土地整理工程對紫色土顆粒特性與持水性的影響.pdf

1、土地資源作為一切資源之首，實現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用，是實現(xiàn)整個社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。自20世紀(jì)七八十年代以來，由于人口增加、全球變化、城市化和工業(yè)化進(jìn)程加快等原因，土地利用、耕地減少和人地矛盾等問題日益突出。土地整理作為協(xié)調(diào)人地關(guān)系，實現(xiàn)土地資源優(yōu)化配置的重要手段之一，在有效緩解人地矛盾、解決土地利用問題方面將發(fā)揮越來越大的作用。在土地整理工程實施過程中，通過表土剝離、土地平整(底土方挖填和母質(zhì)層挖填、石方爆破深翻挖填)和表土回填及覆土

2、，直接改變土壤顆粒組成，進(jìn)面影響到土壤物理、化學(xué)和生物過程。但是目前關(guān)于土地整理措施對物理性質(zhì)影響的報道仍不豐富，尤其是在土壤顆粒特性和持水特性方面。因此，本文以重慶市合川區(qū)小沔鎮(zhèn)土地整理項目區(qū)為研究對象，通過分析土地整理前后土壤顆粒、土壤團(tuán)聚體和土壤持水特性能等土壤物理特性的變化，探討了土地整理措施對土壤物理學(xué)屬性的影響，以期豐富土地整理工程對紫色丘陵區(qū)土壤物理特性研究，從而為進(jìn)一步開展土地整理工程提供科學(xué)依據(jù)。獲得主要研究結(jié)果如下：

3、
　　 1土地整理工程對土壤顆粒組成及土壤團(tuán)聚體的影響
　　 土地整理措施顯著影響著土壤顆粒組成和團(tuán)聚體的分布。土地整理工程前后研究區(qū)礫石含量變化幅度范圍為72％～131％。實施土地整理后，由水田改成的旱地中礫石含量以增加為主；經(jīng)降坡處理后，傳統(tǒng)旱地坡度越大礫石含量降幅越明顯，隨著坡度的減小降幅減小，在坡底處礫石略有增加。這是由以下兩種原因引起的：①土地整理工程中，要對坡度大且土層薄的區(qū)域進(jìn)行覆土，以增加其土層厚度及提高

4、粉粒和粘粒含量；②修筑石坎降低水流速度，起到減緩了水土流失的作用，進(jìn)而使得土壤中的粉粒和粘粒得到保存。
　　 土地整理實施前后土壤顆粒分布發(fā)生了明顯變化，粒徑>0.25mm顆粒含量變化比值在0.34～3.32之間，粒徑在0.25～0.05mm之間的顆粒含量的變化比值在0.58～1.71之間，粒徑在0.05～0.02mm之間的顆粒含量變化比值在0.77～1.38之間，粒徑<0.002mm的顆粒含量變化比值在0.71～1.40，粒徑

5、在0.02～0.002mm之間的顆粒含量變化比值在0.63～1.56之間。
　　 土地整理措施顯著影響著土壤團(tuán)聚體的分布。對比分析整理前后土壤團(tuán)聚體分布，結(jié)果表明：粒徑>5.0mm比值范圍為1.07～1.32、粒徑5.0～2.0mm比值范圍為0.76～1.25、粒徑2.0～1.0mm比值范圍為0.91～1.44、粒徑1.0～0.5mm比值范圍為0.94～1.38、粒徑0.5～0.25mm比值范圍為1.08～1.16，粒徑<0.2

6、5mm比值范圍為1.00～0.80。以>5mm的團(tuán)聚體增加最明顯，其影響程度受到坡度的限制，坡度越大增加越明顯。
　　 2土地整理工程對土壤持水性能的影響
　　 通過對土地整理前后土壤水分特征曲線的測定，采用van Genuchten方程進(jìn)行擬合，并計算了比水容重，探討了水分含量與土壤顆粒之間的關(guān)系。van Genuchten方程擬合水分特征曲線的結(jié)果表明，土地整理工程下A區(qū)θr的變化區(qū)間基本沒有變化，土地整理對θr影響

7、不大；整理前θs、α和n的變化區(qū)間明顯大于整理后，整理后θs和α值更加趨于集中，這說明整理后由水田改成的旱地土壤之間持水特性差異縮小。B區(qū)θr的變化區(qū)間基本沒變化，θs的變化區(qū)間也明顯減小，α的變化區(qū)間明顯增大，n的變化區(qū)間也減小，這說明整理后平緩的傳統(tǒng)旱地土壤之間持水特性差異也縮小。C區(qū)θr的變化區(qū)間減小但是不明顯，θs的變化區(qū)間增大，α的變化區(qū)間增大，n的變化區(qū)間為減小，這說明整理后坡度較大的傳統(tǒng)旱地土壤之間持水特性差異依然較大。在

8、0.1～0.33×105Pa壓力下土壤比水容量比1.0～3×105Pa壓力下的高一個數(shù)量級，1.0～3×105Pa壓力下土壤比水容量比10～15×105Pa壓力下的高一個數(shù)量級，隨著壓力增加比水容量逐漸減小，壓力越大減小趨勢越不明顯。土水勢高于-0.33×105Pa時土壤比水容量大，釋水量大；當(dāng)土水勢處于-10×105Pa～-15×105Pa時，土壤的比水容量明顯很小。土壤持水特性與土壤物理性質(zhì)的相關(guān)分析表明，0.33×105Pa壓力下

9、，水分含量與0.05～0.02 mm和<0.002mm粒徑含量呈負(fù)相關(guān)，與0.02～0.002mm粒徑含量呈正相關(guān)，與容重(P<0.01)呈顯著正相關(guān)，與>0.25mm和0.25～0.05mm粒徑含量相關(guān)性不顯著，這說明田間持水性主要受容重的影響；15×105Pa壓力下，土壤水分含量與容重在(P<0.05)水平上呈顯著正相關(guān)，與0.05～0.02 mm和<0.002mm粒徑含量呈負(fù)相關(guān)，與0.02～0.002mm粒徑含量呈正相關(guān)，與>0

10、.25mm和0.25～0.05mm粒徑含量相關(guān)性不顯著。隨著壓力的增大土壤水分含量與0.02～0.002mm粒徑含量的正相關(guān)性增強(qiáng)，與0.05～0.02mm粒徑含量的負(fù)相關(guān)性增強(qiáng)，其他粒徑的相關(guān)性變化不顯著；與容重的正相關(guān)性減弱。土地整理顯著改變土壤的持水性能，影響程度的大小與具體的整理措施密切相關(guān)。
　　 因此，土地整理的工程措施擾動了土壤表層熟土層，使土壤中的礫石分布、顆粒組成、土壤結(jié)構(gòu)及土壤的持水特性發(fā)生了改變，改變程度與