
    6 ~ 9月累计 32 15 6 4 57 133.9 250 205.8 317 906.7
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    表  3  不同坡度紫色土耕地不同深度土壤含水量相关系数

    Table  3.   Correlation coefficient of soil moisture content at different depths of Purple Soil

    土壤深度(cm)
    Soil depth
    相关系数
    Correlation coefficient
    降雨量
    Rainfall
    10 cm20 cm30 cm40 cm60 cm100 cm
    10 0.263** 1 0.636** 0.581** 0.576** 0.269** 0.200**
    20 0.108** 0.636** 1 0.480** 0.521** 0.440** 0.545**
    30 0.127** 0.581** 0.480** 1 0.766** 0.520** 0.329**
    40 0.057 0.576** 0.521** 0.766** 1 0.598** 0.363**
    60 0.012 0.269** 0.440** 0.520** 0.598** 1 0.738**
    100 −0.014 0.200** 0.545** 0.329** 0.363** 0.738** 1
      注:* 显著性水平为P < 0.05;** 显著性水平为P < 0.01。
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-08-03
  • 修回日期:  2021-01-25
  • 刊出日期:  2021-06-04

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