埃塞俄比亚西部Arjo-Dhidhessa糖厂不同土地利用类型下土壤水力特性的评估及其可持续管理意义

这篇研究通过分析埃塞俄比亚Arjo-Dhidhessa糖厂五种土地利用类型（休耕地、农田、灌溉地、林地、灌木地）和三层土壤深度（0-30 cm、30-60 cm、60-90 cm）的土壤水力特性，揭示了森林地具有最高的田间持水量（FC, 51.46%）、有效持水量（AWHC, 21.23%）和土壤含水量（SMC, 23.74%），而灌溉地因压实和养分耗竭表现出最低的渗透率（19.6 cm/h）和吸渗率（75.3 cm/h）。研究强调了植被保护与可持续农业实践（如保护性耕作）对优化土壤水文功能的关键作用。

　　

引言

埃塞俄比亚的快速土地利用变化（LULC）对土壤健康和水文循环造成显著影响。Arjo-Dhidhessa糖厂的甘蔗种植作为典型农业工业化案例，其大规模灌溉导致土壤退化风险加剧。本研究首次系统评估了该地区不同土地利用类型和土壤深度对水力特性的影响，填补了农业生态系统中土壤-水相互作用机制的空白。

材料与方法

研究选取5种土地利用类型（休耕地FaL、农田CL、灌溉地IL、林地FL、灌木地ShL）和3层土壤深度（0-30 cm、30-60 cm、60-90 cm），采用双环渗透仪（ASTM D3385-09标准）测定渗透率，并通过压力膜仪分析田间持水量（FC）、永久萎蔫点（PWP）等参数。数据通过ANOVA和最小显著差异法（LSD）检验差异显著性。

结果与讨论

土壤颗粒组成

林地黏土含量最高（59.48%），休耕地最低（54.56%）。高黏土含量虽提升持水性，但过度耕作导致农田黏土结构破坏，渗透率降低至21.03 cm/h。

水分保持能力

林地60-90 cm深度的FC（51.46%）和AWHC（21.23%）显著高于其他类型，归因于有机质积累和深层根系。相反，灌溉地因机械压实导致AWHC仅8.52%，印证了集约农业的负面效应。

渗透动力学

林地渗透率（36.5 cm/h）和累积入渗量（12.8 cm）最高，而灌溉地（19.6 cm/h）和农田（21.03 cm/h）表现最差。灌木地凭借根系网络维持中等渗透性（29.6 cm/h），凸显植被对土壤结构的稳定作用。

吸渗与传输特性

灌木地吸渗率（146.5 cm/h）远超农田（75.3 cm/h），而林地传输率（1.01 cm/h）是灌溉地（0.3 cm/h）的3倍，表明自然植被能有效缓解水分运移阻力。

实践意义

研究建议：1）推广保护性耕作减少压实；2）采用滴灌等精准灌溉技术；3）林地-农田镶嵌布局以提升持水性。政策层面需将土壤水力指标纳入土地规划，例如强制甘蔗种植区配比30%缓冲林带。

局限与展望

当前数据未涵盖季节性变化，未来需开展多气候带对比研究。长期监测保护性农业的效益，例如评估5年内有机质含量与渗透率的协同变化，将是重要方向。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持结论）