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三峡库区地处我国中西部的结合部,是我国生态环境保护的重点地区之一,流域水文过程会直接影响到长江中下游地区的生态环境。优先流过程是流域水文过程的重要组成部分之一,优先流现象普遍存在于三峡库区森林土壤之中。三峡库区不同垂直带内森林土壤优先流形成原因及对水和溶质的入渗影响程度不同,在森林涵养水源和调节径流等方面发挥着不同的作用。本文利用染色示踪法在三峡库区不同垂直带森林土壤中进行了优先流染色试验,观测森林土壤的垂直染色剖面和水平染色剖面并拍照,在室内利用图像分析法对土壤染色剖面进行处理,分析其染色区域在土壤剖面中的分布特征及成因。本文分别从不同垂直带内森林土壤垂直剖面染色特征、森林土壤优先流染色比例的垂直变化特征及森林土壤水平剖面染色特征三个方面对三峡库区森林土壤优先流染色特征进行了研究。研究表明,三峡库区不同垂直带内森林土壤优先流染色特征存在一定的差异,森林土壤中优先流过程的垂直变化特征显著,优先流过程对森林土壤水分入渗影响较大,优先流的存在会对流域水文过程产生一定的影响。本文主要研究结果如下:(1)三峡库区不同垂直带内森林土壤垂直剖面总的染色比例差异不大,但表层土壤(0~10cm)的染色比例差异较大。中山常绿和落叶阔叶混交林带表层土壤染色比例最高,低山常绿针叶林带次之,中山常绿针叶林带最低,表层森林土壤的染色比例呈现出随海拔高度增加而加大的趋势。不同垂直带内森林土壤的优先流染色深度各异。中山常绿和落叶阔叶混交林带土壤的染色深度最浅,中山常绿针叶林带土壤优先流染色深度较深,低山常绿针叶林带土壤优先流染色深度最深,森林土壤优先流染色深度呈现出随海拔高度增加而降低的趋势,结果表明不同垂直带内森林土壤优先流路径分布和成因不同,优先流过程对森林土壤水和溶质入渗的影响程度也存在一定的差异性。(2)三峡库区不同垂直带内森林土壤优先流染色特征垂直分异明显。中山常绿和落叶阔叶混交林带土壤优先流路径随土层深度的增加而减小,土壤垂直剖面的染色比例基本呈连续下降趋势;中山常绿针叶林带不同样地森林土壤优先流染色垂直分异特征存在着一定的差异,土壤染色比例垂直变化趋势因地而异;低山常绿针叶林带土壤中倾斜裂隙和竖直裂隙形成的优先流路径影响到亮蓝溶液的入渗,土壤垂直剖面中染色比例呈波动下降趋势。土壤优先流染色特征的垂直分异表明,不同类型的优先流路径对土壤水分入渗影响不同。(3)三峡库区不同垂直带内森林土壤优先流过程对水分入渗影响程度不同。中山常绿和针叶林带优先流对表层土壤水分入渗影响较大,而对深层土壤影响较小。中山常绿针叶林带优先流过程对土壤水分入渗的影响因不同地区优先流路径数量和分布特征不同而发生变化。低山常绿针叶林带优先流对表层土壤和深层土壤水分入渗都会产生重要影响,优先流对深层地下水的影响在该垂直带内表现最为明显。(4)植被和土壤物理性质对三峡库区森林土壤优先流的形成具有重要影响。森林土壤中的根系、裂隙等大孔隙成为主要的优先流路径,对土壤水分入渗影响显著,决定了水分和溶质在土壤中的入渗深度和分布特征。土壤颗粒大小、质地类型等也会对森林土壤优先流的形成产生一定的影响。