_废水灌溉对芦苇地土壤水文特征的影响

第25卷第12期农业工程学报Vol.25No.122009年12月TransactionsoftheCSAEDec.200963废水灌溉对芦苇地土壤水文特征的影响夏江宝1，刘庆1，谢文军1，孙景宽1，刘擎1,2，陆兆华1,2※（1．山东省黄河三角洲生态环境重点实验室，滨州学院，滨州256603；2．中国矿业大学（北京）恢复生态学研究所，北京100083）摘要：为研究造纸废水灌溉对黄河三角洲内陆盐碱芦苇地土壤水文特征的影响，通过设置芦苇地不同废水灌溉次数下的随机区组试验，采用田间测量土壤入渗过程和实验室内测定水文物理参数相结合的方法，分析造纸废水灌溉前后土壤pH值、含盐率及土壤水文物理参数的变化。结果表明：1）废水灌溉后，土壤pH均值降低6.0%；废水灌溉1～2次，土壤含盐率降低11.7%，废水灌溉3～4次后，增壤含盐率增加12.6%。2）废水灌溉后土壤体积质量均值减小6.5%，总孔隙度均值增大18.1%；随着废水灌溉次数的增多，土壤体积质量和总孔隙度分别有减小和增大的趋势。3）Horton模型比较适合描述废水灌溉后芦苇群落的土壤入渗过程，废水灌溉降低了初渗率，但随着废水灌溉次数的增多，稳渗率增加明显。4）废水灌溉增强了土壤贮蓄水分的能力，废水灌溉3次吸持贮水量达到最高（90.15mm），灌水4次滞留贮水量达到最高（4.51mm）。与未灌溉相比，废水灌溉具有明显的压碱抑盐、改良土壤水文物理性状、提高土壤入渗和贮水能力的作用，但不同灌溉次数处理间差异性显著。该研究为黄河三角洲内陆盐碱地区芦苇群落在造纸废水灌溉下的适宜灌溉次数和灌溉水量的确定提供了科学依据，有利于造纸废水资源的合理化开发利用。关键词：造纸，废水，土壤，芦苇，水文物理性质，黄河三角洲doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2009.12.011中图分类号：S274.1，S152.7文献标识码：A文章编号：1002-6819(2009)-12-0063-06夏江宝，刘庆，谢文军，等.废水灌溉对芦苇地土壤水文特征的影响[J].农业工程学报，2009，25(12)：63－68.XiaJiangbao,LiuQing,XieWenjun,etal.Effectofwastewaterirrigationonsoilhydrologicalpropertiesinreedmarsh[J].TransactionsoftheCSAE,2009,25(12):63－68.(inChinesewithEnglishabstract)0引言黄河三角洲内陆盐碱地区存在面积较大的芦苇群落，但因蒸降比大的气候条件，黄河断流、淡水资源缺乏的水文状况及人为因素等造成的干旱发生频率及程度越来越严重，同时因为灌溉不当、植被破坏导致的次生盐碱化问题也较突出，这些环境胁迫致使该区域大面积芦苇群落出现不同程度的退化，利用造纸废水灌溉是修复该脆弱内陆盐碱生态区的主要措施之一。目前对用造纸废水灌溉下不同区域、不同植被类型的地下水特征、土壤微生物及营养元素等的影响状况进行了研究[1-4]，对利用海水及其他咸水对滨海盐碱土的改良作用进行了研究并提出了相应的灌溉模式[5-7]，利用造纸废水灌溉对盐碱化土壤的生态修复机理进行了分析探索，但多是对其土壤化学性质改良及芦苇生长状况进行了测定分析[4,8-9]，而对土壤水文物理特性的影响报道较少[10-11]。土壤水文物理参数不仅能够反映造纸废水灌溉后对芦苇群落土壤的收稿时间：2009-05-11修订时间：2009-11-12基金项目：国家“十一五”科技支撑项目（2006BAC01A13）；山东省科技发展计划项目（2005GG4206003;2008GG3NS07005）；滨州学院重大课题项目（2008ZDL03）作者简介：夏江宝（1978－），男，山东安丘人，博士，主要从事植被恢复与生态重建、水土保持学研究。滨州滨州学院黄河三角洲生态环境研究中心，256603。Email：xiajb@163.com※通信作者：陆兆华（1963－），男，教授，博士生导师，主要从事恢复生态学研究。滨州滨州学院黄河三角洲生态环境研究中心，256603。Email：lu-zhh@263.net基本物理性质改良效果，更能较好反映土壤层贮蓄、调节水分的潜在能力及对芦苇地生态水文过程的影响，对研究内陆缺水的盐碱芦苇地土壤生态系统的水分循环及自我修复、调节具有重要的指导意义。土壤体积质量和孔隙度直接影响到土壤的通气性和透水性[10,12]。土壤水分入渗过程和渗透能力决定了降雨过程再分配中地表径流和土壤水分的贮存及壤中流与地下径流的产生和发展，对流域产流机理和生态水文过程的调节机制具有十分重要的意义[13-14]。土壤贮水量是评价植物群落下土壤理水调洪和涵养水源的重要指标，多用来反映土