元阳梯田水源区土壤水分动态变化规律研究

马菁, 宋维峰

西南林业大学, 环境科学与工程学院, 昆明 650224

元阳梯田水源区土壤水分动态变化规律研究

马菁, 宋维峰*

西南林业大学, 环境科学与工程学院, 昆明 650224

马菁, 宋维峰. 元阳梯田水源区土壤水分动态变化规律研究[J]. 生态科学, 2016, 35(2): 33-43.

MA Jing, SONG Weifeng. Study on dynamic change of soil moisture in water source area of Yuanyang Terrace[J]. Ecological Science, 2016, 35(2): 33-43.

近几年云南大部分地区受旱情困扰, 但元阳梯田却未受影响, 这与梯田水源区土壤水分运移特征息息相关。为探究该区土壤水分运移特征, 选取乔木林地、灌木地和坡耕地三个标准径流小区, 测定并分析不同坡位(上部、中部、下部)及不同深度(10 cm、20 cm、30 cm、40 cm、60 cm、100 cm)的土壤容积含水率。结果表明: 土壤水分变异系数随土层深度的增加而减小; 乔木林地、灌木地、坡耕地三种土地利用类型对土壤水分的影响表现为: 雨季差异不显著而旱季差异显著; 乔木林地和坡耕地的储水量以60 cm为界分为两层, 而灌木地则明显分为10 cm(6 mm—12 mm)、20—60 cm(49 mm—110 mm)、100 cm(169 mm—210 mm)三层, 且土壤储水量与土壤深度的相关度最高; 土地利用类型与土层深度的交互作用对土壤含水率的影响较大; 越往深层, 林地的保水效果越好。因此, 元阳梯田水源区的森林不仅能为梯田提供长流水, 而且在提高土壤水分利用率、维持梯田可持续发展上具有十分显著的作用。

土层深度; 水分动态; 变异性; 储水量

1 前言

元阳梯田位于云南省元阳县中部, 距今已有上千年的历史, 是哀牢山地区哈尼族千百年来独特的农耕文明景观[1–4]。它巧妙地利用了特殊自然环境下的水资源循环系统, 把平原地区的农耕垦种技术移植到高海拔山区, 在哀牢山脉的崇山峻岭中形成了山有多高水有多高, 数百级水田依山迭层而上的壮观景象[5]和“江河—森林—村寨—梯田”四度同构[6]的生态系统。近年来, 元阳梯田以其美丽的自然风光和悠久的农耕文化吸引了众多国内外专家学者对梯田的形成及其生态系统、水资源利用等方面进行研究[2,7–10], 而目前关于元阳梯田土壤水分变化的研究还很少。加之近几年云南大部分地区连续干旱,但元阳梯田却未受影响, 这使得梯田水源区土壤水分的动态变化和运移逐渐成为研究者们的焦点。本文选取元阳梯田水源区内乔木林地、灌木地和坡耕地三种典型土地利用类型, 通过对其土壤容积含水率、储水量及其与降水、土层深度等因素之间的动态变化规律进行研究, 以期掌握土壤水分动态, 提高水分利用率, 为元阳梯田的可持续发展提供理论依据。

2 材料与方法

2.1 研究区概况

元阳县位于云南省红河州南部, 地理坐标为102°27＇—103°13＇E、22°49＇—23°19＇N之间。东南与金平县接壤, 西南与绿春县为界, 西与红河县相邻,北与建水、个旧两县隔河相望。元阳梯田分布区约有梯田1.32万hm2, 分布于海拔700—1800 m, 坡度15°—25°的沟壑山岭间, 为深切割中山地貌类型。气候属亚热带山地季风气候, 因地形复杂, 立体气候显著, 干湿季分明[7]。年平均气温为20.5 ℃, 年无霜日363.5 d; 相对湿度85%[11]。土壤以黄棕壤为主, 土壤剖面完整, 土层厚度约为100 cm[12]。年均降水量1403 mm, 多年平均降水量1397.6 mm, 森林覆盖率达50%[13], 林地植被类型为常绿阔叶林, 主要乔木树种有灰木(Symplocos pilosa)、石栗(Aleurites moluccana)、元江栲(Castanopsis orthacantha)、绿樟(Meliosma squamlata)、香桂(Cinnamomum subavenium)、云南臀果木(Pygeum henryi)、云南山枇花(Gordouia chrysandra)、尖叶桂樱(Laurocarasus undulata)、板栗(Castanea mollissima)、油葫芦(Pyrularia edulis)、泡花树(Meliosma cuneifolia)等, 主要分布在海拔1970 m—2020 m之间。研究样地基本情况见表 1。

2.2 研究方法

(1) 采用“水土保持标准径流小区监测法”, 在流域出口处布设卡口站1处, 控制面积约为0.77 km2。依据立地类型和土地利用特征, 在控制流域内选取乔木林地, 灌木地和坡耕地三种土地利用类型, 并在各土地利用类型内选取适当位置分别布设一个5 m×20 m的标准径流小区, 全面调查每个径流小区内的基本情况。

(2) 在每个标准径流小区内分别选取上、中、下(同一直线上)三个部位并分别埋设长度为1 m的套管,利用高精度土壤水分测量仪ML2X观测上坡、中坡、下坡各坡位不同深度(10 cm、20 cm、30 cm、40 cm、60 cm、100 cm)的土壤容积含水率。观测时间为2012 年5月至2013年4月, 观测频率为每隔一天, 每天两次(早上8点和傍晚5点)。观测时将圆柱式防水探头伸入事先埋设好的套管内, 并使用HH2型手持读表读数, 记录测量数据。测量时仪器发射一定频率的电磁波, 电磁波沿探针传输, 到达底部后返回, 检测探头(经特殊标定后精度为±1%)输出的电压, 由于土壤介电常数的变化通常取决于土壤的含水量, 由输出电压和水分的关系则可计算出土壤的含水量。

表1 实验样地基本情况Tab. 1 Basic information on the test plots

土壤的容积含水率是土壤中水分容积与土壤容积的比例, 容积含水率定义为:

其中,vθ为容积含水率;wV为土样中水的体积;sV为土样的总体积。

(3) 在每块样地内代表性地段挖掘土壤剖面,并调查土壤因子。

(4) 通过上述观测数据分层计算不同土地利用类型的土壤储水量。

计算公式如下:

式中,W为土壤储水量(mm);h为土层厚度(cm);vθ为土壤含水量(%)。

2.3 数据处理与分析

通过野外实测与室内分析相结合的方法分析研究结果, 将所得数据用Excel和SPSS11.5软件进行处理分析,包括单因素方差分析(LSD检验)、双因素方差分析及相关性分析。

3 结果与分析

3.1 降雨的季节变化

土壤水分的变化主要受降雨(尤其是＞10 mm的有效降雨)和蒸散过程的影响[14]。研究区内降雨的季节变化明显, 有旱雨季之分。2012年5月—2013年4月此 12个月的降雨量(表 2)表明, 年降水量约有78.6%集中在雨季, 而旱季降雨量仅占全年降雨总量的21.4%。最大降雨量出现在7月, 最小降雨量出现在1月。

3.2 不同土地利用类型土壤水分空间变化

土壤水分是土壤—植物—大气连续体的一个关键因子, 它不仅是组成土壤的主要物质之一, 也是植物生长需水的主要来源, 更是土壤系统养分循环和流动的载体。因此, 土壤水分的存在直接或间接地影响土壤的特性、植物的生长及分布, 在一定程度上也影响小气候的变化[15–17]。

土壤水分的空间变化即土壤水分的垂直变化,主要受向下的入渗再分布和向上的蒸发过程所支配,而影响这两个过程的因素较多且会随时空不断变化[18],故土壤剖面水分含量随土层深度的不同表现为不均匀的分布。

3.2.1 不同深度土壤水分空间分布

通过在每块样地内代表性地段挖掘土壤剖面并观察发现, 各土壤剖面均比较完整, 无裂缝、大石块及地下洞穴。因此通过高精度土壤水分测量仪ML2X所测得的数据受土壤剖面不均匀性的影响不大。

由不同深度土壤水分空间分布(图1)可见, 不同深度土壤水分分布有很大差异。图 1A表明, 0—20 cm范围内土壤平均含水率表现为坡耕地＞灌木地＞乔木林地。这是因为乔木林地和灌木地的植被对降水都具有再分配作用, 直接影响地表径流量, 而坡耕地裸露的土壤较多, 故降水量的多少对表层土壤的影响比乔木林地和灌木地大。进一步分析可见,从雨季(5月)开始, 植物的生长速度及蒸发蒸腾量逐渐增大, 但土壤水分的收入项(降雨量)远大于其支出项(水分蒸发和植物蒸腾), 使得土壤水分得到一定的积累, 所以乔木林地和灌木地土壤含水率在5月到10月之间总体呈现增加趋势; 而在旱季(11月—次年 4 月), 植物生长代谢减弱, 降雨量明显减少, 乔木林地和灌木地上的植被对水分的消耗大于降雨的补给,土壤水分的变化主要是各层次间的相互转化, 坡耕地水分的减少则主要来自土壤蒸发。

表2 降水量季节分配Tab. 2 Seasonal distribution of precipitation

图1 不同深度土壤水分空间分布Fig. 1 Spatial distribution of water content at different soil depths注: 不同土地利用类型各月平均土壤含水率的数值, 均是该类型所有测点含水量的统计值(平均值±标准误差)。A、B、C表示相同月份不同立地类型的差异, a、b、c、d表示相同立地类型不同月份的差异。

由图1B可知, 20—40 cm范围内土壤平均含水率总体趋势表现为灌木地＞坡耕地＞乔木林地。该层的土壤水分主要与植物根系的吸水作用有关。灌木的根系浅且密集, 根系向四周伸展的比较远, 因此在该范围内形成了一层“隔水层”, 水分在该层被阻挡并聚集, 故土壤平均含水率表现为灌木地最大。同时, 灌木地和乔木林地的土壤含水率于10月以后逐渐下降, 而坡耕地的反而上升, 这种现象可能是因为坡耕地土壤结构不良, 不能保水, 表层接受降雨补给后很容易渗透到下层所致。

由图1C可见, 40—60 cm土壤含水率的变化范围比较集中(0.143—0.193 cm3·cm–3之间), 变化幅度较小, 说明外界条件即降雨对其影响明显减弱。平均含水率的总体趋势表现为乔木林地＞灌木地＞坡耕地。

图1D表明, 深层(60—100 cm)土层的土壤水分变化受外界环境的影响更小, 变化更缓和。土壤平均含水率的总体趋势表现为乔木林地＞坡耕地＞灌木地。由于灌木地的植被根系较浅, 水分的下渗能力受到限制, 因此灌木地的土壤含水率在该层最小。

由方差分析结果可知, 四个层次(0—20 cm、20—40 cm、40—60 cm、60—100 cm)不同立地类型之间的土壤平均含水率差异显著; 同时, 对浅层土壤而言(图1A、图1B), 相同土地利用类型的平均含水率随时间的变化显著, 而越往深层变化越不显著(图1C、图1D)。

综上可知, 越往深层, 乔木林地的土壤含水率越高, 各月之间的变化越不显著, 土壤所能保持水分的作用越能够体现, 从而反映出森林保持水土、涵养水源的作用。

3.2.2 不同深度旱雨两季土壤水分统计特征

不同土地利用方式下, 各层次土壤含水率及土壤水分的变异程度均存在差异。对三种土地利用类型的土壤含水率做统计分析得出: 土壤含水率的最大变异值出现在表层10 cm处, 最小变异值出现在100 cm处, 变异系数反映了不同深度土壤含水量的变化程度, 变异系数越大, 土壤含水量变化越剧烈,反之亦然[19]。旱季各土层的变异系数均明显小于雨季, 这是因为旱季降雨量及降雨时间均小于雨季,外界环境对土壤的影响减少, 土壤含水率的变化主要是植物的蒸发、土壤的蒸腾以及土壤各层水分的互相转化和运移所致。

(1) 雨季

图2反映出雨季(2012年5月—10月)不同土地利用类型土壤水分随深度的变化趋势及变异程度。除坡耕地外, 各样地土壤水分垂直变化明显, 乔木林地和灌木地的变异程度均表现为随着深度的增加而减小, 并且越往下层变异程度越趋于稳定, 表明土壤表层易受外界环境影响。

图2 雨季不同土地利用类型下不同深度土壤含水率变化Fig. 2 Variation of soil moisture content at different soil depths in wet season under different land use types注: 不同土地利用类型各月平均土壤含水率的数值, 均是该类型所有测点含水量的统计值(平均值±标准误差), 下同。

利用SPSS11.5就雨季不同土地利用类型对土壤含水率的影响做单因素方差分析得出: 方差检验的F=1.144, Sig=0.323＞0.05, 即总体看来, 雨季不同土地利用类型对土壤水分影响不大。进一步对各土地利用类型之间做多重比较检验得出, 乔木林地与灌木地和坡耕地的Sig分别为0.342和0.138, 灌木地与坡耕地之间的Sig=0.592, 均大于0.05, 即三种土地利用类型之间无显著差异。

(2) 旱季

由图3可以看出, 旱季(2013年11月—2014年4月)三种土地利用类型的垂直变化趋势与雨季基本类似, 但曲线较雨季密集, 表明旱季土壤水分变化范围小。值得注意的是, 坡耕地的变化比较特殊, 即40 cm—100 cm土层的变化趋势基本一致, 变异程度基本相同。

利用SPSS11.5就旱季不同土地利用类型对土壤含水率的影响做单因素方差分析得出: 方差检验的F=10.547, Sig=0.000＜0.05, 即总体看来, 不同土地利用类型对土壤水分有较大影响。进一步对各土地利用类型之间做多重比较检验得出, 乔木林地与灌木地和坡耕地的Sig分别为0.028和0.000, 灌木地与坡耕地之间的 Sig=0.020, 均小于 0.05, 即旱季乔木林地和灌木地、坡耕地之间的均值差异显著。

图3 旱季不同土地利用类型下不同深度土壤含水率变化Fig. 3 Variation of soil moisture content at different soil depths in dry season under different land use types

3.2.3 同一深度旱雨两季土壤水分的变化

(1) 雨季

对不同土地利用方式下相同土层土壤含水量(图4)进行比较发现, 各层次的变化趋势有很大差异。10 cm处含水率表现为坡耕地＞灌木地＞林地; 土壤深度为20 cm和30 cm时, 灌木地的含水率则变为最大, 直至40 cm以下时, 林地土壤的含水率逐渐大于其他两种土地利用类型。值得注意的是, 100 cm处坡耕地的含水率反而略大于林地, 原因可能是坡耕地存在大孔隙或其他“通道”, 使水分下渗至深层所致。

(2) 旱季

由图5可知旱季相同土层土壤含水量的变化与雨季相比有明显不同。就10 cm和20 cm而言, 坡耕地和灌木地土壤含水量的变化波动较大, 而林地土壤含水量则基本恒定。除60 cm处林地含水率表现为最大以外, 各土层对应的坡耕地均具有较高的含水率。就整个土壤剖面而言, 林地土壤所含水分基本恒定, 说明在旱季降水较少的情况下, 林地仍然能保存一定的水分, 植物能够通过水力提升的作用维持生长所需, 这对旱季植物的生长具有不可忽略的作用。

3.3 不同土地利用类型土壤水分时间变化

3.3.1 土壤储水量的时间变化

土壤储水量是指在自然状态下土壤中储蓄的水量, 其大小由土壤容积含水率和土层厚度确定, 它是由土壤的持水能力所决定。研究区不同土地利用类型0—100 cm土层土壤储水量的分析结果见图6。

图 6表明, 研究区内不同土地利用类型土壤储水量随时间和深度的变化而有差异, 即储水量同时受水平尺度和垂直尺度的影响。

由图6A可见, 乔木林地同一深度土壤储水量的变化受各月降雨量的影响, 以深层土层最为显著, 但其他各层次总体趋势都比较平稳, 没有大幅度的变化。就垂直尺度来说, 储水量随深度的增加而明显增加。储水量以60 cm为界分为两层, 而60 cm到100 cm土层的变化比较显著, 含水率的最大差距达到201.52 mm。100 cm土层的土壤储水量达到最大值的时间(10月)滞后于降雨量达到最大值的时间(7月), 这与林地土壤水分向深层运移有关。

图4 雨季不同土地利用类型下相同深度土壤含水率变化Fig. 4 Variation of soil moisture content at the same soil depth in wet season under different land use types

图6B表明, 水平尺度上, 灌木地各土层土壤储水量的总体趋势较平稳, 层次清晰, 受降雨量的影响不显著。垂直方向上, 土壤储水量明显分为3层, 即10 cm、20—60 cm、100 cm。浅层(10 cm)土层的储水量集中在6 mm—12 mm之间; 除60 cm土层在11月之后有上升趋势外, 20—60 cm土层储水量的变化趋势大体一致, 范围集中在49 mm—110 mm之间; 深层(100 cm)土层的储水量的变化范围集中在169 mm—210 mm之间, 比前两层明显增多。

由图6C可见, 坡耕地在水平方向上的变化趋势平稳, 变化范围不大, 但深层土壤的波动比较明显。在垂直方向上明显可以分为两层, 60 cm以下的土层储水量基本集中在100 cm以内, 而100 cm出的储水量集中在247 mm—300 mm之间。这可能因为坡耕地的土壤比较疏松, 上层土壤颗粒比较粗而下层颗粒比较细, 水分容易渗透到深层所致。

影响土壤储水量的主导因素是土壤的持水孔隙,乔木林地土壤通常孔隙度大, 持水能力强, 故土壤的持水潜力大。以六盘山地区为例, 该区属土石山区, 土层一般较薄。测定结果表明, 该区乔木林地土壤储水量变化在 104.6—185.1 mm; 灌木地土壤储水量 51.7—131.2 mm; 农地由于人为耕作, 土壤储水量也相应达到102.8—137.8 mm[20]。但研究区出现上述乔木林地储水量特别是 100 cm储水量小于同层次灌木地储水量的现象, 可能是由于乔木林地树木蒸腾强烈, 吸水多, 其土壤储水被不断利用所致。

3.3.2 土壤储水量与土层深度和降雨量的相关性分析

对土壤储水量与影响因子的相关性分析(表 3)表明, 土壤储水量与土壤深度的相关度很高, 相关系数达到0.834, 在0.01水平上显著相关; 而储水量与降雨量的相关系数很小r=–0.012, 说明土壤储水量与降雨量的相关性很小。

进一步做双因素方差分析(表4)得出: (1)不同土地利用类型和深度对应的F统计量分别为22.775和1894.489, 显著性概率均为 Sig=0.000＜0.05, 这表明土地利用类型和深度对土壤储水量的影响均较大; (2)不同土地利用类型不同土层深度土壤含水率对应的F统计量为58.286, 显著性概率Sig=0.000＜0.05,表明土地利用类型与土层深度的交互作用对土壤含水率的影响较大。

图5 旱季不同土地利用类型下相同深度土壤含水率变化Fig. 5 Variation of soil moisture content at the same soil depth in dry season under different land use types

4 结论与讨论

近几年云南省大部分地区遭受旱灾威胁, 但元阳梯田却未受影响, 这与该地区土壤水分的运移特征息息相关。对元阳梯田水源区土壤水分变化的现有研究表明, 该地区的土壤水分运移有其特殊的特征。宗路平[21]等发现梯田景观水源林区土壤水分垂直分布为“双峰型”; 张娟[22]等研究表明, 林地不同土层干湿两季的土壤含水率以及不同坡位干湿两季的土壤含水率均有显著差异, 各土层土壤蓄水量均表现为雨季大于旱季, 且随着土层深度的增加呈递增趋势; 本研究结果也表明, 随深度的增加, 不同土地利用类型下土壤水分的变异程度减小而储水量明显增加, 且 60 cm以下含水量高, 对深根植物的生长有重要意义。

除了该地区土壤水分运移的特殊特征以外, 森林涵养水源及降水再分配作用也是元阳梯田免受旱情困扰的主要原因。宗路平[21]发现森林土壤涵蓄和保水能力较强, 能较好维持水分的动态平衡, 该结论与段兴凤[23]在湖南紫鹊界梯田区森林土壤涵养水源功能的研究结果一致。同时, 李阳芳[24]等也发现元阳梯田区的土壤具有较大的持水性能。元阳梯田大多在海拔800 m—1200 m处, 梯田的上端有着天然水库—森林, 森林土壤是一个巨大的隐形水库,由于林地土壤容重较小, 土壤通透性能好, 结构良好, 质地疏松, 降雨后, 把大量的地表径流变成缓慢流动的土壤径流[25], 并将地表入渗的水分储存起来, 在缺水的季节通过水力提升作用源源不断的提供水分, 保证了梯田四季的长流水, 加之当地人民长期坚持退耕还林, 形成了“人栽树, 树涵养水分,水浇田”这一良性循环的生态系统, 故元阳的大片梯田在旱情困扰时依旧丰产。

图6 不同土地利用类型0—100 cm土壤储水量的变化Fig. 6 Variation of soil water storage at the layers of 0-100 cm under different land use types

表3 土壤储水量与各影响因子的相关系数Tab. 3 The correlation coefficient between soil water storage and the impact factors

表4 双因素方差分析Tab. 4 The results of double factor variance analysis

本研究的结论如下:

(1) 不同深度土壤水分分布差异较大, 土壤水分变异程度均随着土层深度的增加而减小。乔木林地、灌木地、坡耕地三种土地利用类型对土壤水分的影响表现为: 雨季三者之间的差异不显著而在旱季差异显著。同一深度下, 林地土壤含水量的变化在旱雨两季基本保持稳定, 为梯田提供四季长流水提供保障。

(2) 不同土地利用类型的土壤储水量均表现为随深度的增加而明显增加。其中乔木林地和坡耕地的储水量以 60 cm为界分为两层, 而灌木地储水量则明显分为10 cm(6 mm—12 mm)、20—60 cm (49 mm—110 mm)、100 cm(169 mm—210 mm)三层。土地利用类型与土层深度的交互作用对土壤含水率的影响较大。

(3) 乔木林地深层土壤的含水量高, 持水能力较其他两种土地利用类型强, 故越往深层, 林地的保水效果越好, 保水能力越能够体现。因此, 元阳梯田水源区的森林在提高土壤水分利用率、维持梯田可持续发展上都具有十分重要的作用。

本文只选取了元阳梯田水源区三种土地利用类型(乔木林地、灌木地、坡耕地)并对其土壤水分动态变化规律进行了初步探讨, 在该地区得出的结论未必适用于其他地区。比如在干旱的黄土高原地区, 蔡进军[26]等研究得出, 水平梯田土壤水分与季节降水关系密切, 含水量土层深度的增加逐渐减少且变化趋于稳定。该结论与本文得出的结论相反, 这一方面可能是黄土高原土层深厚,加之土壤水分向上蒸发剧烈及超渗产流综合作用的结果; 另一方面可能是因为干旱地区的植被类型与该研究区不同导致对土壤剖面水分利用深度和利用能力不同所致。She[27]等对两种土地利用类型(草地和灌木地)的研究表明, 随着土层深度的增加, 土壤储水量的时间变化减小而空间变化增大, 并且深层土壤具有较高的时间稳定性, 本研究结论与该研究结果类似。对农田、林地、灌木地和草地的对比发现, 农田平均土壤含水率最高, 单位有效储水量最大, 且显著高于林地、灌木地和草地, 这可能与研究区农田坡度较小和修建梯田有关[28]。

再者, 本研究采用的方法均为传统方法, 如设置径流小区、挖取土壤剖面等, 因此, 对梯田水源区土壤水分动态变化规律的研究还有待进一步深入研究。

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Study on dynamic change of soil moisture in water source area of Yuanyang Terrace

MA Jing, SONG Weifeng*
College of Environmental Science and Engineering,Southwest Forestry University,Kunming650224,China

Even while most part of the Yunnan Province suffered from drought in recent years, Yuanyang Terrace area was out of the influence. It is probably closely related to the soil moisture movement in water source area of the Yuanyang Terrace. In order to investigate the characteristics of soil moisture movement, three runoff plots which were located in the woodland, shrub land, slope farmland respectively were set up and volume soil moisture contents at different slope positions (upper, middle, lower) and soil depths (10 cm, 20 cm, 30 cm, 40 cm, 60 cm, 100 cm) were determined in this area. The results showed that variation coefficients of soil moisture gradually decreased with the increased soil depths. Three land use types, i.e., woodland, shrub land and slope farmland, had different effects on the soil water content. The differences of the effects were displayed significantly in dry season while not significantly in wet season. The water storage of arbor forest land and slope farmland could be divided into two layers by the soil depth of 60 cm. Nevertheless, the water storage of shrub land was divided into three layers, i.e., 10 cm (6 mm-12 mm), 20-60 cm (49 mm-110 mm) and 100 cm (169 mm-210 mm) with the highest correlation between the soil water storage and soil depth. The interaction between land use types and soil depths had great effect on soil moisture content. The deeper of the soil depth was with the better of water conservation effect. Thus, not only did the forest provide regular water for Yuanyang Terrace, it also played a significant role in increasing water use efficiency and maintaining sustainable development of the terrace.

soil depth; soil water dynamics; variability; water storage

10.14108/j.cnki.1008-8873.2016.02.006

S152.7

A

1008-8873(2016)02-033-11

2014-12-01;

2015-01-23

国家自然科学基金项目“哈尼梯田水源区森林涵养功能与梯田保水保土机理研究”(31070631);“基于氢氧同位素技术的哈尼梯田水源区土壤水分运移规律研究”(41371066)

马菁(1989—), 女, 甘肃会宁人, 硕士研究生, 主要从事土壤侵蚀方面的研究, E-mail: Majing8977@126.com

*通信作者:宋维峰(1967—), 男, 博士, 教授, 主要从事生态环境工程和森林水文教学和研究工作, E-mail: songwf85@126.com