桂西北喀斯特峰叢洼地石質(zhì)土壤入滲試驗研究.pdf

1、我國西南地區(qū)是全球喀斯特三大分布中心之一，屬于典型的脆弱生態(tài)系統(tǒng)?？λ固胤鍏餐莸赝寥乐兴槭枯^多，其對土壤入滲、蒸發(fā)有明顯的影響。這方面研究國外開展較多，國內(nèi)近期也開展了相關(guān)研究，但總體上還處于探索階段。 本文針對喀斯特峰叢洼地土層淺薄且分布不連續(xù)、碎石含量較多且變異性較大的特點，為明確土-石坡面碎石分布特征及其與土壤入滲的關(guān)系，在調(diào)查坡面、洼地碎石分布及組成的基礎(chǔ)上，利用盤式負壓入滲儀原位測定與室內(nèi)模擬試驗相結(jié)合的方式研究了

2、碎石對土壤水分入滲的影響。研究結(jié)果表明： (1)坡面Ⅰ不同坡位碎石覆蓋率、碎石分布密度和碎石含量差異較大，上坡和下坡均較中坡高。坡面Ⅱ則表現(xiàn)為從坡腳至坡頂增大的趨勢。兩坡面不同坡位碎石覆蓋率均在4％-20％之間，土壤碎石含量最高可達39.49％兩坡面土壤表面碎石覆蓋的優(yōu)勢粒級為75-250mm粒級碎石，其次為20-75mm粒級碎石。75-20mm和20-5mm粒級碎石為兩坡面土壤碎石含量優(yōu)勢粒級，除5-2mm粒級碎石外，其他粒級

3、碎石體積含量沿坡面從下而上具有逐漸增大的趨勢，且坡面不同坡位不同粒級碎石分布變異系數(shù)較大；洼地碎石體積含量較小，最大為11.64％。同一地塊各粒級土壤碎石體積含量的差異小，20-5mm和75-20mm粒級的碎石為優(yōu)勢粒級。碎石體積含量與地塊在洼地中所處的位置及其高程和土層厚度有較為密切的關(guān)系。最小粒級的碎石體積含量的變異系數(shù)最大，其他粒級碎石體積含量的變異系數(shù)較?。缓槭拭嫠槭w積含量隨土層深度增加有變大的趨勢。 (2)坡面Ⅰ

4、和坡面Ⅱ不同坡位累計入滲量、入滲率、近似飽和導水率、吸滲率的入滲指標差異明顯。坡面Ⅰ各坡位土壤入滲變化趨勢表現(xiàn)為：上坡>下坡>中坡；坡面Ⅱ沿坡面具有由下而上逐漸增大的變化趨勢。擬合穩(wěn)定入滲率、近似飽和導水率與碎石體積含量的關(guān)系，符合遞增的指數(shù)函數(shù)Y=aebx；不同粒級碎石含量與土壤穩(wěn)定入滲率、近似飽和導水率均符合Y=aebx；關(guān)系，250-75mm、75-20mm、20-5mm粒級碎石體積含量與土壤穩(wěn)定入滲率、近似飽和導水率呈正相關(guān)，且

5、75-20mm粒級碎石含量對于土壤入滲具有顯著的促進作用，說明碎石對于坡面石質(zhì)土壤入滲具有促進作用。 (3)無碎石剖面各層土壤累計入滲量、穩(wěn)定入滲率、近似飽和導水率、吸滲率等入滲指標均具有隨土層深度的增加而減小的總趨勢，含碎石土壤剖面入滲指標則表現(xiàn)為：25-52cm>52-85cm>7-25cm>0-7cm；除第二層外，含有碎石的剖面土壤入滲率均大于等于無碎石剖面對應層次，說明在喀斯特洼地碎石也具有促進土壤入滲的作用。 (4)經(jīng)

6、相關(guān)分析除碎石外，土壤比重、土壤總孔隙度、粉粒含量、粘粒含量等部分理化性質(zhì)指標與穩(wěn)定入滲率、近似飽和導水率顯著相關(guān)。坡面土壤容重、pH值、有機質(zhì)含量與近似飽和導水率和穩(wěn)滲率呈正相關(guān)，洼地土壤容重、pH值、粘粒含量等與近似飽和導水率、穩(wěn)定入滲率呈正相關(guān)關(guān)系。 (5)根據(jù)原位測定結(jié)果模擬不同條件下進行土壤入滲測定，結(jié)果顯示：當碎石體積含量從0增加至30％時，土壤入滲表現(xiàn)出“增大-減小-增大”的過程；隨著碎石粒級的增大，土壤各時段入滲

7、性能具有增強的趨勢，10-20mm、20-30mm粒級碎石對于土壤入滲性能的促進作用最為明顯；土壤容重從1.2 g·cm-3增加至1.4 g·cm-3時，土壤入滲表現(xiàn)出“先增大后減小”的過程；隨著土壤初始含水率的增加，土壤入滲減??；石灰土與紅壤相比較，石灰土的入滲能力遠強于紅壤。 (6)根據(jù)正交試驗分析結(jié)果，對土壤穩(wěn)定入滲率的影響從大到小依次為初始含水率>碎石粒級>容重>碎石含量；對土壤近似飽和導水率的影響從大到小依次為容重>碎