黄土区长武塬土地利用变化对土壤水平衡的影响

[目的]揭示土地利用变化对土壤水平衡中各水文变量的影响,明确黄土区水循环演变机制,进而为相似研究提供技术支撑。[方法]以黄土区长武塬为研究区,采集农地、18 a和26 a苹果园下20 m土样,测定了土壤水及其稳定性和放射性同位素含量,分解量化了土壤水平衡中各分量,评估了其对土地利用变化的响应。[结果]以农地为基准,18 a和26 a苹果园土壤水储量减少7.3%~14.3%,深层渗漏量减少41.2%~80.0%,蒸散发量增加5.0%~9.6%。蒸散发中,蒸发量减小8.6%~17.2%,而蒸腾量增加了12.9%~25.4%。[结论]3种土地利用方式下土壤水含量存在显著差异,土壤水氧同位素剖面总体呈现先减小后稳定的变化趋势,农地条件下土壤水受到的蒸发最强。深根植物苹果树主要通过增加蒸腾耗水而减少其他水文变量的通量,显著影响水文过程。

土地利用变化对土壤水补给来源影响研究

为探究不同植被类型深剖面土壤水补给来源,以黄土区长武塬为研究区,采集两种土地利用方式(农地、18 a苹果园、26 a苹果园)下20 m深土壤剖面,测定土壤水及其稳定性和放射性同位素含量,基于同位素方法对不同土地利用类型下不同深度土壤水来源进行溯源分析。研究表明:(1)苹果园土壤水含量明显低于农地,说明果园耗水强度更大,对深层土壤水影响更为显著。(2)农地、18 a和26 a苹果园下降水偏移量分别为-22‰、-20‰和-6‰,说明降水补给土壤水后受到蒸发作用影响,且农地土壤水比果园受到的蒸发效应更强。(3)该区土壤水补给主要以活塞流为主;对于补给不同深度土壤的可能水源,6 m以下补给水的同位素组成(δ^(2)H=-83.8‰,δ^(18)O=-12.1‰)较0~6 m(δ^(2)H=-68.8‰,δ^(18)O=-10.1‰)更为贫化,且6 m以下补给水的氢氧稳定同位素组成与日降水量≥50 mm·d-1的降水更相似。与农地(δ^(2)H=-70.6‰,δ^(18)O=-10.4‰)相比,果园土壤补给水的氢氧稳定同位素组成(δ^(2)H=-76.1‰,δ^(18)O=-11.1‰)更贫化。综上,深层和果园土壤可能需要更高强度降水的补给,本研究对深厚非饱和带水循环过程的理解及水资源管理具有重要意义。