土壤水分是影响地表水、溶质和能量的重要变量^[1]，它是水文循环的主要组成部分，控制着不同规模的径流，入渗和蒸散过程，并且土壤水分对土壤养分状况也有很大的影响，是影响南方地区农业发展的关键水资源^[2-3]。季节性干旱是南方红壤区农业发展最为突出的问题之一，其表现为频率高，而且强度大，对于农业和林果业的产量与质量有较大影响，因此研究并掌握土壤水分的变化规律至关重要^[4]。土壤水分在多重尺度上均会表现出高度的时空变异性，其时空变异性是受景观类型、气象、地形、土壤、人为活动等多因素综合作用的结果，这些因素的影响是复杂的，因为这些因素本身可能还存在着相互作用^[5-6]。在已有认知中，地形在土壤水分的空间再分配中有着重要作用^[7]，是影响土壤水分的关键因素，已有研究^[8-9]表明，坡面上较平缓的坡脚较较陡的坡顶具有更高的土壤含水量，此外地形对表层和深层土壤水分变化的影响具有较大差异。土地利用类型对土壤水分也有重要的影响^[10]，多针对农地、林地、草地等不同土地利用类型下控制土壤水分的因素展开研究^[11-12]，Liu和Shao^[13]的研究表明植被类型是引起土壤水分时间分布和剖面分布变化的主要因素，但是在不同的区域尺度上有所差异。

南方红壤区土壤水分还与季节（雨季、旱季）密切相关，在不同季节内的土壤水分空间异质性也一直是研究的重点。一般认为，土壤水分空间异质性的驱动因子在两种时期具有较大差异：在雨季主要受到地形因素的控制，旱季则主要受到土壤性质和植被差异的影响^[14-15]，但实际上不同季节土壤水分的主控因子还存在着较大差异，如Zhao等^[15]针对半干旱草原地区的研究指出土壤（土壤质地、有机质和容重）和植被性质均会显著影响旱季土壤水分空间格局的时间稳定性，而张伟等^[16]对喀斯特地区旱季表层土壤水分空间变异性的研究发现旱季洼地表层土壤水分主要受石丛和地形两个不同尺度的环境因素影响，这种差异说明土壤水分分布的控制因素在空间和时间上是可变的。

这些研究对象大多为不同土地利用坡面，还有较少学者针对于梯田展开研究，如梯田内不同的耕作方式、旱作措施、耕作年限以及梯田类型下的土壤水分环境效益，这类研究可为梯田、植被和作物的类型选择和布设提供重要参考，帮助提升地区农业的节水效率和生态恢复效率^[17-20]。如Wei等^[19]对多种梯田及植被类型下的土壤水分状况进行研究，指出梯田可使自然坡面土壤水分增加0.87%~37.71%，有利于生态恢复，但各种梯田措施对土壤水分的影响是不同的，Widomski^[20]的研究指出梯田可使土壤体积含水量最大增加约20.00%，这是由于梯田通过增加地表水渗透到更深的土壤中来改善土壤中的水分平衡。本文针对南方红壤低山丘陵区经济林果产业开发园区内新修梯田整地粗放、水土流失加剧、生态效益低下等问题，研究了新修梯田坡面在不同季节内的土壤水分分布特征以及主控因子，为区域内荒草地坡面开发后梯田果园的蓄水保水工作提供科学依据。

研究区域位于江西省赣州市宁都县固厚乡小洋小流域，属南方红壤区，区域于2017年开发为“南方红壤低山丘陵区水土流失综合治理”核心示范区，开发项目属于“十三五”国家重点研发计划—“典型脆弱生态恢复修复与保护研究”专项。位置介于116°02′29″~116°06′56″E和26°14′51″~26°19′56″N之间，流域总面积46.85 km²。土壤以花岗岩母岩发育的红壤为主，地貌类型以低山丘陵区为主，土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主，水土流失面积为25.17 km²，占土地总面积的53.42%。区域属亚热带季风温和气候，年平均气温18℃，年平均降雨量1 800 mm左右，但分配不均，伏旱、秋旱频繁。区域内自然坡面修整前属红砂岩侵蚀劣地，水土流失严重，项目将坡地修整为水平梯田，田面种植脐橙，园区内主要包括2种整地模式的梯田果园：

（1）优化整地：前埂后沟，使用梯壁植草防护技术对新修梯田布设水土保持措施，针对植被破坏比较严重的林果地，为尽快修复梯壁植被，稳固梯壁防止水土流失，在地埂和梯壁上人工种植乡土草本宽叶雀稗（Paspalum wettsteinii），构建植被带。

（2）粗放整地：有沟，无地埂及其他水土保持措施，植被覆盖度低，地表裸露严重。

于2019年5月，在研究区内选择3个典型坡面进行研究，按照一个坡面的坡顶、坡上、坡中、坡下、坡脚选择5个样点，共15个点位。3个坡面分别为：优化整地坡面，从上至下的土地利用结构为荒草地-优化整地果园-优化整地果园-优化整地果园-农地（TA1至TA5）；粗放整地坡面，土地利用结构为荒草地-粗放整地果园-粗放整地果园-粗放整地果园-农地（TB1至TB5）；同时设荒草地坡面为对照，其土地利用结构为荒草地-荒草地-荒草地-荒草地-荒草地（CK1至CK5）（图 1）。

图 1 研究点位选择 Fig. 1 Selection of the study sites

对15个点位的地形以及植被覆盖状况进行调查，包括土地利用类型、与坡顶距离、坡向、坡度、经纬度、海拔、优势植被物种以及植被覆盖度等。优化整地和粗放整地坡面中的果园内的作物均为脐橙，且在整地之前均为荒草地，植被覆盖状况和荒草地相同。3个坡面均为阳坡，坡向相近，总坡长差异较小。荒草地的植被优势种均为铁芒萁（Dicranopteris linearis）和马尾松（Pinus massoniana），铁芒萁占绝大部分，整体覆盖度较低（表 1）。

表 1 Table 1

表 1 样点的地形因子概况 Table 1 Topographical factors of the sampling sites 坡面 Slopes 点位 Sampling site 坡位 Slope position 土地利用类型 Land use type 与坡顶距离 Distance to the top /m 坡度 Slope gradient/ ° 坡向 Slope aspect/ ° 海拔 Elevation /m 主要植被 Main vegetation 覆盖度 Coverage /% 优化整地坡面 Optimally prepared slope TA1 坡顶Top slope 荒草地 7 13 226° 266 铁芒萁，马尾松 55 TA2 坡上Upper slope 优化整地果园 45 0 261 - - TA3 坡中Middle slope 优化整地果园 62 0 257 - - TA4 坡下Lower slope 优化整地果园 78 0 252 - - TA5 坡脚Toe slope 农地 101 0 249 - - 粗放整地坡面 Extensively prepared slope TB1 坡顶Top slope 荒草地 10 11 267° 244 铁芒萁，马尾松 65 TB2 坡上Upper slope 粗放整地果园 25 0 241 - - TB3 坡中Middle slope 粗放整地果园 46 0 237 - - TB4 坡下Lower slope 粗放整地果园 68 0 233 - - TB5 坡脚Toe slope 农地 103 0 230 - - 荒草地坡面 Waste grassland slope CK1 坡顶Top slope 荒草地 10 22 242° 241 铁芒萁，马尾松 50 CK2 坡上Upper slope 荒草地 27 27 236 55 CK3 坡中Middle slope 荒草地 40 15 233 65 CK4 坡下Lower slope 荒草地 59 18 229 75 CK5 坡脚Toe slope 荒草地 87 13 226 55

表 1 样点的地形因子概况 Table 1 Topographical factors of the sampling sites

于2019年5月21日-12月21日（共持续211 d）使用TDR连续监测15个点位的土壤体积含水量时空变化特征，每个点位分5个土层（0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm）进行测量。监测方法分为以下两种：（1）优化整地坡面：在优化整地坡面的5个点位中分土层埋设H21-USB土壤湿度测量系统探头，每隔5 d测量一次土壤含水量并自动记录数据；（2）粗放整地坡面和荒草地坡面：在10个点位上使用螺旋土钻钻孔后，使用MP-406土壤水分测定仪分5个土层测定土壤水分，重复3次，每隔5 d测量一次土壤含水量。土壤含水量一般在上午8:00~10:00左右进行测量，同时使用雨量计记录流域内的降雨量和气温数据。

为检验TDR的准确性，使用野外校正方法对监测的含水量数据进行校正^[21]，在使用TDR记录土壤含水量的同时，使用环刀（体积100 cm³）在各样点探头埋设点取原状土样，每次重复3次，并记录采样时间，带回室内使用烘干法测定土壤体积含水量，以此得到两种方法测得的土壤体积含水量，每两个月校正一次，得到校正回归方程。

H21-USB土壤湿度测量系统校正回归方程如下：

式中，X为使用TDR测得的土壤体积含水量（m³·m^-3）；Y为校正后的土壤体积含水量（m³·m^-3）。

MP-406土壤水分测定仪校正回归方程如下：

式中，X为使用TDR测得的土壤体积含水量（m³·m^-3）；Y为校正后的土壤体积含水量（m³·m^-3）。

使用Excel 2016和SPSS 20.0软件对数据进行常规统计分析，使用Origin 2017软件绘制图表，使用Canoco 5软件进行冗余分析（Redundancy analysis，RDA），并绘制RDA排序图。

在整个监测期间，共有55 d发生过降雨，总降雨量为793.50 mm，最大日降雨量为107.80 mm（图 2）。由于在8月5日之后，近1个月的时期无降雨，且土壤含水量有明显降低，因此将整个监测期划分为两个时期进行分析。雨季：5月21日-8月5日，共77 d，总降雨量为735.60 mm，占观测期总降雨量的绝大部分，为92.70%，日均气温为26.19℃；旱季：8月6日-12月17日，共134 d，总降雨量为57.90 mm，占观测期总降雨量的7.30%，日均气温为23.47℃。

图 2 降雨量与气温概况 Fig. 2 Overview of precipitation and temperature

在雨季，优化整地坡面土壤含水量介于0.1677~0.4559 m³·m^-3，从坡顶至坡脚平均值依次为0.2699、0.2913、0.2992、0.3328、0.3967 m³·m^-3，总体均值为0.3180 m³·m^-3。粗放整地坡面介于0.1310~0.4647 m³·m^-3，从坡顶至坡脚平均值依次为0.2301、0.3181、0.3164、0.3336、0.4209 m³·m^-3，总体均值为0.3238 m³·m^-3，两个坡面从坡顶至坡脚均逐渐升高，且坡脚含水量均显著（P < 0.05）高于其他部位，从两个坡面对比来看，除坡顶和坡上部位，其他坡位差异均不显著（P > 0.05）。荒草地坡面介于0.1473~0.3683 m³·m^-3，从坡顶至坡脚平均值依次为0.2436、0.2862、0.3061、0.2939、0.2876 m³·m^-3，总体均值为0.2835 m³·m^-3，不同坡位之间的土壤含水量均值与变异系数差异较小，仅坡顶显著（P < 0.05）低于其他坡位。其中TA5与TB5的变异系数最小，分别为6.42%和5.54%。

在旱季，优化整地坡面土壤含水量介于0.0685~0.4077 m³·m^-3，从坡顶至坡脚平均值依次为0.1944、0.1928、0.2036、0.1975、0.3540 m³·m^-3，均值为0.2285 m³·m^-3。粗放整地坡面介于0.0557~0.4203 m³·m^-3，从坡顶至坡脚平均值依次为0.0974、0.1513、0.1449、0.1465、0.3508 m³·m^-3，均值为0.1782 m³·m^-3，除坡脚外，其他坡位均显著（P < 0.05）低于优化整地坡面，且两个坡面的坡脚均要显著（P < 0.05）高于其他坡位，在坡上、中、下土壤含水量差异很小。荒草地坡面介于0.0553~0.2993 m³·m^-3，从坡顶至坡脚平均值依次为0.1227、0.1364、0.1301、0.1344、0.1508 m³·m^-3，均值为0.1349 m³·m^-3，坡位间无显著差异，但坡脚和坡顶均与其他两个坡面具有显著差异（P < 0.05）。

3个坡面在旱季土壤含水量均要明显低于雨季，且荒草地坡面下降最为明显，降低了52.81%，其次为粗放整地坡面，为45.06%，优化整地坡面最低，为28.93%。并且在旱季各点位变异系数有明显提升，均要高于雨季（表 2）。

表 2 Table 2

表 2 土壤含水量在雨季和旱季的统计特征值 Table 2 Statistical eigenvalue of soil moisture contents in the rainy and dry seasons 点位 Points 雨季Rainy season 旱季Dry season 极小值 Min /（m3·m-3） 极大值 Max /（m3·m-3） 均值 Mean /（m3·m-3） 标准差 SD /（m3·m-3） CV/% 极小值 Min /（m3·m-3） 极大值 Max /（m3·m-3） 均值 Mean /（m3·m-3） 标准差 SD /（m3·m-3） CV/% TA1 0.1765 0.3281 0.2699Ca 0.0392 14.53 0.0771 0.2792 0.1944Ba 0.0526 27.08 TA2 0.1677 0.3528 0.2913BCb 0.0304 10.45 0.0685 0.2793 0.1928Ba 0.0560 29.04 TA3 0.2378 0.3558 0.2992BCa 0.0355 11.86 0.1408 0.3455 0.2036Ba 0.0540 26.54 TA4 0.2006 0.4481 0.3328Ba 0.0670 20.13 0.0562 0.3836 0.1975Ba 0.0894 45.27 TA5 0.3425 0.4259 0.3967Aa 0.0255 6.42 0.2132 0.4077 0.3540Aa 0.0570 16.09 TB1 0.1310 0.2893 0.2301Cb 0.0362 15.75 0.0557 0.1713 0.0974Cc 0.0250 25.64 TB2 0.2473 0.4253 0.3181Ba 0.0408 12.82 0.0703 0.2963 0.1513Bb 0.0496 32.77 TB3 0.2173 0.4183 0.3164Ba 0.0349 11.02 0.0697 0.2757 0.1449Bb 0.0497 34.30 TB4 0.2417 0.4223 0.3336Ba 0.0400 11.99 0.0690 0.3377 0.1465Bb 0.0513 35.04 TB5 0.3430 0.4647 0.4209Aa 0.0233 5.54 0.2640 0.4203 0.3508Aa 0.0370 10.54 CK1 0.1473 0.3023 0.2436Bb 0.0263 10.78 0.0553 0.2197 0.1227Ab 0.0297 24.23 CK2 0.1827 0.3483 0.2862Ab 0.0335 11.72 0.0687 0.2437 0.1364Ab 0.0426 31.24 CK3 0.2047 0.3683 0.3061Aa 0.0340 11.11 0.0623 0.2533 0.1301Ab 0.0451 34.63 CK4 0.2290 0.3433 0.2939Ab 0.0272 9.27 0.0560 0.2993 0.1344Ab 0.0487 36.23 CK5 0.1643 0.3583 0.2876Ab 0.0365 12.69 0.0657 0.2650 0.1508Ab 0.0492 32.61 注：表中不同大写字母表示同一坡面内不同坡位间差异显著（P < 0.05），不同小写字母表示同一坡位的不同坡面间差异显著（P < 0.05），雨季n=80，旱季n=135。Note：Different capital letters in the table indicate significant differences between different slope positions on the same slope at the level of 0.05；different lowercase letters in the table indicate significant differences between different slopes in the same slope position at the level of 0.05；rainy season n=80；and dry season n=135.

表 2 土壤含水量在雨季和旱季的统计特征值 Table 2 Statistical eigenvalue of soil moisture contents in the rainy and dry seasons

在雨季时，优化整地坡面0~100 cm的5个土层从上至下土壤含水量均值依次为0.2697、0.3253、0.3333、0.3303、0.3313 m³·m^-3，0~20 cm土层土壤含水量要明显小于20~100 cm；粗放整地坡面依次为0.3185、0.3319、0.3336、0.3198、0.3153 m³·m^-3，从上至下呈先升高再降低的趋势；荒草地坡面依次为0.2789、0.2814、0.2841、0.2860、0.2869 m³·m^-3，从上至下总体呈逐渐升高趋势，但土层之间差异较小。

在旱季，优化整地坡面5个土层从上至下土壤含水量均值依次为0.1441、0.2137、0.2494、0.2580、0.2772 m³·m^-3；粗放整地坡面依次为0.1454、0.1608、0.1778、0.1978、0.2090 m³·m^-3，从上至下呈先升高再降低的趋势；荒草地坡面依次为0.1051、0.1164、0.1367、0.1496、0.1664 m³·m^-3。不同土层的土壤含水量在从雨季到旱季时均发生了较大变化，旱季土壤含水量从上至下均呈逐渐升高趋势，且不同土层之间差异要明显大于雨季，其中变化较大的点位为TA2、TA3、TA4、TB2、TB3和TB4，均为果园（图 3）。

图 3 3个坡面土壤含水量时空变化 Fig. 3 Spatio-temporal variation of soil water content relative to slope

从不同土地利用类型来看，优化整地果园、粗放整地果园、荒草地和农地在雨季的土壤含水量范围依次为：0.2868~0.3157、0.2803~0.3756、0.2185~0.3012、0.3824~0.4213 m³·m^-3，均值依次为0.3078、0.3227、0.2739、0.4088 m³·m^-3，表现为农地要显著大于其他土地利用，粗放整地果园与优化整地果园差异不明显，但均要显著大于荒草地，优化整地果园和农地土壤含水量在整个雨季观测期内对降雨的响应幅度要小于粗放整地果园和荒草地。在旱季，优化整地果园、粗放整地果园、荒草地和农地在旱季内的土壤含水量范围依次为：0.1610~0.2728、0.1136~0.2713、0.1132~0.2174、0.3291~0.3883 m³·m^-3，均值依次为0.1980、0.1475、0.1380、0.3524 m³·m^-3，农地和优化整地果园均要显著高于粗放整地果园和荒草地（图 4）。

注：图b）中不同小写字母表示同一季节内不同土地利用类型间差异显著（P < 0.05），雨季n=16，旱季n=27。  Note: Different lowercase letters in figure b)indicate significant differences between land use types at the level of 0.05;rainy season n=16;and dry season n=27. 图 4 不同土地利用类型下土壤含水量时间变化（a）和差异情况（b） Fig. 4 Temporal variation(a)of soil water content relative to land use and difference(b)between land uses

根据图 3的等值线图计算发现，粗放整地果园和荒草地的土壤含水量等值线均较优化整地果园更陡，这说明粗放整地果园的土壤耗水深度增长更快。在旱季除农地外各点位的土壤含水量均不同程度地降至0.2000 m³·m^-3左右（旱季整个坡面的土壤含水量为0.2000 m³·m^-3左右），但是在不同点位的0.2000 m³·m^-3含水量等值线下降速度具有明显差异，优化整地果园等值线在剖面上的下降速度约为1.2 cm·d^-1，粗放整地果园约为3.2 cm·d^-1，远高于优化整地果园，荒草地约为2.5 cm·d^-1。

对雨季、旱季的土壤含水量及地形因子进行RDA分析，RDA分析包括两个矩阵，其中土壤含水量矩阵为P×N维，其中P为土层数，共5个土层，N为监测点位数目，共15个点位。地形因子矩阵为Q×N维，其中Q为地形因子数量，本研究包含的地形因子包括土地利用类型、坡度、坡位和海拔。其中土地利用类型分4类：1表示优化整地果园、2表示粗放整地果园、3表示荒草地、4表示农地，坡位分5类，1表示坡脚、2表示坡下、3表示坡中、4表示坡上、5表示坡顶。使用RDA来对监测点位的土壤含水量数据和地形因子数据进行排序分析。

在雨季，RDA双序图第1排序轴揭示了68.3%的土壤水分变化以及土壤水分与地形因子之间的关系，第2排序轴揭示了4.39%，在旱季第1排序轴和第2排序轴分别揭示了81.1%和2.01%（图 5）。第1、2排序轴解释了绝大部分信息，因此选用前两轴来分析地形因子与土壤水分的相互关系。在排序图中，空心箭头连线代表环境因子，箭头连线的长度代表环境因子与土壤含水量的相关性大小，连线越长，相关性越大，反之越小，箭头连线投影在排序轴上的长度代表该环境因子与排序轴的相关性大小，投影于正坐标为正相关，负坐标为负相关；实心箭头连线代表各土层土壤含水量指标，两条箭头连线的夹角余弦表示其相关性，锐角为正相关，钝角为负相关。

注：图中空心箭头为地形因子，Slope position为坡位，Slope gradient为坡度，Landuse为土地利用类型，Elevation为海拔；实心箭头为不同土层；空心圆点为不同监测点位。  Note: Hollow arrows in the figure denote environmental factors; solid arrows do soil layers; and hollow circles do monitoring points. 图 5 不同季节土壤含水量与地形因子的RDA排序图 Fig. 5 RDA graph of soil water content and topographic factors relative to season

在雨季，坡位（P=0.002）的解释度较高，对雨季土壤含水量的分布具有极显著影响，其次土地利用类型（P=0.048）的影响显著，坡度（P=0.052）和海拔（P=0.098）的影响较小。在旱季，土地利用类型（P=0.008）对旱季土壤含水量的分布具有极显著影响，其次为坡位（P=0.024）和海拔（P=0.024）均具有显著影响，坡度（P=0.062）的影响较小（表 3）。

表 3 Table 3

表 3 RDA分析中地形因子的前向选择 Table 3 Forward selection of topographic factors in RDA analysis 地形因子 Topographic factor 雨季Rainy season 旱季Dry season 解释力度 Explanatory power P 解释力度 Explanatory power P 坡位Slope position 12.7 0.002 5.5 0.024 坡度Slope gradient 3.3 0.052 4.2 0.062 土地利用类型Land use types 3.3 0.048 9.5 0.008 海拔Elevation 1.6 0.098 7.3 0.024

表 3 RDA分析中地形因子的前向选择 Table 3 Forward selection of topographic factors in RDA analysis

在雨季，RDA排序图的第一轴和第二轴分别主要反映了土壤含水量随坡位和海拔的梯度变化。从土层箭头与地形因子箭头的夹角来看，土地利用类型与0~20 cm土层夹角最小，说明土地利用类型对表层的影响最大，且随土层向下影响也逐渐减弱。海拔与各土层基本呈直角，说明海拔对深层土壤水分异质性基本无影响。此外，坡度和坡位与各土层夹角基本为180°左右，说明其与土壤水分异质性为负相关。旱季第一轴和第二轴分别主要反映了土壤含水量随坡位和土地利用类型的梯度变化，土地利用类型和海拔对各土层均为正相关，但相关性不显著，坡位与表层呈显著负相关，与其他土层相关性均显著，坡度与深层显著负相关，与表层相关性则较小（图 5）。

影响到土壤含水量的因素众多且复杂，一般包括土壤因素、地形因素、植被因素、土地利用因素、气候因素等^{[14, 22]}，在单一土地利用结构下（如本研究中的荒草地坡面），坡面土壤含水量变异性较低，而不同的土地利用结构（如优化整地和粗放整地坡面）会使土壤含水量变异性变高^[23]，本研究具有类似表现。在雨季，优化整地和粗放整地坡面从坡顶至坡脚均呈逐渐升高趋势，且坡上、中、下部位差异较小，坡顶与坡脚则具有显著（P < 0.05）差异，而在荒草地坡面中，除坡顶土壤含水量较低外，其他坡位之间差异不显著，在旱季也具有类似表现，根据RDA分析结果发现，坡位对雨季土壤含水量的分布具有极显著（P < 0.01）影响，在旱季也有显著（P < 0.05）影响。这是由于本研究中优化整地和粗放整地坡面坡顶均为荒草地，坡上、中、下均为梯田果园，坡脚为农田，在坡顶由于具有一定坡度和植被覆盖，降雨后容易产生径流，因此对降雨的入渗较少。而梯田果园由于特殊的台阶地形，促进了土壤水分入渗量，从而具有较高的土壤含水量^[24]，同时梯田果园则较少受到降雨径流的影响，因此梯田果园之间的含水量差异较小。当地的土地利用结构设计会在坡脚旁开挖池塘，坡脚具有较大的汇水面积以及水分补充，因此土壤含水量最高。研究结果与已有研究结论一致^{[8-9, 25]}，Mei等^[25]研究了3个山坡土壤含水量在生长和非生长季节的变化，发现坡脚的土壤储水量要较山坡的其他部位高，指出这可能是由于坡脚一般具有较大面积的集水区。黄艳丽等^[26]分析了小流域不同部位土壤水分的空间异质性，结果表明坡位、土层是影响流域内土壤水分分布的重要空间因素，如坡脚含水量显著高于坡腰和坡肩，坡肩最低，而坡向和区段的影响并不显著。值得一提的是，郭欣欣等^[27]针对东北黑土区不同土地利用结构坡面的研究发现土壤含水量在不同坡位并无明显变化规律，且在不同土地利用结构下，坡顶至坡脚的变化趋势具有较大差异，这与本研究具有较大差异，这主要是由于其土地利用结构较为复杂，且可能受研究区域的影响，说明不同坡位的土壤含水量之间的差异主要还需考虑土地利用类型的影响。

修建梯田是通过改造地形来限制地表径流的产生和径流速度，从而增加斜坡地形中土壤水分和入渗量^[24]，而降雨入渗的增加主要是由于梯田的几要素：水平、近水平或反坡梯田台阶、地埂、排水沟或其他排水措施等。Lü等^[28]研究了梯田作为黄土高原部分流域水土保持措施的有效性，在梯田效应最重要的指标中，土壤水分增加了20.70%，土壤流失量和土壤养分流失量分别减少了57.90%~89.90%和89.30%~95.90%。Fu等^[29]在黄土高原大南沟集水区进行的研究涵盖了包括梯田在内的5种土地利用结构和7种土地利用类型，发现梯田耕地平均土壤含水量要高于坡地果园、休耕地、草地和坡耕地，分别高11.15%、11.09%、10.82%和11.10%。本研究与之结论相似，在雨季不同土地利用类型的土壤含水量表现为农地 > 粗放整地果园 > 优化整地果园 > 荒草地，优化整地果园和粗放整地果园的土壤含水量差异并不大，但是优化整地果园对降雨的响应幅度要低于其他土地利用。在旱季土壤含水量均具有较大幅度的降低，农地最慢，其余依次为优化整地果园、荒草地、粗放整地果园，在整个旱季内，土壤含水量表现为农地 > 优化整地果园 > 粗放整地果园 > 荒草地，同时RDA分析发现，在雨季和旱季的土地利用类型均对土壤含水量的分布具有显著（P < 0.05）影响。说明坡地开发成梯田后，地形的改造增强了降雨在坡面的入渗，优化整地果园中布设的水土保持措施对于入渗的增强效果并不明显，但在旱季则发挥了较强的保水效益，相较于粗放整地果园，其增加了果园内的植被覆盖度，降低了旱季的浅层土壤水分蒸发，并且地埂植草还具有截留降雨的作用，一定程度上减少了旱季降雨的流失。坡脚的农田主要受坡位影响，在各时期均具有较高的土壤含水量，以上结果说明优化整地坡面类型的土地利用结构能充分合理的利用水资源，提升蓄水保墒能力，具有良好的应用前景。

优化整地和粗放整地坡面不同土层的土壤含水量在雨季时无明显变化规律，而到了旱季，所有点位在不同土层的土壤含水量从上至下均呈逐渐升高趋势，且不同土层之间差异要明显大于雨季。其中变化较大的点位均为果园，这主要是由于果园田面植被覆盖较少，在旱季时脐橙的需水量也较大，同时太阳辐射大导致浅层土壤水分物理蒸发量大导致的。这与已有研究结果一致，张川等^[30]研究指出土壤含水量从表层到深层具有明显的分层，根据不同季节的异质性可分为为活性层、亚活性层和相对稳定层。史君怡等^[31]研究也指出在草原区不同土层土壤含水量从上至下呈逐渐降低趋势，是由于表层腐殖质加强了土壤蓄水能力，而森林土壤含水量则具有相反表现，并推测这可能是由于土壤与气候差异引起的。结合RDA分析发现，本研究在雨季和旱季，土地利用类型与坡位均是影响表层土壤含水量分布的关键，这与郭欣欣等^[27]研究结论相似，其通过RDA分析发现不同土地利用结构下坡位对表层土壤水分的影响最大，且土地利用类型和海拔高度对所有土层均呈显著负相关。而Mei等^[25]研究也发现地形和植被类型是控制不同土层土壤蓄水量的主要因素，浅层土壤蓄水量主要受地形影响，深层土壤蓄水量主要受植被影响。

值得注意的是，研究区在此次观测期的旱季内为严重干旱，在4个多月的时间内降雨量仅57.90 mm，要远低于往年同期降雨量。有研究^[25]指出，在不同时期，土壤水分分布的主控环境因素各不相同，相对湿润年份的土壤水分主控环境因素较干旱年份更为复杂，且最大的影响因素也不尽相同。这可能是由于在气候正常的年份，降雨会影响地形因子、植被类型和土壤性质在控制土壤水分变化中的作用，而在严重干旱年份的降雨量相对较低，因此几乎不会影响土壤水分的控制因素。本研究在正常气候年份的的土壤水分主控因子还需今后继续监测进行论证。

本研究结合RDA分析结果发现，土壤含水量受地形影响较大，雨季和旱季土壤水分分布分别受坡位和土地利用类型的极显著（P < 0.01）影响，且主要影响到0~20 cm的表层土壤含水量。同一坡面内，坡顶至坡脚在雨季和旱季均表现为逐渐升高趋势，荒草地坡面的坡位间差异要小于优化整地和粗放整地坡面，优化整地、粗放整地坡面的坡脚土壤含水量均要显著（P < 0.05）高于其他坡位，而变异系数均要明显低于其他坡位，坡上、中、下部位间差异较小且不显著。在不同土地利用类型下，雨季土壤含水量表现为农地 > 粗放整地果园 > 优化整地果园 > 荒草地，除两种果园外均具有显著差异（P < 0.05），且优化整地果园和农地土壤含水量对降雨的响应幅度要小于粗放整地果园和荒草地。在旱季，粗放整地果园和荒草地的土壤含水量下降速度远高于优化整地果园和农地，因此在旱季农地和优化整地果园土壤含水量要显著（P < 0.05）高于粗放整地果园和荒草地。区域内荒草地坡面修整为梯田果园后，一方面，土壤入渗性能得到较大提升，在雨季具有更高土壤含水量，同时坡面土壤水分的空间异质性也有较大提升。另一方面，优化整地果园内的水土保持措施在旱季发挥了非常显著的保水效益，说明优化整地坡面的土地利用结构设计以及地埂梯壁植草等优化整地技术的应用在减少坡面径流、提升蓄水保水能力方面具有较广阔的应用前景。