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元谋干热河谷是我国典型脆弱生态类型的重要组成部分。这里气候干燥,年蒸发量为降水量的6.4倍。水热矛盾十分突出、人类活动干扰强烈、植被覆盖率低、水土流失严重、地形破碎、生态环境恶化。
本文研究了微区域的土壤蒸发与壤中流两种土壤水分运行形式对土壤水分的影响,旨在探讨如何进一步提高降水利用率,为解决紧迫的干旱缺水问题,在干热河谷的典型坡面上选取了一个试验区,观测土壤蒸发及壤中流的变化情况,结果表明:
(1)元谋干热河谷坡面土壤蒸发量很高,全年蒸发量可达降雨量的60%左右。不同的微地形蒸发能力不同,表现为:水平阶最大,自然草坡次之,阶间草坡最小。通过长期测定土壤水分,揭示了水平阶蒸发量大的一个原因,即水平阶良好的集水效果,使得土壤蒸发拥有更多的水源。此外,不同的表面处理措施也对蒸发影响大小不同,经分析,秸秆覆盖的蒸发量最小,次之,塑料开孔覆盖,裸土最大。水平阶面、自然草坡和阶间草坡的年土壤蒸发量分别占当年降雨量的62.44%、47.99%和47.25%。
(2)对影响土壤蒸发的各种环境因子也作了相关测定,结果表明:元谋干热河谷土壤蒸发率高的主要原因是气温,多年月平均气温21.25℃,导致蒸发面和近地表大气存在较大的水汽压梯度。而不同测点之间的蒸发差别主要在于它们的土壤含水率大小。因而,影响土壤蒸发的因素可归结为水源因素(土壤含水率)和能量因素(气温,大气相对湿度等)。对水平阶面和阶间草坡的土壤含水率与土壤蒸发量进行相关性分析,得出水平阶在O.05显著水平时,相关系数为O.904:阶间草坡在O.01相关显著水平时的相关系数为0.985,二者均为正向相关。这表明水平阶整地后水平阶面和阶间坡面的土壤蒸发量与土壤的含水率均密切相关,土壤含水率高,蒸发量相应增大;土壤含水率低蒸发量相应减小。
(3)在农耕地坡面采用塑料隔膜措施阻截壤中流后,产生了一定集水效果,坡面土壤含水率和水分运行形式发生了变化,隔膜两侧同一土壤深度处的土壤含水率有明显的不同,地表作物和草被生长有明显改观。建议在干热河谷坡耕地采取隔膜阻截壤中流,将有限的土壤水分截留在坡地范围内,供作物生长所用。