钙质结核是黄土高原成土过程、土壤侵蚀和人类活动的产物，尤其是在侵蚀严重
的黄土高原水蚀风蚀交错带，钙质结核常常在表土聚集。钙质结核因尺寸和水力性质
不同于土壤颗粒，能影响土壤蒸发、入渗、坡面产流产沙，加之其本身能吸收一定的
水分，还会影响对土壤储水量的估算。本研究以黄土高原水蚀风蚀交错带六道沟小流
域表土钙质结核为研究对象，通过野外调查的方法来分析六道沟小流域坡面表土钙质
结核的空间分布特征和影响因素，在室内开展模拟实验来量化钙质结核含量对土壤剖
面水分分布和土壤储水量的影响，结合定位观测试验来研究砾石-植被覆盖条件下土
壤水分和地温的变化特征，取得以下主要结果：
（1）钙质结核质量分数可以用来指示坡面的土壤侵蚀状况。土壤黏粒体积分数沿坡
面呈逐渐降低趋势; 钙质结核质量分数沿坡面呈单峰曲线分布，在坡面 1/4 - 1/3 的
位置（距离坡顶 20 - 30 m）处，达到峰值（10% - 15%）。钙质结核质量分数与坡度
呈线性正相关，与植被地上生物量( 盖度) 呈单峰曲线关系，峰值即为植被影响钙质
结核质量分数的临界点，临界点处的植被盖度在 11% - 16%之间。影响坡面钙质结核
分布的最主要因素为坡度和植被; 小尺寸的钙质结核在坡面分布范围最广、数量最多，
起决定作用的钙质结核尺寸在 5 - 15 mm 之间。
（2）定位观测研究发现，钙质结核能影响土壤温度和水分。植被＋钙质结核覆盖下
日平均地温最低，低于仅有钙质结核覆盖和对照（裸地）。不同覆盖类型（裸地，植
被覆盖，钙质结核覆盖，植被＋钙质结核覆盖）的土壤温度在不同时间尺度上（7 和
9 月份）存在显著差异（P < 0.05）。通过对土壤温度变异分析发现，随着土层深度增
加，变异系数呈减小趋势；9 月份 0-5cm 土层温度存在中等变异（15% 其余土层土壤温度均为弱变异（C V  < 15%）。在 0-50cm 土层，不同覆盖条件下土壤水
分变化不同，裸地土壤水分变化幅度最小。通过对不同覆盖类型下土壤水分变异分析，
发现土壤中有钙质结核出现的土层（土层深度为 60cm 处，或 80cm 处）土壤水分存
在大的变异，属于中等变异甚至强变异（C V >35%）。
（3）钙质结核能影响土柱中土壤水分分布。土柱剖面中钙质结核含水量与土壤含量分布模式相反，且土壤含水量明显高于钙质结核含水量。在高钙质结核含量下（0.2，
0.3 和 0.4 kg·kg -1 ），表层与底层的土壤储水量无显著差异（P>0.05）；在低钙质结核含
量下（0 和 0.1 kg·kg -1 ），表层与底层的土壤储水量存在显著差异（P<0.05）。钙质结
核储水量与有效储水量随钙质结核含量增加而增大。钙质结核有效储水量可占到其自
身储水量的 50%左右，如在不考虑土壤钙质结核中储存的水分情况下，在四种钙质结
核含量（0.1，0.2，0.3 和 0.4 kg·kg -1 ）下的土壤储水量分别被低估了 3.02%，7.96%，
10.49%和 16.88%。
关键词：土壤侵蚀；钙质结核；钙质结核储水量；土壤储水量；黄土高原水蚀风蚀交
错带