土壤水分記錄儀對(duì)不同年份土壤濕度變化的研究

　　近年來(lái)，土壤水分方面的研究越來(lái)越深入。馬柱國(guó)等對(duì)我國(guó)東部地區(qū)土壤濕度變化特征及其與氣候變化的關(guān)系進(jìn)行了研究；張皓等研究了上海地區(qū)不同天氣背景下土壤濕度的變化特征，得出“10cm土壤濕度最低、波動(dòng)最為劇烈，50cm土壤濕度最高、波動(dòng)最小”的結(jié)論。

　　方文松等研究用土壤水分記錄儀來(lái)記錄了河南地區(qū)土壤濕度的年變化特征，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)在4、5月土壤濕度達(dá)到最低值，9、10月土壤濕度達(dá)到最高值；王建源等對(duì)泰安地區(qū)的土壤濕度進(jìn)行了研究，得出該地區(qū)在6月土壤濕度達(dá)到年內(nèi)谷值，8月土壤濕度達(dá)到年內(nèi)峰值；張強(qiáng)等對(duì)敦煌地區(qū)的土壤水熱特性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)土壤濕度年內(nèi)出現(xiàn)了三高三低的特征，并且土壤濕度隨著深度加深呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢(shì)。

　　土壤是一個(gè)時(shí)空變異的連續(xù)體，貯存于土壤中的水分因受降水、植被、入滲、蒸發(fā)等因素制約，也存在著空間的分布、聯(lián)系、變化的不同。地球土壤水分是生態(tài)系統(tǒng)重要的影響因子，決定著土壤的演化和土地生產(chǎn)力，同時(shí)土壤水分是土壤侵蝕過(guò)程、植物生長(zhǎng)和植被恢復(fù)的主要影響因子，對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的水熱平衡及系統(tǒng)穩(wěn)定性具有決定性作用。

　　利用土壤水分記錄儀我們可以發(fā)現(xiàn)，土壤水分與降水過(guò)程密切相關(guān)，一個(gè)地區(qū)的降水和蒸發(fā)特征對(duì)其土壤水循環(huán)有著重要的影響，但針對(duì)喀斯特地區(qū)的研究相對(duì)較少。因此，研究喀斯特地區(qū)土壤水分空間分布及其在不同天氣背景下的變異規(guī)律對(duì)喀斯特地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、植被恢復(fù)和土地的合理利用及配置都具有重要的指導(dǎo)意義。

　　貴州位于我國(guó)云貴高原東部梯級(jí)大斜坡地帶，全省山地占75.1%、丘陵占23.6%、平地僅占1.3%，是我國(guó)沒(méi)有平原支撐的典型山區(qū)省份之一，研究區(qū)內(nèi)地形崎嶇、山高坡陡，地形破碎，分布有發(fā)育比較完全的殘丘溶原、峰林盆地或峰林谷地喀斯特地貌。碳酸鹽巖分布廣，巖石裸露率高，喀斯特面積占總面積的73%，耕作土壤面積小，以地帶性黃壤、黃紅壤為主，土壤分布零星且淺薄，石漠化比例大。

　　本研究采用貴州12個(gè)土壤水分記錄儀測(cè)得的小時(shí)平均土壤體積含水量數(shù)據(jù)，分析不同天氣背景下各層土壤水分的變化特征和規(guī)律，以期探索貴州喀斯特地區(qū)土壤水分的變異規(guī)律，為溶巖地區(qū)水土資源的合理利用與生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

　　1、在持續(xù)干旱天氣狀況下，土壤中各層土壤水分含量均隨著干旱時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，表層土壤水分含量變化較深層土壤水分含量變化大，但是因久旱無(wú)雨，整體上各層土壤水分都在比較小的范圍內(nèi)變化。

　　2、在持續(xù)干旱天氣狀況下，大部分觀測(cè)站各層土壤體積含水量之間均存在顯著的相關(guān)關(guān)系，但江口、玉屏、凱里在8月中旬持續(xù)干旱的天氣背景下，各層土壤體積含水量之間的相關(guān)性不顯著。

　　3、一次降雨過(guò)程中，10～20cm深度土壤體積含水量急劇增加，土層越深，含水量變化幅度越小。隨著降雨停滲時(shí)間的延長(zhǎng)，10～20cm深度土壤體積含水量明顯減少，下層土壤體積含水量則穩(wěn)定增加。

　　4、在持續(xù)陰雨的天氣狀況下，大部分土壤水分觀測(cè)站20cm和30cm深度土壤體積含水量與降雨量均存在顯著的相關(guān)關(guān)系，因?yàn)?～30cm土層的作物根系分布密集，接納雨水能力較強(qiáng)。鎮(zhèn)遠(yuǎn)、玉屏、銅仁、荔波的深層土壤水分含量也與降雨存在顯著的相關(guān)性，這與土壤質(zhì)地的持水能力有關(guān)。

　　本研究所采用的數(shù)據(jù)只有降水量和土壤體積含水量，因此只是降水對(duì)土壤體積含水量影響的研究，并沒(méi)有考慮溫度、輻射、蒸散等氣象因子，因此研究具有一定的局限性。對(duì)于氣象因子對(duì)土壤水分的綜合影響，以及不同量級(jí)降水對(duì)各層土壤水分的綜合影響還有待進(jìn)一步研究。