为评估黄土高原水蚀风蚀交错区植被—土壤水分作用深度以及土壤呼吸速率季
节变化影响因素及其对不同土地利用方式的响应，于2009-2012 年植物生长季节，选
取六道沟小流域不同土地利用类型，对以上过程进行了研究。结果表明：该区裸地、
农地、撂荒地、人工草（灌）地（苜蓿地、柠条地、沙打旺地）、当地典型草地（荒
草地、长芒草地）在平水年及干旱年，土壤水分均表现为负平衡；丰水年部分样地土
壤水分得到补充。平水年以及干旱年（2010~2011 年）对植物耗水深度进行为柠条地
（160~260cm）＞撂荒地（140~260cm）＞沙打旺地（120~260cm）＞苜蓿地（120~160cm）
≈长芒草地（120~160cm）≈荒草地（160cm）＞农地（140cm）＞裸地（120cm），
降水补充深度为农地（140cm）＞裸地（120cm）＞撂荒地（100cm）＞荒草地（90cm）
＞长芒草地（70~140cm）＞沙打旺地（70~120cm）＞苜蓿地（70~90cm）＞柠条地
（70cm）。土壤水分消耗深度普遍大于补偿深度，土壤储水长期处于负补偿的状态。
丰水年（2012 年）裸地、苜蓿地、荒草地与沙打旺地土壤水分并未显示出明显负平
衡过程，但柠条地耗水深度依然达到260cm，其他样地依次为撂荒地＞农地＞长芒草
地；降水入渗深度排序：农地（260cm）＞裸地（220cm）＞撂荒地（180cm）＝柠
条地（180cm）＞荒草地（160cm）＝苜蓿地（160cm）＞长芒草地（120cm）＞沙打
旺地（60cm）。各样地2010~2012 年地上干生物量平均值排序：柠条地（464 g•m-2）
＞撂荒地（377 g•m-2）＞苜蓿地（357 g•m-2）＞沙打旺地（314 g•m-2）＞荒草地（214
g•m-2）≈长芒草地（213 g•m-2）＞农地（41 g•m-2）。除撂荒地外，高生物产量的人
工草（灌）耗水量高，耗水深度也深，因此在退耕还林（草）过程中，应该充分考虑
不同植被类型的年度水分交换深度，采取措施降低消耗深度，增加入渗深度。
同时，应用红外气体分析法对土壤呼吸速率进行测定，并结合土壤水、热与养分
因子进行分析。结果表明：水蚀风蚀交错区退耕会显著改变土壤呼吸强度，该区典型
农地的土壤呼吸速率为1.06~1.39μmol•m-2•s-1，农地转变为裸地的过程中，土壤呼吸速率下降为原来的42~63%，尤其在植物生长旺季的7、8、9 三个月下降明显；农地
弃耕后建设人工草（灌）地使土壤呼吸提高了109~200%，农田撂荒样地土壤呼吸速
率约为农地的79~179%，农地略高于长芒草地和荒草地。该区土壤呼吸速率变化的
主导因子为土壤温度，尤其与10cm 土层土壤温度相关性最好，土壤呼吸速率与土壤
含水量之间拟合优度较差；但土壤温度与含水量双因子指数模型Rs=a•ebT•θc 对该地
区土壤呼吸速率的拟合均优于相应的单因子模型。10cm 土层的土壤呼吸温度敏感性
系数（Q10 值）排序为：无植被生长样地（裸地，2.09）>农地（农地、坡地农地，2.07～
1.69）>撂荒地（坡地撂荒地、撂荒地、梯田撂荒地，1.71～1.53）>草（灌）地（柠
条地、苜蓿地、长芒草地、坡地苜蓿地、荒草地，1.51～1.42），可见随着未来气温的
升高，在生态系统土壤呼吸整体有可能增加的背景下，退耕还林（草）会降低土壤呼
吸对温度的敏感性，且Q10 值随土壤含水量降低而降低。土壤呼吸速率与土壤有机质、
土壤全氮之间有极显著的正相关关系。因此，水蚀风蚀交错区土壤呼吸受到土壤温度、
水分、养分及土地利用方式的显著影响。
关键词：水蚀风蚀交错区；土壤含水量；消耗和补充深度；土壤呼吸；土地利用方式；
土壤温度；土壤水分；土壤养分