太行山区中段旱季土壤含水量的影响因素

太行山脉为我国第二、第三阶梯的重要分界线,海拔自西向东迅速降低,在这种自然条件复杂的地理空间过渡带内,土壤含水量(SWC)空间格局特征及其影响因素亦复杂而不明确,限制了对山区土壤水文过程的认知。本研究通过在太行山区中段设置间距约85 km的两条样线(长度分别为140 km和164 km),在旱季采集土壤样品,测定SWC、容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、有机碳含量、机械组成等理化性质,详细调查样点的地形条件(坡度、坡向、海拔等)和植被条件(植被类型、枯落物情况等),利用经典统计和地统计的方法,并结合结构方程模型,分析了表层(0~10 cm)和次表层(10~20 cm)SWC在海拔梯度上的变异特征,探讨了其主要影响因素。结果表明,太行山区中段两条样线均表现为表层SWC显著小于次表层,两条样线之间没有显著差异。地统计分析表明,表层和次表层SWC分别适用线性模型和指数模型模拟,说明表层SWC影响因素更加复杂,随机因素占主导地位;次表层呈现出块基效应,随机因素和结构因素共同起作用。两条样线次表层SWC块基比分别为48.01%和31.62%,说明次表层SWC属中等程度的空间相关性。影响SWC的主要环境因子为海拔和降水量,坡度、坡向及植被类型没有达到显著水平;土壤性质中,表层SWC主要受容重的影响,次表层主要受毛管孔隙度和黏粒含量的影响。结构方程模型显示,土壤性质是影响旱季SWC的直接因素,环境因子是间接因素。环境因子对旱季SWC的影响超过80%是通过土壤性质产生的间接影响。以上结果有助于深入了解太行山区SWC特征,为水-土过程的深入研究提供科学依据。