黃土塬區(qū)蘋果園降雨入滲機(jī)制研究.pdf

1、黃土塬區(qū)地處中國西北部，是黃土高原蘋果的主產(chǎn)區(qū)。但該區(qū)水資源極缺，80％以上果園是旱作農(nóng)業(yè)區(qū)。在高齡果園土壤深層存在嚴(yán)重的干燥化現(xiàn)象，深度甚至可深達(dá)10m以下，嚴(yán)重制約了果樹生長和生產(chǎn)，由此迫切需要探明黃土塬區(qū)蘋果園降雨入滲機(jī)制。較多研究揭示在自然森林和人工林地中優(yōu)先流是降雨補(bǔ)給深層土壤的機(jī)制、樹干徑流及根系導(dǎo)流可以水分入滲通量及土壤中的大孔隙進(jìn)而加強(qiáng)優(yōu)先流，但在土壤均勻、受人類影響（機(jī)械翻耕等）的黃土塬區(qū)果林地研究較少。選取長武黃土塬

2、區(qū)20年樹齡蘋果園，使用4 g·L-1的亮藍(lán)溶液(Brilliant Blue FCF)作為染色劑，分別采用噴灑（6個(gè)重復(fù)）、傾倒（3個(gè)重復(fù)）和樹干徑流模擬（6個(gè)重復(fù)）三種方式進(jìn)行染色示蹤試驗(yàn)，其中，噴灑方式代表雨量為50 mm的正常降雨入滲，傾倒方式代表雨量為50 mm的極端性暴雨入滲，樹干徑流模擬代表樹干徑流方式（18L樹干徑流量）的雨水入滲。研究取得主要結(jié)論如下:
　　(1)在噴灑方式下染色平均深度為0.28 m，深度較淺，

3、均勻入滲比平均值超過0.65，中位數(shù)超過0.7，說明水分入滲過程中均勻部分所占比重較大，由此表明活塞流是黃土塬區(qū)蘋果園降雨入滲的主要機(jī)制。這可能主要是由塬區(qū)果園的土壤物理性質(zhì)、淀積粘化作用和機(jī)械耕作及壓實(shí)造成的。
　　(2)傾倒方式下染色平均深度為0.53 m，最大深度為0.59 m，深度較淺，表明在極端暴雨、激活大孔隙等優(yōu)先路徑的條件下雨水也很難短時(shí)間內(nèi)補(bǔ)給深層土壤水。
　　(3)噴灑條件下水分入滲比傾倒條件下水分入滲更均

4、勻(p＜0.05)，表明極端性暴雨會增大水分入滲的不均勻性，增大優(yōu)先流入滲的比重。
　　(4)當(dāng)果樹根系良好時(shí)，樹干徑流模擬方式下的水分側(cè)滲影響較小，水分以近乎一維的方式入滲，染色最大深度為0.46 m，深度也較淺，表明在黃土塬區(qū)蘋果園雨水較難通過樹干徑流的方式沿著根系補(bǔ)給深層土壤水。
　　(5)通過死根系與活根系染色比較分析，發(fā)現(xiàn)活根系（≥2 mm）不具有良好的導(dǎo)流作用，而腐爛根系（≥2 mm）形成的入滲通道則具有良好的導(dǎo)

5、流作用;本研究中并未發(fā)現(xiàn)黃土豐富的大孔隙結(jié)構(gòu)及果樹細(xì)根系(＜2 mm)由于季節(jié)性死亡在土壤中留下的孔隙。
　　(6)通過對蘋果樹次生根系數(shù)目、埋藏深度及根系與水平地面夾角進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)在土壤表層果樹根系以水平根系為主，由于活塞流是黃土塬區(qū)蘋果園降雨入滲的主要機(jī)制，從而使得果樹根系可以最大程度利用降雨入滲土壤中的水分，同時(shí)推斷當(dāng)表層根系腐爛時(shí)會更可能發(fā)生橫向優(yōu)先流，從而阻礙雨水對深層土壤水的補(bǔ)給。
　　因此，在黃土塬區(qū)蘋果