1 灌区概况与土壤墒情资料

　　汾河灌区位于山西省中部太原盆地，东经111b55c~112b37c,北纬37b7c~37b53c,控制总土地面积1 396.54 km2,灌溉面积9.97万hm2.属大陆性季风气候，四季分明，春季多风、干燥，夏季多雨、炎热，秋季多晴，冬季少雪、寒冷。最高气温39.4e,最低气温-25.5e,年平均气温10.43e,最大冻土深0.95m,全灌区平均无霜期为171 d,灌区种植作物主要是冬小麦和夏玉米。

　　分析所用资料主要是1993~2002年灌区各测站的/三情0资料，土壤水的观测一般在每年的2~11月份的非冻结期进行，土壤水分用烘干法测定，取样深度为0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm、80~100 cm 5个层次，取样时间间隔为10天。选择灌区3个有代表性的测站，北部粘土小店站、中部重壤土实验站和南部砂壤土西八支站。小店站多年平均降雨290 mm;6~10月份多年平均降雨量250 mm,占年内降雨量的85%;地下水多年平均埋深2.8 m.实验站多年平均降雨量354mm;6~10月份多年平均降雨量304 mm,占年内降雨量的86%;地下水多年平均埋深2.6 m.西八支站多年平均降雨量301mm;6~10月份多年平均降雨量245 mm,占年内降雨量的81%;地下水埋深3.5 m.

　　2 农田土壤水分变化规律

　　2.1 农田土壤水分的年际变化特征

　　一般土壤水分随时间的变化具有如下3个特点：其一是由于作物需水规律和气候的周期变化的影响，使土壤水分的变化呈周期性；其二是由于某些随机的气候波动，使土壤水分的变化在不同年份的相同阶段并不相同；其三是由于气候的趋势变化或生态环境的变迁，使土壤水分在不同年份呈趋势性的上升或迭减[1].灌区土壤水分年际间的变化随年际的降雨量呈周期性变化，降雨量丰富的年份比降雨量少的年份土壤水分含量高，以西八支站9年的各时期实测土壤各层平均值水分含量来分析（见图1）。图中平均值为多年各层土壤水分的算术平均值，土壤平均重量含水量在1996年为26.3%,而在2000年为18.3%,具体各测站的年际变化，见表1.从图2中可以看出：土壤各层的含水量在湿润年比干旱年高，西八支站1996年是湿润年，年降雨量400 mm,其0~40 cm土层平均重量含水量最高达33.5%,40~100cm土层平均含水量最高达36.5%,而干旱年2000年，降雨量239mm,其0~40 cm土层平均重量含水量最高为22.2%,40~100 cm土层平均含水量最高为28.4%.

　　2.2 农田土壤水分的季节变化特

　　征农田土壤水分季节的变化是多种因素（主要是气候、作物、土壤）综合影响的结果。但可以概括为2个主要方面，即水分存和水分消耗。根据1993~2002年农田土壤水分动态观测资料和测站土壤质地，分别绘制了0~20 cm,20~60 cm和60~100cm土层的平均土壤重量含水量随时间的变化曲线，见图3、图4、图5.从图中可以看出：在1 m内土层无论北部小店站、中部实验站还是南部西八支土壤含水量在年内随时间呈周期性变化的规律基本一致。北部小店站，农田土壤水分从4月中旬开始逐渐减小，到5月中旬达到最低值，之后随降水增多土壤水分逐渐上升，至8月上中旬达最高。中部实验站，农田土壤水分从4月中旬开始逐渐减小，到6月中旬达到最低，之后开始上升，8月上旬达到最高。南部西八支站，农田土壤水分从4月上旬开始逐渐减小，到6月中旬达到最低，之后开始上升，8月上旬达到最高。然而，受气象因子、作物和根系生长、土壤本身以及地下水埋深的影响，各土层土壤水分下降的速率不同。0~20cm土层主要受降雨和气候的影响较大，随着降雨和蒸发而迅速变化，60~100 cm的土层主要受地下水的影响较大，受降雨和气候的影响相对0~20 cm层要小，变化速率一般比较缓慢，在有长时间的降雨补给时，土壤水分也有明显的上升变化，不过在时间上有滞后。0~40 cm的土层水分变化速率介于两者之间，同时受上、下层的综合影响。但灌区在春季小麦返青生长时期，灌区都有灌水，从图中也可看出各测站各层土壤水分都有一个陡然凸起再下降的曲线，说明灌水对土壤水分补充影响到整个土层，而随土壤质地不同土壤蓄墒和失墒能力又各异，从图3、图4、图5中也可以看出，北部小店站粘土和中部实验站重壤土的蓄墒和失墒速度比南部西八支站砂壤土的蓄墒和失墒速度慢，但蓄墒和失墒能力大。

　　2.3 农田土壤水分的垂直变化

　　特征土壤水分在各层土壤中的分布，随各层土壤性质、作物根系分布的多少和气象因素而变化，不同季节不同地区土壤水分的垂直分布在同一层次的土壤水分变化范围不同，在北部粘土小店站，土壤水分垂直变化差距较小，最大为8.6%,而在南部砂壤土西八支站，土壤水分垂直变化差距较大，最大可达15.3%.但各测站总变化趋势基本一致，即表层0~20 cm的土壤水分含量变化迅速，20~40 cm土壤水分含量稍微低于前者水平，以后各层的土壤水分含量又开始增加，且土壤水分变化速率较慢，土壤水分相对稳定。土壤水分消耗主要在20~60 cm土层，见图6.通过对各站历年土壤水分空间变化曲线图的分析得出，土壤水分垂直变化大致可分为3个层次。

　　3 结 语

　　灌区主要农田作物生长期间在3~9月份，而小麦生长期间（3~6月）降雨量在50~200 mm,远远不能满足小麦的正常生长，需要及时灌溉。初步分析不能给出具体的灌溉水量和日期，但为下一步研究发展模型计算具体的灌溉水量和日期，实现适时灌溉预报和决策功能提供一定的依据。