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干热河谷水土流失严重,冲沟侵蚀强烈,植被恢复一直是该区的生态环境建设的重要工作之一。以往的植被恢复及水土保持措施忽视了冲沟各部位土壤水热状况的差异,对各部位均采用单一的治理措施,治理效果不甚理想。本研究采用野外调查、长期定位监测、室内实验和理论分析相结合的方法,对干热河谷冲沟土壤水热状况时空差异及其影响因素展开研究,以便为采取针对性的水土流失控制、冲沟治理及植被恢复提供理论指导。为探明冲沟各部位土壤水热状况时空差异,本研究选取了3条典型冲沟进行土壤水分和土壤温度长期监测,研究了冲沟各部位土壤水分、土壤温度的时空动态变化特征及其差异,并结合土壤理化性质和气象要素进行了影响因素分析。研究结果表明: (1)冲沟各部位的土壤含水量在时间尺度和空间尺度都表现出了规律的变化。冲沟各部位的土壤含水量在监测时间序列上表现出明显的旱雨季之分,其最低值和最高值分别出现在5月(4.9%)和9月(16.8%);各部位间表现为:集水区<沟床<沟头,且随土壤深度的增加表现出先减少后增加的变化趋势,在土壤水分含量最低的40~60cm土层(3.8%)出现了类似于土壤干层的现象。各部位10cm土层的土壤含水量在监测时段内几乎都高于凋萎系数,但集水区20cm、30cm和40cm土层的土壤含水量均低于凋萎系数。 (2)冲沟各部位的土壤温度在时间和空间上均表现出了规律的变化。冲沟各部位的土壤温度在监测时间序列上均表现出先增加后减小的变化趋势,在各部位间的大小表现为:集水区>沟头>沟床,且均在6月份和12月份达到全年土壤温度最高值(34.84℃)、最低值(16.04℃),其日变化均表现为正弦曲线变化,其中集水区土壤温度条件恶劣,沟床土壤温度变化相对和缓。 (3)冲沟的土壤温度和土壤含水量在时间和空间上均表现出差异。集水区土壤含水量变异系数最大,沟头土壤含水量的变异系数最小,30cm土层5月时土壤含水量的变异系数最大;集水区土壤温度的变异系数最小。 (4)冲沟各部位土壤水分和温度状况的差异受土壤理化性质及气象要素的影响。土壤水分含量受降雨影响明显,土壤温度与气温密切相关,且该区具有雨热不同期的特点。 (5)基于上述冲沟土壤水热状况时空差异,在植被恢复过程中应对各部位采取针对性措施。沟床水分条件较好,土壤温度及其日较差较小,植被恢复时应优先考虑沟床,且在其相对优越的水热条件下可种植有经济效益的作物;沟头水热条件较集水区更好,但因其常有崩塌发生不利于植物根系着床,该部位在植被恢复物种筛选时应考虑根系发达的灌木或小乔木,以阻滞沟头侵蚀力强的集中流,尽快拦截、固定崩积物;集水区土壤水分含量低且土壤温度高,生境条件恶劣,在该部位可考虑采用人工措施如水平沟整地或采取地表覆盖措施来截留水分并降低蒸发,物种也应选择更耐旱而高温的物种。在旱季尤其是5月时应辅以人工灌溉改善冲沟水分条件,帮助植物顺利度过水分困难期。