土壤作为植物根系生长发育的基质，不断供给植物正常生长所需的养分、水分等，而土壤的物理性质又是制约土壤生产潜力的一个重要因素，对于农业生产起着至关重要的作用[1]。土壤的物理性质包括土壤水分、土壤容重、土壤比重、土壤持水性和土壤颗粒度等。土壤的各项物理性质之间都有着十分密切的联系，它们的这些联系又会影响着土壤的肥力、保肥性、土壤养分的分布以及土壤的抗侵蚀的能力等，所以对于土壤物理性质的研究是很有必要的[2-4]。由于降水年际、年内变化幅度较大，水资源时空分布不均，水资源的不合理利用，导致淡水资源日渐贫乏，再加上生态农业发展的需要，近年来学者对土壤水分进行大量研究。陈伏生等利用地统计学的方法，研究了科尔沁沙地甸子地不同土地利用方式的空间变异规律。岳学文等研究了金沙江干热河谷不同土地利用方式的土壤水分特征，表明土壤含水量随土壤深度的增加而增加，雨季含水量明显高于旱季，植被郁闭度、草本层盖度是影响土壤含水量的主要因素[5]。基于此，本文以烟台栖霞市为研究区域，研究不同土地利用方式下土壤物理性质分布特征以期为栖霞市农业因地制宜的发展，达到丰农节水、农业综合合理可持续发展，形成优美的生态农业景观的效果提供理论依据，以促进栖霞市的经济快速发展。
2 研究方法
2.1 研究区概况
栖霞市地处山东半岛中部，北纬37°05′~37°32′，东经120°33′~121°15′，东西长63.45 km，南北宽57.75km，总面积2017.726 km2。由于处在胶东隆起中部，地势较高，有“胶东屋脊”之称。境内群山起伏，丘陵连绵，以东部的牙山和西北部的艾山两大山系构成境内的地形脊背，地貌类型分低山、丘陵、平原三种类型，分别占总面积的36.84%，48.13%，15.03%，属于典型的低山丘陵区。该区农业历史悠久，长期以来重农、果业，轻林、牧业，栖霞属温带季风大陆气候，年平均气温11.3℃，多年平均降雨量650 mm，无霜期207天，年日照总时2690小时，属暖温带季风型半湿润气候，典型土壤为棕壤。该区域四季分明，光照充足。栖霞市的丘陵地形特别适合果业的发展，苹果业在栖霞市属于农业的支柱产业，已成为我国重要的苹果种植基地。
2.2 实验设计与处理
2020年3月，应用田间定位采样法，对栖霞市农地、果园、草地、林地四种不同土地利用方式下的土壤进行采样。在同一时间用土钻在每种土地利用方式下分别采取0~20、20~ 40、40~60 cm 土壤分层设置土壤剖面，并用环刀和铝盒采集原状土带回室内分析，对土样标本进行风干。土壤水分的测量采用烘干法，土壤容重、总孔隙度及毛管孔隙度测定采用环刀法。实验室内采用对土壤样品烘干、称重、计算的方法测出土壤水分含量。土壤含水量（重量％）＝（原土重-烘干土重）/烘干土重×100％＝水重/烘干土重×100％。变异系数=标准差/平均值；相关系数为：
3 结果与分析
3.1土壤的颗粒分级
土壤是由形态和大小各异的颗粒组成的，根据不同的粒径划分颗粒等级。不同颗粒组成的土壤物理性质有很大的差异这对土壤的肥力有很大的影响，对土壤的供肥和保肥的能力有很大的影响，不同颗粒的土壤对土壤的保水渗透力等也有很大的影响，这就使得对土壤颗粒度的研究有很大的意义。将土壤颗粒按 < 0.1 mm、0.1~0.143 mm、0.143~0.25 mm、 0.25 ~0.5 mm、0.5 ~1.0 mm、1.0 ~2.0 mm、 >2.0 mm分为七级，计算每一级土壤颗粒所占比例，结果如表1所示。
表1 栖霞市典型土壤颗粒分级（%）
从表中分析得到，在粒径0.143mm以下的土壤中，表层土壤所占的比重最小，下层土壤次之，中层土壤所占的比重最大；0.143~1.0mm土壤中中层土壤所占的比例最大，上层和下层土壤所中比重相差不大；1.0mm颗粒以上的土壤中层图所占的比例最小，上层图所占的比例最大。
3.2土壤含水量的描述性特征
不同土地利用方式的土壤含水量差异主要是由于不同植被类型对土壤的改良作用和对蒸发、截留的影响所造成的。统计分析可知,栖霞市不同土地利用方式(农地、林地、果园和草地)春季土壤含水量有较大的差异,农地和林地不足10%，表明农地和林地总体土壤含水量偏低，尤其林地在0-20cm深度含水量只有5%~8%，农地稍高一些但也只有10%左右；果园和草地土壤水分集中在12%~20%之间，果园在15cm~25cm深度只有12%左右，在20cm~40cm处略有上升，最高达到17%，从40cm处开始下降，到60cm出降到不足10%，草地土壤含水量(平均值、最小值、最大值)高于果园高于农地和林地。土壤含水量的变异幅度果园>农地>草地>林地 (表2)。这说明草地土壤具有较好的蓄水和保水能力 ,而农地的土壤蓄水和保水能力较差。合理分配土地利用方式，这样不仅有利于该地区农业经济的发展，而且生态条件也将得到高效的改善。
表2 土壤含水量测定结果统计特征
3.3 土壤含水量与土壤深度的相关性
不同植物根系深度不同，同时需要不同深度的土壤水分，也对土层不同深度的水分有不同程度的影响作用，因此土壤含水量与土壤深度存在一定的相关关系，从总体来看土壤含水量与土壤深度成负相关。计算结果表明，只有林地土壤水分含量与土壤深度成正相关，说明树林对土壤水分的影响与果树和草地对土壤水分的影响有很大的差别，但相关性不大，相关系数只有0.33，从整体来看，林地的土壤水分随深度的增加而增加；农地、果园和草地土壤水分含量均与土壤深度成负相关，其中农地的与土层深度相关性不大，果园和草地的相关系数达到0.86以上，说明果树和草的根系在春季对土壤水分含量有很大的影响作用。
4 结论
在温带大陆性季风气候地区，土壤含水量是影响作物生长和植被恢复的重要因子。本研究中的降水、地形及土壤等因素较为一致，所以土壤含水量的变化主要是由不同土地利用方式造成的。首先，从总量来看，草地和果园的土壤水分含量高于其他两种利用类型，这是由于草地和果园覆盖度高，使得土地比较郁闭，这就增加了对降水的截留，减弱了土壤的蒸发作用，而其他两种方式的低覆盖度和单一的层次结构是其土壤蓄水量低的主要影响因素。其次，林地和农地的土壤水分含量与土壤深度关系不大，但草地和果园的与土壤深度表现了很强的负相关。第三，在不同深度，土壤水分与土地利用方式的相关性也不同，呈现先下降后增加的趋势，这是由于上层受蒸发的影响较大，下层受植物的影响较大，综合来看，0-10cm土壤水分含量变异性较大，这是由于受蒸发和植被的双重影响。如何有效地保存、合理科学地利用这一部分水分，对于缓解栖霞市山地地区旱情具有重要的现实意义。
参考文献
[1] 王孟本,李洪建.林分立地和林种对土壤水分的影响[J].水土保持学报,2001,15(6).
[2] 李怒云,徐泽鸿.中国造林再造林碳汇项目的优先发展区域选择与评价[J].林业科学,2007，43(7):9.
[3] 周和平,李平.农业用水额定分析方法探讨[J].中国农村水利水电(增刊),2002,（9）:55-57.
[4] 杨培岭,罗远培,石元春.用粒径的重量分布表征的土壤分形特征.科学通报，1993,38(20):1896-1899.
[5] Arya LM,and Paris J F. A physicoempirical model to predict the soil moisture characteristic from particle-size distribution and bulk density data. Soil Sci. Soc. Am.J.,1981,45:1 023-1 031.
个人简介：曲奘帜（1978.3-），男，硕士，研究方向为土地资源管理。
