剛察縣土壤水分狀況與春油菜種植思考

侯雨樂，胡　堯

(四川省阿壩師范學院，四川 汶川 623002)

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剛察縣土壤水分狀況與春油菜種植思考

侯雨樂，胡堯

(四川省阿壩師范學院，四川 汶川 623002)

摘要：通過對剛察縣青海湖農場土壤的取樣打鉆、含水量測定以及粒徑分析，研究了土壤含水量變化特點、土壤干層與植被種植等問題。結果表明，油菜地土壤剖面含水量變化范圍很大，上部60cm深度范圍內，由于雨季及灌溉等原因，水分豐富，甚至有重力水存在。60cm深度以下含水量急劇下降，部分剖面有嚴重干層和中度干層發育，其可表明多年平均的土壤水分含量特點，也指示了大氣降水不能完全滿足植物正常需求。青海湖農場土壤是粉砂土，土層厚度僅100cm左右，土壤蓄水能力較差，在干旱年容易出現土壤缺水，在暖干化大背景下，這一現象值得警惕。當地必須堅持退耕還草戰略，優先發展耐寒耐旱牧草及耗水較少的淺根系灌木。在油菜種植面積大的現實情況下，要大力推廣節水灌溉、發展雜交油菜、加大對水源區的保護力度，保證入湖河流徑流量穩定。在實現“企業增效、職工增收”的同時，著重保護青海湖良好的生態平衡。

關鍵詞：土壤含水量；土壤干層；青海湖農場；油菜

土壤水分是限制西北地區植物生長的主要因素，是草原畜牧業發展、水環境管理、農牧業節水技術研究的基礎。在青海湖地區，土壤水分并不能完全滿足牧草生長發育的需要，甚至發育有土壤干層[1]。青海湖被四周高山環抱，地處我國三大自然區的過渡地帶，是對氣候變化敏感、生態系統較脆弱的地區之一；本區干旱、多風、蒸發能力強等氣候特點對土壤干層的形成有促進作用[2,3]。剛察縣地處環湖濕地保護核心區，是環湖牧區之一，近幾年油菜種植面積不斷增加，為保持青海湖地區的生態平衡和生態環境，就須研究清楚該區作物生長的土壤水分條件。因此，研究該區域土壤含水量，對查明該區土壤水分狀況、遏制草場退化、穩定青海湖生態系統、草地生態平衡、油菜等經濟作物種植有重要的實際指導價值。

1油菜地采樣點選取與研究方法

春油菜是青海省重要的油料作物，平均含油量超過45%，年種植面積可達20萬hm2，剛察縣是青海省內主要的油菜基地之一。油菜花不僅是環湖觀光旅游項目之一，也是剛察縣主要的油料作物，2013年優質油菜生產基地建設項目也已被青海省農牧廳批準建設。

剛察縣位于青海湖北岸，縣城駐地沙柳河鎮，為典型的高原大陸性氣候，年均氣溫1.3℃，年降水量約370mm，多集中在6～9月[4]。青海湖農場地處青海湖北岸的湖濱平原，地勢平坦開闊，平均海拔3230m，耕地約1.25萬hm2，土壤為栗鈣土，土質較肥沃，植被覆蓋率高，但干旱、大風等自然災害頻發，現種植的經濟作物主要有燕麥和油菜等[5]。本實驗在位于剛察縣火車站南的油菜地中選取8個采樣點，利用便攜式人力鉆鉆孔取樣，每隔10cm深度采樣。含水量測定采用精度較高的烘干法，本地區的栗鈣土有機質含量多在4.0%以下，符合國家土壤水分測定法標準(有機質含量不超過20%的土壤)，且此方法不會破壞土壤有機質和結構水。實驗使用英國馬爾文公司生產的Mastersizer-2000激光粒度儀來測定土壤粒度分布特點，重復測量誤差控制在3%以內。

2實驗結果

現階段對于青藏高原土壤干層的劃分標準研究較少，鑒于本地區的土壤與黃土高原土壤類型一致，質地相差不多，故為了更詳細地對本地土壤干層研究，對比其他干旱區的干層特點，特參考前人對黃土高原土壤水分剖面分層和土壤干層的劃分依據[6]。青海湖農場土壤以栗鈣土為主，質地以粗粉砂為主，因此特將本地土壤干層的含水量劃分標準略異于黃土高原的干層標準，本地區土壤含水量整體偏低，故其干層標準要略小，本實驗將11%作為干層與非干層的分界值，含水量在11%～8%間的為輕度干層，8%～5%之間的為中度干層，5%以下是嚴重干層。

2.1含水量測定結果分析

圖1是從這8個采樣點中挑出具有代表性、變化規律較典型的4個剖面點的土壤含水量變化圖。圖1a剖面深100cm，最大含水量達30.8%，屬重力水；最小值也有13%，無干層分布，含水量值隨著深度的加深而呈降低趨勢，根據曲線變化特點，可分為10～50cm、60～100cm兩部分，其平均含水量分別為26.4%、14.3%。圖1b鉆孔剖面深100cm，最大含水量達24.4%，屬重力水；最小值僅3.9%，出現干層，含水量值隨著深度的加深也呈降低趨勢，根據其有無干層分布的特點，可劃分為10～50cm、60～100cm兩部分，平均含水量分別為19.3%、6.0%，下部出現中度干層分布。圖1c點剖面深80cm，最大含水量達26.1%，最小值也達19.3%，大部分深度都出現重力水，無干層分布，含水量值隨著深度的加深也呈降低趨勢。圖1d剖面深100cm，最大含水量達24.6%，屬重力水；最小值僅3.7%，出現干層，含水量值隨著深度的加深也呈降低趨勢，在70cm處含水量急劇降低至11%以下，故根據其有無干層分布的特點，可劃分為10～60cm、70～100cm兩部分，平均含水量分別為22.1%、3.9%，下部出現嚴重干層分布。

a-d是各點剖面的土壤含水量變化曲線圖1　油菜地采樣點剖面的土壤含水量變化曲線

由上可知，研究區土壤剖面上部至下部含水量差異較大，約在3%～30%之間。60cm深度附近大致是含水量劇烈變化的分水嶺深度，60cm深至地表含水量多大于15%，70cm深度以下土壤含水量明顯減小，有些點位甚至出現干層。表層土壤含水量明顯偏高是由于采樣工作基本是在7～8月份開展，降水偏多，且多連陰雨天氣，故降雨天氣下雨水的下滲、河道側滲和油菜地存在人為灌溉等管理行為是本地土壤表層出現重力水的主要誘因；但是當年降水的下滲一般不會或很少可以到達土層下部[7]，這也就導致土壤含水量變化曲線在中部深度時急劇降低，變化幅度很大。從本次實驗可以得出，60～70cm深度以下土壤含水量可代表該區真實的正常年土壤含水量狀況，反映出當地土壤水分總體不足狀況。

2.2土壤粒度分析

對第4個剖面d的土樣進行粒度分析實驗，可得出各粒級在不同深度的變化特點，做出該地土壤粒徑含量(%)變化(見圖2)。從圖2可分析出，各級粒徑在此剖面中都不曾缺失，在不同深度的含量大小有變化而已，即土壤各深度的粒度分布不均勻。從各級粒徑的百分比含量多少可以得出，該剖面粒度組成仍以粗粉砂為主，其平均含量最高，可達到34%；只是細砂含量比黃土高原的稍大，有此可基本確定本采樣點地區的土壤仍是粉砂土為主。

圖2　油菜地土壤剖面粒徑含量變化曲線

3討論

3.1油菜地土壤干層分布

油菜地雖定時有灌溉等管理，但土壤干層在60～70cm深度以下仍會出現，且有部分剖面出現的深度比較大，前人有研究表明[8]，土層越厚，干層就越厚。這說明本地區大氣降水往往不能通過下滲到達下部土層，尤其是在60～70cm深度以下，土壤水分并不能充分滿足油菜生長發育的需要。土壤干層發育是本地區降水不足的反應，是在土壤水分的支出大于收入的條件下產生的，土層越厚，下部干層越強也表明了該區水分處于“虧損”狀態，這對青海湖水位的影響是消極的，要保證湖區周邊地下水水位不持續下降，就應嚴格限制對青海湖周邊河湖水資源的過度開發和耗水作物的大面積種植。

3.2當地農牧業發展與生態保護

青海湖周邊地區氣候有暖干化發展趨勢[9]，雖然近兩年青海湖區降水量有所增加，但土壤下部仍有干層發育，加上土層較薄，土壤水分總體較為匱乏，所以在發展現代農牧業的同時，必須高度關注當地的生態平衡，土壤水分平衡，防治出現草場退化等危機。

在油菜地仍有土壤干層發育的情況下，應當首先以保證天然草場、人工草場植被大面積覆蓋為宜，發展現代化高技術農牧業。春油菜是剛察縣現今主要經濟作物之一，種植面積廣，由于當地降水量少，故主要分布于人工水渠附近等方便灌溉的地區，多屬青海湖農場、黃玉農場等轄地。然而油菜耗水量要高于其它草本植物耗水量[10]，所以當地政府必須推廣普及節水灌溉，用雜交春油菜替代普通油菜種植，提高對水資源利用率，保證入湖河流徑流量，維持當地水循環平衡。

土壤水分不足、土層薄等限制因子決定了必須要合理規劃當地的載畜量和農牧業規模，防止土壤水分過度蒸發、損失而導致生態環境惡化。同時應不斷探索多種經營路子，發展農場經濟，如培育耐寒耐旱的經濟林，如沙棘等；建設藏香豬、藏羊、牦牛、土雞等有機認證農畜產品基地，完善圈養畜牧業；依托自身區位和資源優勢，著力打造綠色食品深加工產業；發展環湖牧家樂，深挖旅游業潛力，加快推動本地特色農牧業規模化產業化發展，在實現“企業增效、職工增收”的同時，維持當地良好的生態平衡。

4結論

(1)土壤上部含水量較高是由于采樣時在雨季、河道側滲和灌溉等因素所致，表層土壤普遍出現了重力水。但是下部土壤仍有干層發育，開始發育深度約為60～70cm，發育中度干層和嚴重干層。

(2)青海湖農場土壤仍是類似于黃土高原地區的粉沙土，厚度多在80～120cm之間，土層較薄，土壤水分調蓄能力較差，在平水年更易出現缺水現象。尤其是在暖干化大背景下，土壤干層可能會持續存在甚至加重。

(3)青海湖農場油菜地土壤剖面含水量上高下低，曲線變化劇烈，下層土壤有干層發育，因此本地區應優先發展耐寒耐旱牧草、耗水較少的淺根系灌木、優質草地。在油菜種植面積廣的現實情況下，必須推廣普及節水灌溉，用雜交春油菜替代普通油菜種植，提高對水資源利用率，保證入湖河流徑流量，維持當地水循環平衡。

(4)本地區必須合理規劃農牧業規模，防止土壤水分過度損失而導致生態惡化。不斷探索多種經營方式，如培育耐寒耐旱的沙棘等經濟林；建設藏香豬、藏羊、牦牛、土雞等有機認證農畜產品基地，完善圈養畜牧業；依托區位和資源優勢，著力打造綠色食品深加工產業；發展環湖牧家樂，深挖旅游業潛力，加快推動本地特色農牧業規?；a業化發展，實現“企業增效、職工增收”的同時維持當地良好的生態平衡。

參考文獻：

[1]馬延東,趙景波.青海環湖地區草原土壤含水量及富集規律[J].中國農業科學,2015,48(10):1982-1995.

[2]李玉山.黃土區土壤水分循環特征及其對陸地水分循環的影響[J].生態學報,1983,3(2):91-101.

[3]張杰，李棟梁，王文.夏季風期間青藏高原地形對降水的影響[J].地理科學，2008，28(2)：235-240.

[4]剛察縣志編纂委員會.剛察縣志[M].西安:陜西人民出版社,1997:16-79.

[5]張忠孝.青海地理[M].北京：科學出版社(第二版),2009：67-87.

[6]趙景波，杜娟.陜西咸陽人工林地土壤干層[J].地理科學，2005，25(3)：322-328.

[7]成愛芳.青海湖北側剛察縣土壤水環境[D].西安:陜西師范大學,2011.

[8]趙景波,?？〗?杜娟,等.咸陽三原縣新莊不同植被土層含水量研究[J].地理科學，2008，28(2)：247-252.

[9]伏洋,張國勝,李鳳霞,等.青海省草地生態環境變化態勢及驅動力分析[J].草業科學,2007,24(5):31-36.

[10]于振文.作物栽培學各論(北方本)[M].北京：中國農業出版社,2003:98-101.

收稿日期：2015-12-9

作者簡介：侯雨樂(1983-)，男，講師，碩士，主要從事自然地理研究。E-mail：houyule0358@163.com。