平原井灌区土壤水库调蓄能力分析

20世纪80年代以来,由于干旱少雨,北方井灌地区农田地下水位普遍下降,由此使得农田土壤的蓄水能力发生变化。论文根据北京市水利科学研究所在北京市东南郊水资源试验区取得的试验资料,以0～3m土层作为土壤水库的界定深度,分析其对降雨的调蓄能力;经计算,1991～1995年间,春末夏初雨季前,土壤水库的有效调节能力,多年平均值为137.4mm(0～2m)和188.8mm(0～3m)。分析表明,0～3m层土壤有很好的蓄雨调节能力,雨季平均有近85%的降水量滞蓄在3m土层内,其余蒸腾、蒸发散失或补给地下水。研究认为,在田间采取一定的拦蓄水措施,即使遇到10年一遇24小时p=200mm这样的大暴雨,是可以做到农田地表不产流或少产流,从而最大限度地拦蓄汛期降水,增加土壤水资源量的。

不同林地类型土壤水库蓄水特性研究

研究不同林地类型土壤水库的蓄水特性,以期加深对森林土壤水库削洪补枯机理的认识。以裸露地为对照,木荷林地、杉木林地和封山育林地为研究对象,对它们土壤水库的蓄水功能及其动态变化进行研究。结果表明:木荷林地、杉木林地、封山育林地和对照土壤水库的年均蓄水量分别为381.1,368.7,336.9和243.6mm,分别占各自总库容的75.62%,78.18%,74.62%和59.57%。不同季节中不同林地类型土壤水库的月均蓄水量大小顺序均为多雨期>雨量中等期>少雨期,木荷林地、杉木林地和封山育林地土壤水库多雨期的月均蓄水量分别比对照的多124.8,121.9和85.0mm,少雨期的月均蓄水量也分别比对照的多141.0,129.2和91.0mm。

武夷山风景区不同林地类型土壤水分物理性质及土壤水库特性

对武夷山风景区6种林地类型的土壤容重、孔隙度、持水量及土壤水库容等性能进行了研究,结果表明,(1)0—60 cm土层土壤容重为杉木林>马尾松林>灌木林>针阔混交林>竹林>常绿阔叶林。(2)6种林地土壤总孔隙度和最大持水量为常绿阔叶林>竹林>针阔混交林>灌木林>马尾松林>杉木林;毛管孔隙度和田间持水量为竹林>常绿阔叶林>针阔混交林>灌木林>马尾松林>杉木林;非毛管孔隙度为常绿阔叶林>针阔混交林>灌木林>马尾松林>杉木林>竹林;毛管持水量为竹林>常绿阔叶林>灌木林>针阔混交林>马尾松林>杉木林。(3)在0—60 cm土层内,常绿阔叶林和竹林的土壤总库容最大,针阔混交林、灌木林、马尾松林次之,杉木林的最小。竹林的储水库容最大,而通透库容最小。在相同的立地条件下,常绿阔叶林的土壤特性优于其它林分,最有利于涵养水源。

红壤退化地森林恢复后土壤有机碳对土壤水库库容的影响

亚热带红壤侵蚀退化地实施生态恢复后生物生产力恢复迅速,但土壤尤其是土壤水库的功能并未获得同步恢复,导致土壤水库对于降水和地表径流的调节能力低下,区域性洪涝灾害和季节性干旱依然突出。采用野外调查和室内分析相结合的方式,研究了南方红壤侵蚀退化地典型植被恢复类型(马尾松与阔叶树复层林、木荷与马尾松混交林、阔叶混交林)0—60cm土层土壤水库各种库容差异,以及土壤总有机碳和活性有机碳密度分布特征,采用典型相关分析方法对土壤水库库容与土壤有机碳密度两组指标进行相关分析。结果表明:随着土层深度的增加,各森林恢复类型死库容呈上升趋势,兴利库容和最大有效库容呈下降趋势,防洪库容变化趋势不明显,木荷与马尾松混交林兴利库容略高。不同森林恢复类型同一土层土壤总有机碳密度均表现为马尾松与阔叶树复层林>木荷与马尾松混交林>阔叶混交林,而活性有机碳密度则以阔叶混交林最大。典型相关分析表明,土壤有机碳水平对土壤水库库容的增加具有显著的因果影响关系(P=0.01),其中对有机碳水平起到主导性贡献作用的是水溶性有机碳。因此,对于退化红壤地森林恢复初期,可通过适当密植和立体种植,提高林地生物量和土壤碳密度,并在马尾松等先锋树种针叶林分中补植阔叶乔灌木,以增加土壤活性有机碳含量,增大土壤水库容量,从而有利于土壤水库结构和功能以及退化生态系统的快速恢复。

福建闽江上游不同林地类型土壤水库“库容”的特性

以裸露地为对照,研究木荷林地、杉木林地、封山育林地的土壤水库“库容”组成及其特性,以探讨森林土壤水库的蓄水调水机制。结果表明:木荷林地、杉木林地和封山育林地土壤水库总“库容”,分别为503.95、471.62和451.48mm,分别是裸露地的1.23、1.15、1.10倍;兴利库容分别为326.87、332.21和309.94mm,分别是裸露地的1.23、1.25、1.17倍;死库容分别为114.29、89.60和101.46mm,分别是裸露地的1.11、0.87、0.99倍;防洪库容分别为62.79、49.81和40.08mm,分别是裸露地的1.52、1.21、0.97倍。最大有效库容为389.66、382.02和350.02mm,分别是裸露地的1.27、1.25、1.14倍。不同林地类型土壤水库的“库容”组成,均表现为兴利库容>死库容>防洪库容。与裸露地相比,林地土壤水库“库容”的增加,与林木生长对林地土壤结构的改良作用和林地地表的良好覆盖有关。

福建闽江上游不同林地类型土壤水库蓄水量动态变化

研究不同林地类型土壤水库蓄水量变化，以期加深对森林土壤水库理水机理的认识。以裸露地为对照，封山育林地、杉木林地和木荷林地为研究对象，对其土壤水库的蓄水功能及其动态变化进行研究。结果表明：土壤水库月蓄水量大小顺序为对照〈封山育林地〈杉木林地〈木荷林地，封山育林地、杉木林地和木荷林地月蓄水量的最大值和最小值分别比对照高22．45％，32．83％，34．53％，53．51％，70．09％，79．60％。对照不同层次蓄水量的月变化都远大于林地，林地中以木荷林地的变化量最小。除了封山育林地，杉木林地、木荷林地和对照不同土层的蓄水量随深度的增加呈逐渐增大趋势，但它们土壤水库0～40cm．土层蓄水量变化都远较底层80～100cm大，对水分的调节能力比底层强。

黄土高原土壤水库及其影响因子研究评述

土壤是疏松多孔体,具有存蓄和调节土壤水分的功能。就目前黄土高原土壤水库及其影响因子进行了评述,重点阐述了土壤水库功能及其与三个主要影响因子(气象因子、植被因子、土壤因子)的关系,并对今后的研究做了展望。土壤水库下边界的界定、不同因子对土壤水库的影响以及土壤水库模型的构建等都有待进一步的研究。

甘肃东部旱作区土壤水库贮水力的研究

根据甘肃东部旱作区１４个测站１９８９～１９９２年０～２ｍ土壤水分实测资料，从大气降水－土壤水循环系统出发，探讨了旱作区不同气候类型土壤水库的贮水能力及其运行规律，给出不同农业干旱程度的贮水标准和贮水量亏缺额，为土壤水库潜力的开发利用提供了依据．

延安丘陵沟壑区坡面果园土壤水库特征

测定了坡面果园土壤水库特征曲线;借助黄土高原丘陵沟壑区坡面果园土壤水分长期定位观测,分析了坡面果园土壤水库的调节深度受坡向影响,其中阴坡调节深度大于阳坡;土壤水库来水受土壤入渗的影响,耗水受蒸发的影响,表现出一定的季节性。

黄土丘陵区燕沟流域农林草地土壤水库充失水过程模拟

基于野外实测资料,用土壤-植被-大气传输模型(SVAT-model)——CoupModel对陕北黄土丘陵区燕沟流域农地、刺槐林地、荒草地2006年6月—2007年5月间土壤水库充失水过程进行模拟。结果表明:农地、刺槐林地和荒草地0～600cm土层平均蓄水量随土壤基质吸力增大而减小,土壤水库库容曲线均呈幂函数关系;试验期间,农地、刺槐林地和荒草地的总充水量分别为437,361和429mm,分别占同期降水量463mm的94.3%,77.9%和92.6%;农地土壤水库的充满程度达72.8%～79.3%,荒草地为41.4%～47.5%,刺槐林地仅为37.1%～41.2%;农地、刺槐林地和荒草地的总失水量分别为421,393和468mm;研究期属于干旱年份,农地土壤水库的失水量比充水量少15mm,土壤水库中的水分略有剩余;刺槐林地和荒草地土壤水库的失水量分别比充水量多32mm和39mm,说明刺槐林和荒草会过多地消耗土壤水库中的水分,水分平衡出现负补偿现象。研究不同植被覆盖条件下土壤水库充失水特征,可为黄土丘陵区农田管理、退耕还林等生态环境建设提供科学依据。

基于SWAT和遥感方法的黄土台塬区土壤水库均衡——以甘肃省陇东黄土董志塬为例

以甘肃省陇东黄土董志塬为研究区,采用SWAT模型和遥感方法,就黄土台塬区地下水库均衡进行综合研究.结果表明:黄土台塬区土壤水分负均衡常出现在5、6月份,该期水分亏缺不利于植被的健康稳定生长,是灌溉调节的主要时段.1981-2010年间,气温升高使陆表蒸散需求增加,降水减少使土壤水库补给减少,二者共同导致台塬区土壤水库负衡态势的加重.气候变化背景下,积极寻求外调水源是解决黄土台塬区水资源短缺问题的重要手段.

“土壤水库”储水量的研究

土壤水资源是土壤层内经常参与陆地水分交换的水量,特别是根系带中能被植物利用并可恢复的水量。它表现为土壤水分不断补给与消耗的动态水量。土壤水的存储、补给、更新和平衡,对农林牧业、生态环境及水资源平衡都有极其重要的意义。因此,根据土壤水量平衡原理,提出了土壤水储量的计算方法,并以华北平原沧州地区土壤水的季节变化为例,对土层储水能力进行了计算分析,以达到有效利用土壤水分之目的。

城市“土壤水库”库容的萎缩及其环境效应

"土壤水库"具有容纳和调节水分的功能,不仅能供给植物生长所需的水分,而且具有防洪减灾的作用。城市土壤的水分储蓄和调节功能对于城市生态环境具有非常重要的作用。城市化造成了大量的封闭地表,使得土壤的功能几乎完全丧失。本文以南京市为例,选择不同压实程度的土壤,根据其饱和含水量、田间持水量和萎蔫点含水量计算土壤的总库容、有效库容、滞洪库容和死库容。结果表明,随着城市土壤压实程度的增加,土壤水库的总库容、有效库容和滞洪库容萎缩也越严重,而死库容却明显增加。城市土壤普遍存在压实现象,使城市土壤疏导和容纳水分的能力减弱,城市里出现瞬时洪涝的几率增加,强度加大。因此,良好的城市环境需要有更多的绿地和良好的土壤条件。

基于GIS的黄土丘陵区土壤水库蓄水时空变异特征

以空间图形和数据库为基础,利用GIS将安塞县的土壤水分样点数据与地理数据结合起来,建立不同利用类型-土地类型-坡度分级的浮点型土壤含水率字段,对安塞县域尺度土壤水分制图及其定量化方法进行了研究和探讨;对安塞县不同土层土壤水分状态和分布进行了定量分析。结果表明：0～60 cm土层,雨季前,土壤水分基本处于极难效或难效状态;雨季后,土壤水分基本处于迟效或速效状态;土壤水分补偿率高。60～120 cm土层,雨季前,土壤水分主要为极难效水、难效水和迟效水;雨季后,土壤水分基本处于迟效和速效状态;土壤水分补偿率小于上层。120～200 cm土层,雨季前,土壤水分主要为极难效水、难效水和迟效水;雨季后,土壤水分基本处于难效水、迟效水和速效状态;土壤水分补偿率明显小于上层。200～300 cm土层,雨季前,土壤水分主要为极难效水和难效水;雨季后,土壤水分基本处于极难效和难效状态;土壤水分补偿率很小。300～500 cm土层,雨季前,土壤水分主要为极难效水、难效水和迟效水;雨季后,土壤水分基本处于极难效、难效状态和迟效状态;土壤水分基本不能得到补偿,处于基本稳定状态。

土壤水库与降水资源化研究进展

在雨养农业区,土壤水占总降水量的60%～70%;若在作物参与下有80%降水都转化为土壤水,而土壤水是作物的直接水源,是降水资源化的最有效形式。坡地表层50cm的土壤水分变化直接影响降水径流的形成,从而决定降水利用率的高低。土壤水分变化和降水产流机制是降水资源的理论基础。依据农田水量平衡原理,采用合理的雨水利用方法,使降水资源最有效地直接贮藏在土壤水库中或间接的形成土壤水,以实现土壤水资源的可持续利用。

云雾山草地植被恢复过程土壤水库特性及影响因素

为了了解植被恢复过程土壤水库特征的变化及其驱动因子,为半干旱典型草原区植被恢复的土壤环境效应提供评价依据,研究了宁南半干旱典型草原区植被恢复80 a对土壤水库库容、实际贮水量和贮水效率的影响及驱动因子。结果表明:土壤水库总库容、吸持库容、实际贮水量、贮水效率以及土壤物理性质均在草原植被恢复25 a内不断提高,经37 a略微下降后随植被演替土壤水库特征和土壤物理性质继续改善。通过逐步回归分析,容重、有机质含量和水稳性团聚体分形维数是影响土壤水库总库容的主要因子,毛管孔隙度则是影响土壤实际贮水量和贮水效率的主要因子。土壤有机质含量与容重、分形维数呈显著负相关(P<0.05),与毛管孔隙度呈极显著正相关(P<0.01)。植被恢复促使有机质积累,从而改善了土壤结构状况,提高了土壤土壤贮水能力、贮水量和贮水效率。可以认为土壤有机质积累是土壤水库功能提高的直接动力。

土壤水库和森林植被对水资源的调节作用

以湖南省土地、森林利用状况等有关资料为基础，从土壤和森林对降水形成径流的影响，调节水资源的数量和方式，防洪抗旱减灾方面的作用3个层次，详细地剖析了土壤水库和森林植被对水资源的调节作用。结果指出，土壤水库和森林植被能够调节水资源，其潜力非常大。合理利用土壤水库和森林植被可以蓄水保土减蚀，削减洪峰，减少自然灾害。 关键词：土壤水库；森林植被；

红壤区不同生态模式的“土壤水库”特征及其防洪减灾效能

本文在江西红壤区选择 5种具有代表性的红壤生态利用模式 :稀疏林生态 (Ⅰ )、林草生态(Ⅱ )、草灌生态 (Ⅲ )、经果生态 (Ⅳ )、农田生态 (Ⅴ )和对照模式侵蚀裸地 (Ⅵ ) ,利用人工模拟降雨仪研究和分析了不同生态模式“土壤水库”调节雨水的特征及其防洪减灾效能。结果表明 ,红壤区土壤入水通道受阻是“土壤水库”发挥防洪减灾效能的主要障碍因子 ;人工草灌生态模式 (Ⅲ )的防洪减灾效能最好 ;经果生态模式 (Ⅳ )不但具有较高的防洪减沙效能 ,而且具有较高的经济效益 ,是该区首选模式。

黄土旱塬农田全程全覆盖的“土壤水库”作用

晋南黄土旱塬虽土层深厚 ,蓄水、保水性能良好 ,但传统农业的农田“土壤水库”作用有限 ,在年降水量较小且分布不均匀 ,而蒸发量较大的情况下 ,天然降水利用率很低 ,作物产量极不稳定。为寻求解决这一问题的有效途径 ,于 1991～ 1996年进行了 6年的探索 ,研究出在旱地农田实行全程全覆盖的保水措施 ,采用不同覆盖材料 ,配合垄作方式 ,既能较大程度地吸纳天然降水 ,又可做到全程全封闭地抑制土壤水分蒸发 ,形成良好的“土壤水库”,使不均衡的天然降水变为较均匀的供水 ,在整个覆盖周期内其土壤贮水量始终高于半覆盖和不覆盖处理 ,有效地缓解了作物旱情 ,提高了天然降水的利用效率。

新修坡改梯对土壤水库库容的影响

以重庆缙云山山地黄壤为研究对象,在山地同侧但不同高程的地带,分别选取撂荒地和坡耕地2种土地利用类型地块共6块,对比分析其坡改梯工程前后土壤水库库容变化以及坡改梯区域土壤水库对削洪减灾的作用,并对小流域治理惯用的坡改梯工程的理水功能进行评价。结果表明:(1)坡改梯前后,梯地内土壤水库各项库容变化主要受土层厚度变化影响,但在绝对土层不变的情况下,库容大小在一定程度上受到坡改梯前的土地利用方式影响;(2)土壤水库特性与坡改梯引起的土壤性质变化有关,特别是与土壤孔隙、质地相关指标有关;(3)在百年一遇的设计暴雨条件下,用简化的概念型产流模型进行模拟,发现坡改梯能在理论上削减30%以上的径流,对农业区域旱涝灾害防治有重要作用。