利用徐州市2008～2010 年10 個站點的土壤墑情觀測資料，對該區域土壤墑情的時空變化規律進行了分析，發現徐州市土壤含水量西部和南部相對較高，東部和北部較低，土壤墑情受降水量和土壤質地影響較大，降水偏少是造成2010 年徐州土壤墑情較差的主要原因。
1 概述
        近年，隨著全球氣候變化、人口增長以及經濟社會的迅猛發展，干旱災害有擴展的趨勢，其影響范圍已由貧水區向豐水區擴展，由局部向全國延伸，通過近年來使用土壤旱情監測系統的數據分析顯示，因干旱缺水等造成的損失也愈來愈嚴重。徐州市位于黃淮海平原的東南部，后者是我國重要的糧食產區。此外，徐州市所處的蘇北地區較為缺水，正常年景缺水量在30×108m3 左右，干旱年份缺水量高達80×108m3。可以說， 徐州市的土壤墑情情況在反映地區旱情發展方面有一定的代表性。因此，本文分析了近3 年徐州土壤墑情變化規律，試圖揭示其變化原因，以便為干旱評估和預測， 以及制定干旱條件下的水資源調配方案等提供依據。

2 研究區概況
        徐州市位于江蘇省的西北部，介于東經116°22′～118°40′，北緯33°43′～34°58′之間，土地總面積11258km2。該區屬暖溫帶季風氣候區，氣候四季分明，光照充足，雨量適中，雨熱同期。多年平均降雨量為850mm，汛期（6～9 月）多年平均降雨量為580mm，占年內降雨量的68%。年日照時數為2 284~2 495h，年均氣溫14℃，年均無霜期200~220d。土壤類型有棕土、褐土、紫色土、潮土、砂姜黑土、水稻土六大類，以潮土為主，占總面積的79.5%。地下水資源豐富，主要為松散巖類孔隙水和碳酸鹽類巖溶水。研究所用資料來源于2008～2010 年徐州6 縣市的10 個土壤墑情監測站（見圖1），土壤水觀測期為每年的3～11 月份（非凍期）。土壤含水量采用烘干法測定，取樣深度為10cm、20cm、40cm、60cm 四個層次，取樣時間間隔為5d， 同時觀測地下水埋深和作物生長狀況。

3 土壤墑情動態規律分析
3.1 土壤墑情的水平空間變化
        總體而言，徐州市土壤以潮土為主，潮土中粘粒所占得比例較小，土壤可塑性、持水性和通氣性都很差，吸水容量小。因此，徐州地區土壤在降雨之后不易把持住水分，水分極易流失。通過對徐州市10 個墑情監測站不同層次的土壤水分連續3 年進行定位觀測，用四點法求得垂向土壤平均含水率， 結果按月統計匯總在表1 中。可以看出， 豐縣至敬安土壤含水量呈現遞減的趨勢，豐縣、宋樓兩個監測站土壤含水量相對較高，而敬安站土壤含水量相對較低。在徐州南面的漢王、單集、梁集、雙溝4 個地方的土壤含水量相對較高。主要是因為：一方面，淮北地區降水量南多北少，導致上述4 個地區的土壤水分補給較為充足；另一方面，徐州南部的土壤普遍為粘壤土， 粘質土分子吸力和毛管孔隙作用比砂壤土要大得多， 致使吸持的水分份量也比砂壤土的要大，一般為2～3 倍[1]，所以降雨之后土壤水分不易流失。城崗、新安兩地地處徐州東北面，雨量偏少，土壤缺水比較嚴重。徐州市土壤墑情空間變化可歸結為南高北低，西高東低。

3.2 土壤墑情的時程變化
3.2.1 土壤水分年際變化特征
         選取靠近徐州市地理中心的單集站來分析近3年土壤墑情年際變化情況，其他站點也有相同的規律。從表2 可以看出， 徐州市土壤水分年際間的變化受降雨因素的影響明顯，降雨豐富的年份比降雨少的年份土壤含水量高，2008 年土壤各層的含水量在近3 年中為最高的，且由表層到深層土壤年平均含水量分別為21.3%、24.0%、27.7%、30.1%，呈現遞增趨勢，而2008年降雨量也是近3 年中最高的，為924.7mm。2009 年和2010 年土壤含水量都較低，尤其是2010 年土壤平均含水量甚至低至23.1%。從圖2 可以明顯發現，和2008 年同階段相比，2010 年土壤含水量較低的月份正好發生在4～9 月，而此階段恰好是農作物需水量較大的時期，所以除了2010 年降雨量偏少外，作物生理需水是導致土壤進一步缺墑的重要原因。
3.2.2 土壤水分季節變化特征
        土壤水分儀檢測數據顯示土壤水分的季節性變化主要受季節降雨的分布不均、土壤質地和地表植被的生長發育狀況共同影響。為了說明徐州市土壤墑情的季節性變化特征，本文選取西部的豐縣、中部的單集和東部的新安3 個站作為典型站點來分析。此3 個站點所在區域為砂壤土區，區域種植農作物主要為小麥，能代表徐州各地區土壤墑情整體變化情況。
        根據2008~2010 年豐縣、單集和新安觀測站的土壤水分動態觀測資料， 繪制了10cm、20cm、40cm和60cm 土層土壤體量含水量隨時間的變化曲線（見圖3~5）。從圖中可以發現，無論是西部的豐縣站、中部的單集站，還是東部的新安站，各土層土壤含水量隨季節而變化的規律大致相同。從3 月下旬開始，土壤水分開始逐漸減小， 到5 月中上旬達到最低值。進入汛期后，土壤含水量因降雨量的增加而逐漸增加，到8 月中旬達到最大值，期間土壤含水量的小幅減低是由于該時段內無降雨，蒸散發較大所致。進入9 月份后，隨降水的減小土壤含水量也會逐漸變小， 直至12 月土壤進入冰凍期，土壤含水量會保持在一個穩定的范圍內。從含蓄水能力上看，東部的新安站要比西部的豐縣站和中部的單集站保墑能力大，但墑情變化速度相對較慢，這是因為徐州地區東部土壤的粘性程度比西部的高所致。

        此外， 土壤墑情還受植被根系和地下水埋深的影響，各土層土壤水分變化速率并不一樣，10cm 和20cm土層受降雨等氣象因子影響較大；60cm 的土層則主要受毛管上升作用的影響， 只是在連續降雨補給的情況下，土壤含水量才會有明顯的增加，且受土壤的滯蓄作用， 這種增加的趨勢在時間上會滯后；40cm 的土層土壤水分的變化情況介于兩者之間。
4 討論與結論
（1）通過對比不同站點收集的土壤墑情資料可知，總體上徐州地區南部土壤含水量比北部高， 西部土壤含水量比東部高。
（2） 從年際角度看，2010 年徐州市降雨總量為654mm，比多年平均降雨量850mm 少了接近200mm，降雨量比往年偏低是導致該年土壤墑情偏低的主要原因，而從季節角度上看，降雨的年內分布不均以及植被生長吸水是土壤缺墑的主要原因。
（3）土壤墑情同季節和降水量的變化趨勢基本吻合，土壤含水量總體上有從表層向下層逐漸增加的趨勢，而各層土壤含水量的變化幅度在同一方向上卻有下降趨勢，表層土壤受降雨影響比深層土壤大。
（4）徐州市土壤水的年內變化大致可分為3 個階段：緩變階段（11～2 月），這一階段降雨少，蒸發低，土壤因低溫而被凍結， 土壤水分溫度測定儀檢測數據顯示土壤含水率曲線變幅一般在5%左右；嚴重損耗階段（3～5 月），這一時期氣溫回升，蒸散發率增大，而此時徐州市降雨量又較少，所以土壤水消退速度加快， 此階段的土壤含水量多呈下降趨勢，土壤處于缺墑狀態；變化劇烈階段（6～10 月），這一階段徐州降雨豐沛， 土壤水分含量高， 但這時期氣溫高，蒸散大，作物生長需水多，如遇氣候異常降雨較少時，土壤含水率大幅度下降，而暴雨后又會迅速上升，因而變幅較大，一般處在15%左右。