黃土塬區(qū)蘋果園降雨入滲機制研究.pdf

1、黃土塬區(qū)地處中國西北部，是黃土高原蘋果的主產區(qū)。但該區(qū)水資源極缺，80％以上果園是旱作農業(yè)區(qū)。在高齡果園土壤深層存在嚴重的干燥化現象，深度甚至可深達10m以下，嚴重制約了果樹生長和生產，由此迫切需要探明黃土塬區(qū)蘋果園降雨入滲機制。較多研究揭示在自然森林和人工林地中優(yōu)先流是降雨補給深層土壤的機制、樹干徑流及根系導流可以水分入滲通量及土壤中的大孔隙進而加強優(yōu)先流，但在土壤均勻、受人類影響（機械翻耕等）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的亮藍溶液(Brilliant Blue FCF)作為染色劑，分別采用噴灑（6個重復）、傾倒（3個重復）和樹干徑流模擬（6個重復）三種方式進行染色示蹤試驗，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制。這可能主要是由塬區(qū)果園的土壤物理性質、淀積粘化作用和機械耕作及壓實造成的。
　　(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間內補給深層土壤水。
　　(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)當果樹根系良好時，樹干徑流模擬方式下的水分側滲影響較小，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)現活根系（≥2 mm）不具有良好的導流作用，而腐爛根系（≥2 mm）形成的入滲通道則具有良好的導

5、流作用;本研究中并未發(fā)現黃土豐富的大孔隙結構及果樹細根系(＜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目、埋藏深度及根系與水平地面夾角進行統(tǒng)計分析，發(fā)現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，同時推斷當表層根系腐爛時會更可能發(fā)生橫向優(yōu)先流，從而阻礙雨水對深層土壤水的補給。
　　因此，在黃土塬區(qū)蘋果