衡水市土壤墒情变化特征分析

于广英

（河北省衡水水文水资源勘测局，河北 衡水 053000）

衡水市土壤墒情变化特征分析

于广英

（河北省衡水水文水资源勘测局，河北 衡水 053000）

衡水水文局对衡水市15处土壤墒情站进行墒情监测，分别对水浇地作物、水浇地白地、旱地作物、旱地白地4种土地情况进行墒情变化分析。通过土壤墒情变化规律分析，为农业抗旱提供科学依据。

墒情监测；站网分布；特征分析

1 衡水市土壤墒情监测站网

土壤含水量监测点设置在代表性地块中，选择代表性地块时应对其进行调查，其主要内容有：地理位置、所属行政区划；周围地形及地物、地貌；水文地质条件，地下水测井情况及地下水理深；土壤质地、土层深度及土壤物理特性；作物种植的种类、种植制度、灌溉条件［1］。

土壤含水量观测点应布置在地块中央平整的地方，应避开低洼易积水的地点，且同沟漕和供水渠道保持一定的距离，避免沟渠侧渗对土壤含水量的影响。

按照《土壤墒情监测规范》的要求［2］，在衡水市设置15处墒情监测站。国家及地方墒情监测站网的基本站点除收集代表性地块的土壤墒情资料外，在发生脱墒和旱情的情况下，应在代表的区域中进行墒情巡测，巡测点的布设视土壤、水文地质条件、作物种类代表性等情况来确定。

表1为衡水市旱情监测站网。

表1 衡水市旱情监测站网

续表

2 土壤墒情监测

衡水市自2002年开始旱情监测，监测内容包括降水量、地下水埋深、土壤墒情等内容。土壤含水量测定，在10，20，50cm的3个不同深度分别取样，测定不同深度的土壤含水量。监测时间为每旬监测1次，每年3～6月，9～11月监测（从2007年开始，每旬监测2次）。

7，8月间，由于降水量较大，大部分时间土壤处于饱和状态，根据具体情况进行加测和抽测。

由于北方气候特点，12月到次年2月，土壤表面处于结冰状态。土壤中的冰将减少雨水和融雪水的下渗量，当冰的含水量足够高时，土壤几乎没有透水性。冻土在冬季也储存较多的水分，使其无法排出或蒸发。因此，该时段冻土区域水分含量相对比较稳定，结冻前的土壤含水量对整个冬季都有影响［3］。

土壤监测采用烘干称重法，将所取的土样进行称重，放入烘干箱中加热到100℃～105℃持续4h，加盖冷却，再进行称重，分别按式（1）计算出质量含水量和体积含水量［4］。

土壤含水量可用质量含水量和体积含水量表示［5］。

2.1 质量含水量

指单位土壤中水分所占的比例，无量纲，常用θm表示。在自然条件下，土壤含水量的变化范围较大，为便于比较，常采用烘干土作为基数。

质量含水量常用百分数表示：

式中θm为土壤质量含水量（%）；W水为单位体积中土壤含水量（g）；W土为单位体积烘干土重量（g）。

2.2 体积含水量

指单位容积土壤水所占的比例，无纲量，常用θv表示。体积含水量可以表示土壤水占据的土壤，尤其是土壤孔隙的容积比例，克服了质量含水量的不便之处。孔隙体积含水量用百分数表示：

式中θv为土壤体积含水量（%）；rd为土壤干容重（g/cm3）；其他符号同前。

3 土壤墒情年内变化特征分析

土壤含水量的变化，取决于气象条件的改变。决定土壤含水量变化的主要因素有降水量、气温、蒸发、地温、相对湿度、饱和差、风速、日照等［6］。现就对衡水市水浇地作物、水浇地白地、旱地作物、旱地白地等4种情况的土壤墒情进行分析。

3.1 水浇地作物

水浇地是指可以利用灌溉系统浇水的耕地。在有灌溉能力的土地上种植作物，当作物生长中缺少水分时，可以灌溉补充水源。土壤墒情变化除受自然因素影响外，还受人为因素的影响［7］。

采用衡水市15处土壤墒情监测站对水浇地作物种植类型的多年监测资料，分析其墒情变化特征。

图1为水浇地作物类型土壤墒情变化过程线。

图1 土壤墒情变化过程线

由图1可以看出，3月～5月土壤体积含水率呈下降趋势，6月上旬土壤体积含水率最低，仅为19.6%，到6月下旬达到高点；9～11月呈逐渐下降趋势，但减小的幅度小于春季。

3.2 水浇地白地

水浇地是可以利用灌溉系统浇水的耕地，白地是指无庄稼的田地。水浇地白地是指该土地有灌溉能力，本季节（或年）没有种植农作物［8］。在该地块上进行墒情监测，墒情监测结果不受农作物的影响。

利用衡水市14处墒情监测资料多年平均值，绘制土壤体积含水率变化过程线如图2。

图2 水浇地白地类型土壤体积含水率墒情变化过程线

由图2可知，土壤体积含水率最低点出现在6月份，6月中旬土壤体积含水率为20.7%，次低点出现在4月上旬，为20.8%；最高点在9月中旬，为25.3%，9月份以后呈逐渐下降趋势。

3.3 旱地作物

旱地是指无灌溉设施，一般降水量大于250～400mm以上地区靠天然降水种植旱作物可以获得一定产量的耕地，即常称的雨养农业的耕地［9］。旱地墒情主要影响因素有降水、蒸发等自然因素，还与农作物影响有关。

旱地作物土壤体积含水率变化受天然降水量和农作物生长的影响。利用衡水市14处土壤墒情多年平均监测资料，绘制墒情变化过程线如图3。

图3 旱地作物类型土壤体积含水率墒情变化过程线

由图3可知，土壤体积含水率最低点出现在4月中旬，为17.5%，次低点出现在6月下旬，为18.7%；最高点出现在9月中旬，为22.8%，9月份以后呈下降趋势。

3.4 旱地白地

旱地白地是指既无灌溉能力，又没有种植农作物的土地。在改地块监测土壤墒情，完全受自然因素的影响。

旱地白地土壤体积含水率仅受天然降水量影响。土壤体积含水率的最低点和次低点与旱地作物类型出现的时间一样，分别为4月中旬和6月下旬，其值分别为16.7%和17.5%。最高点位9月中旬，其值为22.6%，9月以后呈逐渐下降趋势。

变化过程如图4。

图4 旱地白地类型土壤体积含水率墒情变化过程线

4 结语

通过对水浇地作物、水浇地白地、旱地作物、旱地白地4种类型土壤体积含水率变化特征分析，在观测时段内，除水浇地作物类型外，最低点和次低点均出现在4月和6月。4种情况的最高点均出现在9月，9月以后呈逐渐下降趋势。

［1］王春泽，乔光建．河北水文基础知识与应用［M］．北京：中国水利水电出版社，2012．

［2］SL364—2006，土壤墒情监测规范［S］．

［3］乔光建．北方干旱地区土壤墒情预测模型［J］．南水北调与水利科技，2009，7（1）：39-42．

［4］彭世琪，钟永红，崔勇，等．农田土壤墒情监测技术手册［K］．北京：中国农业科学技术出版社，2008．

［5］黄昌勇．土壤学［M］．北京：中国农业出版社，2000．

［6］杨曙光.土壤墒情研究进展［J］.山西水利，2007（1）：106-107.

［7］胡拥军，宋新辉，吴航，等．春季土壤墒情变化与气象条件相关性分析［J］．安徽农业科学，2010，38（18）：9659-9660．

［8］董婷婷，王振颖，武玉峰．水浇地与旱地分类的研究进展［J］．遥感信息，2010（4）：129-134．

［9］上官周平，李世清．旱地作物氮素营养生理生态［M］．北京：科学出版社，2004．

Analysis of the characteristics of Hengshui city soilmoisture change

YU Guang-ying
（HengshuiHydrology and Water Resources Survey Bureau of Hebei Province，Hengshui053000，China）

The Hydrology and Water Resources Bureau of Hengshuimonitored the soilmoisture change of 15 stations of Hengshui city，themoisture change of four kinds land were analyzed respectively，including irrigated land crops，irrigated bare land，dry land crops and dry bare land，the analysis result of soilmoisture variation law provides a scientific basis for agricultural drought.

soilmoisture；station network distribution；characteristic analysis

P33

B

1672-9900（2015）01-0019-03

2014-10-11

于广英（1965-），男（汉族），河北衡水人，高级工程师，主要从事水文水资源方面的工作，（Tel）13103189688。