重庆四面山两种林地土壤优先流路径特征及其影响因素

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以重庆四面山林区的针阔混交林和楠竹林林地为研究对象,通过室外原位土体染色示踪法,研究了土壤水分及溶质的运移,并拍摄染色剖面图像,采集样地剖面内亮蓝染色区域和未染色区域的土样和根系,通过室内试验测得土样的物理性质,根系根长及干重,研究两种林地优先流分布特征及其影响因素,结果表明:(1)两种林地对水分入渗的响应不同,优先流路径宽度和数量在同一剖面不同深度处及不同剖面同一深度处均呈现明显的异质性,针阔混交林优先流路径宽度曲线呈“倒阶梯型”;楠竹林优先路径宽度曲线呈“S”型。两种林地的土壤优先流宽度和数量在一定范围内均随着深度增加而渐下降。(2)通过水分穿透曲线理论,结合Poiseulle方程和流量方程研究大孔隙与优先流之间的关系,发现混交林和楠竹林两种林地在0-10 cm层稳定出流速率均达到0.7ml/s以上,10 cm以下两林地染色区和未染色区稳定出流速率均逐渐下降。针阔混交林土体染色区出流速率是未染色区出流速率2.42-2.84倍,而楠竹林达到3.0-3.14倍。针阔混交林和楠竹林的大孔隙孔径范围在0.4-3.2mm,其中半径大于1.5mm大孔隙是两种林地形成优先流的最主要孔径范围。(3)通过分析土壤密度、质地、有机质、根系发现,两林地的土壤密度染色区域较未染色区低,且随着土体深度的增加,土壤密度逐渐增大,通过T检验发现两林地染色区域与未染色区域土壤质地均无显著性,说明两林地土壤整体发育水平相当,而有机质测定结果显示,染色区域含量较未染色区域高,根系根长和根重密度说明了土体内植物的根系对优先流的形成具有极大的促进作用。
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