黄土丘陵沟壑区竹节式聚水沟聚水改土效应研究

试验以水平阶地为对照,于7-9月在典型黄土丘陵沟壑区陕西省米脂县测定了竹节式聚水沟中间、上侧和下侧的土壤水分,并于4月初和9月末测定了聚水沟样地的土壤容重。结果表明:7-9月,各时期聚水沟整体土壤水分均高于水平阶地且差异均达到极显著性水平(p<0.01),200cm土层内聚水沟的储水量比水平阶地最高增加了53.54mm,增长率为29.5%;各时期聚水沟不同位置上土壤水分含量表现为沟中间>上侧>下侧,且中间与上、下侧土壤水分差异各时期均达到极显著性水平,上侧土壤水分变化幅度较下侧小;各时期聚水沟整体土壤水分含量表现为0～40cm土层最高,且从7月30日后呈不断下降趋势,>40～100cm土层次之,各时期变化幅度较小,>100～200cm土层最低,但呈不断增长趋势;沟内填充材料可以显著降低沟底10cm以内土层的土壤容重,增大总孔隙度(p<0.05)。竹节式聚水沟较水平阶地更能增加土壤水分含量,缓解浅层土壤干层形成,同时也具有改良土壤结构的作用,作为黄土丘陵沟壑区集聚水、保墒、改土于一体的新技术具有较好的推广应用价值。

黄土丘陵区竹节式聚水沟的蓄水特性

竹节式聚水沟是近年来陕北黄土丘陵区大力推广应用的一种雨水集蓄利用新技术．为了研究不同填充物（树枝、秸秆、石子）聚水沟的蓄水特性，在自然状态和模拟降雨条件下对各聚水沟土壤水分状况和拦蓄水能力进行测定，研究各种填充物的持蓄水特性．结果表明：自然状态下，5—10月各处理土壤储水量变化呈先降低后升高的趋势．5月，树枝沟、石子沟、秸秆沟和水平阶地30～200cm土壤储水量分别为186．76、177．23、169．26和185．76mm；与5月相比，10月树枝沟、石子沟和秸秆沟土壤储水量分别增加14．24、20．28和21．23mm，水平阶地降低6．52mm．10月各处理30～200cm垂直剖面上土壤水分恢复深度不同，秸秆沟和树枝沟恢复深度最大，达到140cm，石子沟次之，为110cm，水平阶地恢复深度最小，仅为80cm．模拟降雨条件下不同填充物聚水沟的拦蓄水总量为：秸秆沟（99．5L）〉石子沟（91L）〉树枝沟（71．5L）．浸水试验测得树枝和秸秆的持水率与浸水时间存在对数函数关系，而吸水速率与浸水时间存在幂函数关系，持水率与吸水速率之间呈负对数关系．秸秆的吸持水能力较树枝强；石子的吸持水能力很弱，随时间基本不发生变化，持水率与吸水速率之间呈线性负相关．3种聚水沟在黄土丘陵区均具有较好的推广应用价值，以秸秆沟的拦蓄水、持水效果最好．