黄土丘陵区典型农耕地土壤临界剪切力季节变化

• 作者: 王长燕 郁耀闯
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 黄土丘陵区 土壤临界剪切力 季节变化 根系生长
• 年，卷（期）: 2016,（21）
• 所属期刊栏目: 土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
• 页码范围: 4149-4159
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2016.21.009

摘要

[目的]研究黄土丘陵区典型农作物玉米和谷子生育期内土壤临界剪切力的季节变化特征及其影响因素,以期为该区的粮食安全生产和土壤侵蚀过程模型建立提供参考依据.[方法]以黄土丘陵区玉米地和谷子地为研究对象,在6组不同的水流剪切力条件下(τ=5.71-17.18 Pa),借助坡面径流冲刷试验测定土壤的分离能力,结合土壤侵蚀过程WEPP模型,利用线性回归方法推求土壤临界剪切力(τc),分析了玉米和谷子生育期内土壤临界剪切力的季节变化规律.[结果]黄土丘陵区玉米和谷子生育期内土壤临界剪切力具有明显的季节变化规律(P＜0.05),整体呈上升趋势.玉米地τc表现为先降低后升高再降低又升高的季节变化模式,变化范围为1.51-4.89Pa,平均值为3.0Pa,最小值(1.51 Pa)出现在五叶期,最大值(4.89 Pa)出现在收获期;谷子地τc表现为先降低后升高的季节变化模式,变化范围为1.06-6.53 Pa,平均值为2.93 Pa,最小值(1.06 Pa)出现在幼苗期,最大值(6.53Pa)出现在成熟期.玉米地和谷子地土壤临界剪切力的季节变化由土壤黏结力、初始含水量等土壤属性的季节变化和作物根系生长所致.两种作物地的土壤临界剪切力与土壤黏结力、初始含水量和作物根重密度间呈正相关关系.在玉米和谷子生育期内,利用土壤黏结力、初始含水量和作物根重密度可以较好地模拟两种作物地土壤临界剪切力的季节变化(R＞ 0.74,NSE＞ 0.72).[结论]作物根系、土壤黏结力和初始含水量等的季节变化是影响玉米地和谷子地土壤临界剪切力季节变化的主要因素.土壤临界剪切力与根重密度、土壤黏结力和初始含水量间呈正相关关系.用根重密度、土壤黏结力和初始含水量等参数能够较好地模拟玉米地和谷子地土壤临界剪切力的季节变化.