不同土地利用类型对土壤水分及容重的影响

李牧赜+李敏

摘要：在西双版纳热带植物园，选取森林、草地、裸地3种不同土地利用类型，研究了不同土地利用类型对土壤水分及容重的影响，结果表明：①0～50cm土壤含水量的变化次序为：森林>草地，森林>裸地，草地与裸地差别不明显；②表层土容重的变化次序为：森林>草地>裸地。该结果可对提高地区生态环境质量提供参考。

关键词：土壤水分；土壤物理性质；土地利用；容重；土壤表层

中图分类号：S152.7

文献标识码：A文章编号：1674-9944（2016）22-0023-02

1引言

土壤水分主要受降水、地形、土壤物理性质和土地利用的影响。笔者的课题探究在西双版纳热带植物园，选取森林、草地、裸地3种不同土地利用类型，研究了不同土地利用类型对土壤水分及容重的影响。为当地的土壤评价提供科学参考。

2材料与方法

2.1研究区概况

中国科学院西双版纳热带植物园位于中国云南省西双版纳傣族自治州景洪市勐腊县勐仑镇葫芦岛，距离景洪市有96km，距勐腊县城有100多km，东经101°25′，北纬21°41′。中国科学院西双版纳热带植物园地处北回归线以南，年平均气温21.4℃，属北热带季风气候，其特点是热量丰富、夏无酷热、冬无严寒、降水充沛，旱雨两季分明。虽降水充沛，但80%的降水集中在5～10月。研究时间在1月下旬，属于当地旱季，降水较少。

2.2样品的采集

2016年1月24日在中國科学院西双版纳热带植物园选取森林、草地、裸地3种不同土地利用类型（表1）。在坡中取0～50cm刨面样品，从土壤表层开始每10cm分为一层，每层平行取样3份用于测定土壤含水量，取出样品后立即装入塑料密封袋中（防止水分蒸发）。

2.3测定指标与方法

土样含水量是指土样在105～110℃的温度下烘干至恒重时所失去的水分质量与烘干土质量的比值，用百分数表示。

2.3.1烘干法仪器设备

①恒温烘箱：一般要求在50～200℃范围内能在任一点保持一定恒温范围。采用的温度是105℃，控制温度的精度高于±2℃；

②电子天平；

③附属设备：铝盒（称量盒）、温度计等。

2.3.2测定方法

①称样品（>1mm风干土）10g左右，置于已知重量的称皿中；将数据记录在标签上；

②放入烘箱，在105℃（温度过高，有机质易碳化散逸）温度下烘至恒重；

③取出放干燥器（干燥器中的干燥剂氯化钙或变色硅酸要常更换）中冷却约20min，立即称重。

2.4指标的计算

含水量=（烘干前铝盒及土样质量-烘干后铝盒及土样质量）/（烘干后铝盒及土样质量-烘干空铝盒质量）×100%，

容重=纯干土质量（g）/环刀体积（200cm3）。

2.5数据的处理

研究中的图表均在MicrosoftOfficeExcel工作表中计算和处理。

3结果与分析

3.1不同土地利用类型下的土壤含水量变化特征与分析

3.1.1裸地土壤刨面含水量变化

坡面土壤未经人类过多的扰动。在该区域内无植被，其下表层土壤含水量在0.171～0.202之间，极差可达0.031。可见荒地土壤含水量随深度变化较小，这可能因为旱季降水少，水体下渗作用较弱，冬季气温不高，蒸发较少。

3.1.2草地土壤刨面含水量变化

草地土壤曾经过人类的扰动，2011年园内研究楼建成，建筑垃圾多填埋于草地中。在该区域内植被为草地，其下表层土壤含水量在0.168～0.204之间，极差可达0.036。可见草地含水量随深度变化较小，这可能因为旱季降水少，水体下渗作用较弱，冬季气温不高，蒸发较少。同时20～50cm处建筑垃圾较多，多为石头，可能对含水量影响较大。

3.1.3森林土壤刨面含水量变化

森林土壤未经人类过多扰动，在该区域内植被为热带季雨林，其下表层土壤含水量在0.305～0.351之间，极差可达0.046。可见森林含水量随深度变化较大，这可能因为枯落物较多，水体蒸发较少，0～10cm含水量较多，10～50cm根系较少，故土地含水量较少且变化趋势趋于平缓（图1）。

3.2不同土地利用类型下的土壤表层容重变化特征与分析

对3种样地容重的3个测量值剔掉一个最偏值后取平均值。结果发现土壤表层容重中裸地最大，可达1.72095g/（200cm3），草地土壤容重为1.658475g/（200cm3），比裸地降低0.062425，森林土壤容重仅为1.08795g/（200cm3），比裸地降低0.633，减少约36.8%。裸地与草地的土壤表层容重较高，且差异较小，森林的土壤表层容重明显低于裸地与草地，这可能与人为活动有关（图2）。

4结论与讨论

0～50cm土壤含水量的变化次序为：森林>草地，森林>裸地，草地与裸地差别不明显；表层土容重的变化次序为：森林>草地>裸地。

在该区域内，裸地与草地土壤含水量变化不大，但森林的含水量明显高于裸地与草地，这可能是森林的树冠郁闭度和枯枝落叶层大于裸地与草地，能够较大减少地面蒸发，起到保水作用所致。

土壤表层容重以裸地最大，可达1.72095g/（200cm3），草地，森林依次降低，其中森林最低。这可能与土地利用类型、人为活动和土壤性质有关，其原因和裸地与草地经常受到人类踩踏有关。

5结语

裸地的容重大，含水量低，不利于地表水下渗，从而加大地表径流，减少地下水，携带表面土层造成水土流失，土层变薄，这片土地就会越来越贫瘠，这不利于农作物的生长，降低农作物产量，而地表水加大，会携带泥沙到河流下游，导致下游含沙量增高，洪涝灾害就会越来越频繁；反之，林地的容重小，有利于地表水的下渗，植物就会更多的通过蒸腾作用把地下水转变为大气中的水蒸气，所以当地在旱季也会减少发生旱灾的可能性。

通过分析，表明自然地理的五大要素（气地水生土）是互相关联的，所以要在利用这些土地时不能只看中土地产生的经济效益，还要考虑该地区生态环境的可持续发展，这样才能实现经济、社会、生态3方面的可持续发展。

通过这次的实验活动，了解到不同土地利用类型含水量和容重的差异，以指导今后的生产生活，让人们更好的理解了可持续发展的思想。

参考文献：

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