青海湖農場水分研究

侯雨樂

(阿壩師范高等?？茖W校，四川 汶川 623002)

土壤水分不但直接影響土壤的特性和植物的生長，也影響到植物分布和類別。土壤干化及土壤水分問題是目前生態環境平衡、農牧業發展等方面研究的熱點問題，土壤干層是土壤干燥化的主要表現，已引起人們的重視。目前普遍認為干旱半干旱區的土壤干層是由“低降水、高蒸發”的氣候特征導致的。青海湖周邊地區是我國生態環境中典型的脆弱敏感區域之一，草場干旱退化嚴重。因此，研究土壤含水量對查明該地區土壤水分狀況具有重要理論意義、實際指導意義。

1 研究區概況與研究方法

剛察縣是青海省環湖重點牧業縣之一，縣政府駐沙柳河鎮，青海湖農場位于沙柳河鎮南約2.5km處，主要植被為油菜與灌木。平均海拔3300m，具有典型的高原大陸性氣候，日照時間長，晝夜溫差大，年平均氣溫低,為1.3℃。年降水量約330mm，多集中在6~9月，年蒸發量為1500.6~1847.8mm。

2009年7月底，于沙柳河鎮南青海湖農場的油菜花地鉆取采樣點，利用輕型人力鉆采取8個鉆孔的樣品，每10cm采1個樣品。含水量測定采用烘干稱重法。在現場用電子天平稱出即時的濕土重(W1)，樣品運回實驗室后進行烘干，烘干溫度105℃左右，烘干時間在24h以上，之后稱出干土重(W2)。土壤含水量用公式W=(W1-W2)/W2*100%計算，式中W為所測樣品的土壤含水量，W1為烘干前樣品重量，W2為烘干后土壤樣品重量。

2 含水量測定結果

根據以往對黃土高原土壤水分的研究，依據含水量20%為重力水與非重力水的界限和含水量12%為干層與非干層的界限，將土壤含水量進行分層。由于青海剛察土壤粒度成分。

與黃土高原黃土粒度成分基本相同，所以剛察土壤干層標準等級可按照黃土高原地區的標準來劃分。

油菜地采樣點的鉆孔間距在15~25m之間，深度在0.7~1.3m之間。由鉆孔剖面含水量測定結果可知，每個鉆孔的含水量都呈隨深度增加而降低的趨勢。鉆孔1(圖1)含水量變化范圍為13.1%~30.8%。鉆孔2(圖1)平均含水量為13.0%。鉆孔3(圖1)平均含水量為22.9%，含水量都大于12%。鉆孔4(圖1)平均含水量為14.8%。鉆孔5(圖1)的平均含水量為20%。鉆孔6(圖1)的平均含水量為23.6%。鉆孔7(圖1)的平均含水量為24.0%，含水量大都大于20%。鉆孔8(圖1)的平均含水量為18.1%。

圖1 沙柳河鎮油菜地土壤含水量

3 土壤粒度分析結果

粒度測定應用的是英國馬爾文儀器公司生產的Mastersizer-2000激光粒度儀，測量范圍為0.02~2000m，對大于2mm的土樣用篩析法測定。由實驗結果可知，油菜地采樣點剖面的粒度組成以粗粉砂為主，其平均含量達到了34.0%，最高大于50%；其次是細砂，平均含量為14.5%，向下部顯著增加；再次是細粉砂，平均含量為14.4%?？梢源_定該采樣點土層主要是粉砂土。

4 討論

(1)剛察土壤干層標準與干層分布。目前關于干層的研究主要是在黃土高原地區，黃土以粉砂為主。張國勝等人的研究表明青海省旱地土壤的最大有效水分變化范圍為20%~25%。本區油菜花地土壤也是以粉沙為主，所以可以以黃土高原的土壤干層標準作為確定該地區土壤干層的標準，即含水量小于12%就認為是土壤干層，含水量變化范圍在9%~12%之間的為輕度干層，6%~9%之間的為中度干層，6%以下是嚴重干層。

2009年該區降水量增加，且7～8月份出現了持續時間較長的連續降水，大大增加了水分的入滲，這是該年土壤0.5m以上出現了重力水的主要原因。根據趙景波等人的研究可知，在剛察縣其他地區，從0.7m左右深度有干層發育分析，該區正常年土壤以重力水形式向下運移的水分一般不會超過0.7m的深度。因為如果在正常年土壤1m左右深度出現重力水，就會在數月內使其下1.5m左右深度土層水分得到補充升高，使干層消失。

(2)油菜地土壤含水量特點與干層強弱。油菜地采樣點土層較薄。除了鉆孔2、4、8這3個鉆孔個別深度的含水量小于12%以外，其它各鉆孔均大于12%。該植被區重力水下滲較深，最深達到了130cm。由于經常灌溉的原因含水量較高，基本沒有土壤干層發育。

但是，青海湖地區除了人工灌溉的油菜地沒有土壤干層發育之外，其他草地和灌草地均有中度干層發育。青海湖地區土層越厚，下部干層越強也表明了該區水分處于負平衡狀態。水分負平衡對青海湖水位的影響是很不利的，表明該區已不能通過土壤徑流和地下徑流補給湖水，也不利于地表徑流的形成。要保持青海湖水位的不變或升高，就要保持入湖河流流量不變或使流量增加。因此，應當嚴格控制對流入青海湖的河流水資源的開發。

(3)農牧業適宜度分析。研究表明[11]，剛察縣當地降水量并不能充分滿足牧草生長發育的需要。加上青海省氣候有向暖干化發展的變化趨勢，牧業區氣溫在持續升高，降水量持續減少，而蒸發量普遍增大。雖然2004之后青海湖地區降水量有一定的增加，湖水面有所升高，但2009年土壤中下部普遍都有中度干層發育指示該區的土壤水分仍然存在明顯不足[11]。由于該區土層較薄，土壤水分較為缺乏，所以要維持生態平衡，就必須科學的發展農牧業，合理利用土壤水分，防止草場退化給農業生產造成不利影響。

黃土高原地區的研究表明，土壤干層的發育會影響植物的正常生長，嚴重者會導致植物生長不良。青海剛察地區廣泛發育了中度土壤干層。在這種情況下，以保持當地自然生長的草原植被為宜，避免發展耗水多的、生長快的深根系植被。油菜是剛察地區最主要的經濟作物，播種面積廣，也是青海省油菜的主要產區之一。而當地降水量少，該區一般采取灌溉措施來滿足油菜生長的需要。由于油菜的耗水量要高于其它草本植物的耗水量，引河水大面積漫灌會減少入湖水量，導致青海湖湖面下降，所以不宜大面積種植油菜。同時要大力推廣節水灌溉措施，以減少水分消耗。

[1]陳懷滿.環境土壤學[M].北京：科學出版社,2005:68~72.

[2]何其華，何永華，包維楷.干早半干旱區山地土壤水分動態變化[J].山地學報,2003,21(3):149~156.

[3]李玉山.黃土區土壤水分循環特征及其對陸地水分循環的影響[J].生態學報,1983,3(2):91-101.

[4]李玉山.黃土區土壤水分循環特征及其對陸地水分循環的影響[J].生態學報，1983，3(2):91-101.

[5]孫菁.青海湖區針茅草原生物量的動態變化[J].草業科學，2004，21(7):18-21.

[6]剛察縣志編纂委員會.剛察縣志[M].西安:陜西人民出版社,1997:16-79.

[7]楊文治，邵明安.黃土高原土壤水分研究[M].北京：科學出版社.2002.

[8]王力，邵明安，侯慶春.延安試區土壤干層現狀分析[J].水土保持通報,2000,20(3):35-37.

[9]張國勝，徐維新，童立新，等.青海省旱地土壤水分動態變化規律[J].干旱區研究,1999,16(2):36-40.

[10]王力，邵明安，侯慶春.土壤干層量化指標初探[J].水土保持學報,2000，14(4):87-90.

[11]趙景波，侯雨樂.青海湖西吉爾孟附近土壤水分研究[J].地理科學，2011，(4):394-400.

[11]趙景波，侯雨樂.青海湖西吉爾孟附近土壤水分研究[J].水土保持通報，2011,31(1):180-185.

[13]李瑜琴，趙景波.西安地區豐水年有林地土壤水分恢復效應研究[J].干旱地區農業研究.2009，27(3):101-106.

[14]伏洋，張國勝，李鳳霞，等.青海省草地生態環境變化態勢及驅動力分析[J].草業科學，2007,24(5):

[15]于振文.作物栽培學各論(北方本)[M].北京：中國農業出版社，2003:98-101.