题目：西安地区苹果林地与农田土壤水分变化研究

黄土高原地处半湿润地区，降雨量偏少而集中，加之地下水埋藏深度大，使土壤水分在黄土高原的植被建设中显得尤为重要。地表的蒸发和植物的蒸腾，使得土壤水分出现亏损，部分植被下的土壤中出现了干层。土壤水分已成为制约西北生态环境建设的首要因子，也是制约该区农林业发展的重要因素。因此，研究人工植被下土壤-水环境对生态环境建设和农林业发展具有极其重要的意义。
本文通过对黄土高原南部的西安地区不同人工植被下0～6m土壤含水量的测定，研究了该地区2008年农田和苹果林地土壤含水量的季节变化，区域差异，农田土壤水分的变化情况，苹果林地土壤水分的消耗过程等问题。本文研究的样品利用轻型人力钻采取，钻孔深度为6m，采样间距为10cm，每孔一般采样60个。土壤含水量的测定采用了被认为是准确可靠的烘干称重法。所选研究地点包括长安区郭杜镇大学城附近、少陵塬、咸阳庞西村和礼泉。所选人工植被有7龄、10龄、15龄苹果林，还有麦地和玉米地。通过对不同季节苹果林地和农田土壤含水量的测定与分析，得出了以下认识：
（1）同一地点相同季节和相同降水条件下，不同人工植被土壤含水量是有差异的。在我们所选择的人工植被中，农田0～6m土壤平均含水量为16.95％，10龄苹果林地平均土壤含水量为14.61％，比农田减少了2.34％。在0～200cm、200～400cm和400～600cm农田的平均土壤含水量分别为14.63％、17.10％和19.12％，而10龄苹果林地分别为13.63％、15.01％和15.18％，比玉米地减少了1％、2.09％和4.36％。说明果树经济林比农田耗水多。
（2）咸阳不同树龄果树林地土壤含水量存在明显差异。幼龄苹果林地土壤含水量明显高于中龄苹果林地含水量。但在相同地形条件下，6m深度范围内不同树龄苹果林地土壤水分随深度变化情况较为相似，总体上呈波动减小趋势。
（3）在2008年秋季，少陵塬玉米地土壤含水量最高，大学城附近次之，庞西村最低。庞西村和礼泉中龄苹果林地土壤含水量都较低，分别为11.42％和12.94％，而且中龄苹果林在4m以下土壤含水量普遍小于12％，这充分说明该地区中龄苹果林下普遍存在干层。
（4）西安地区近半个世纪以来气候趋于暖干化，但从2003年丰水年之后到现在，本区农田土壤含水量仍相当高，农田并无土壤干层发育，即使在冬小麦的耗水高峰期，农田土壤含水量仍然能够满足农作物生长的需求。这与近6年该区降水基本正常有关，表明土壤含水量受短期降水影响。
（5）2007年西安地区降水量为698.5mm，属于丰水年。但经过2008年一年的消耗，西安地区15龄苹果林地土壤含水量明显降低。表明西安地区中龄苹果林地水分消耗速度快，而且仅靠丰水年的降水难以维持中龄苹果林的正常生长。
（6）通过最小二乘法对西安地区不同人工植被0～6m土壤含水量变化趋势进行模拟，发现5次多项式对土壤含水量模拟结果最好。
（7）利用土壤水分动力学模型，模拟了地处半湿润地区的西安市长安区大学城附近从2008年3月25日到2008年4月8日的土壤含水量的变化，并与实测值进行了对比，其离差为0.0078，模拟效果较好。土壤表层0～1m模拟效果较下层差，这是由于土壤水分动力学模型对植物的根系分布、土壤水分的扩散率和导水率的敏感性较强的缘故。