三峡山地不同坡位土壤的水分特征曲线及水力学性质

作     者：李文政 刘目兴 易军 张海林 卢世国 白雨诗 LI Wenzheng;LIU Muxing;YI Jun;ZHANG Hailin;LU Shiguo;BAI Yushi

作者机构：地理过程分析与模拟湖北省重点实验室武汉430079 华中师范大学城市与环境科学学院武汉430079 

出 版 物：《水土保持学报》 (Journal of Soil and Water Conservation)

年 卷 期：2021年第35卷第3期

页      面：135-142页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41771261,41601215) 湖北省自然科学基金重点项目(2015CFA141) 

主　　题：山地土壤 入渗能力 持水能力 坡位 三峡库区 

摘      要：山地不同坡位的土壤水力学性质研究可为地表水文过程预测和坡地生态修复提供参考。通过采集三峡库区大老岭林区山地不同坡位的原状土样,测定饱和导水率、当量孔径、水分库容等水力学参数,利用V-G模型拟合土壤水分特征曲线,评价不同坡位土壤的渗透性能和持水能力。结果表明:坡顶土壤的入渗性能最好,平均饱和导水率为108.54 cm/d,其他坡位平均饱和导水率为34.81~47.56 cm/d。坡顶土壤的持水能力最差,吸力值从0增至100 kPa,含水量下降幅度最大(63.67%),其他坡位下降幅度在46.36%~52.07%。坡顶土壤大孔隙体积比最大可达20.95%,其他坡位在12.27%~16.58%。田间持水量库容占总库容的百分比以坡顶土壤最小(45.24%),其余在60.08%~65.33%。用V-G模型拟合土壤水分特征曲线,各样点决定系数R 2均大于0.95,拟合效果较好。饱和导水率与大孔隙体积比、砂粒含量呈正相关,与粉粒含量和黏粒含量呈负相关。V-G模型参数α与进气值相关,α值越小,持水能力越强。试验中α值与砂粒含量、大孔隙体积比呈正相关,与粉粒含量和黏粒含量呈负相关。砂粒和大孔隙越多,土壤持水性越差。参数n的取值影响拟合水分特征曲线的弯曲程度,n值越小,曲线越平缓。试验中n值与砂粒含量呈正相关,与粉粒含量呈负相关。砂粒含量越多,随吸力增大土壤排水越快。可见,山地坡面顶部土壤的持水能力最差,渗透能力最强,其他坡位差异不显著,V-G模型拟合的结果与实测结果一致。