土壤入滲是水通過地表進入土壤的過程，由基質入滲與優先流組成。其中，基質入滲是指水和溶質在土壤中受毛細管作用控制的相對緩慢的運動，通過土壤基質入滲的水決定了土壤基質中儲存的水量，是植物根系吸收的有效水分。土壤優先流是水分直接通過土壤大孔隙快速下滲的非均勻流，增強土壤水分入滲能力，直接影響地表産生徑流的大小，減少蒸發以及地表侵蝕。同時，優先流也是深層土壤和地下水的重要補給來源，對于水循環和生态系統水量平衡具有重要作用。
桉樹（Eucalyptus）是我國生長最快、産量最高的引進樹種之一，不僅每年可為中國創造巨大的經濟效益，而且在調節氣候環境與固碳釋氧等生态效益方面也做出巨大貢獻。中國亞熱帶地區桉樹人工林輪伐期極短，多為5～7年，人為幹擾極為嚴重。同時桉樹釋放活性化感物質，抑制林下植被的生長，顯著影響林地水文養分循環。因此，對短輪伐期桉樹人工林土壤基質入滲與優先流進行定量研究可以為探究人工林水文循環過程提供科學依據，同時對實現人工林地表水和地下水的科學管理具有重要意義。
鑒于此，太阳研究團隊以短輪伐期内不同林齡尾巨桉（Eucalyptus urophylla×E.grandis）第一代植苗林為研究對象，采用表置式環式入滲儀（圖1），定量了短輪伐期桉樹人工林土壤基質與優先流的入滲過程，并對其影響因素進行了研究。主要研究結論如下：（1）表置式環式入滲儀對測定南亞熱帶短輪伐期桉樹人工林基質入滲與優先流入滲過程有較好的應用性。沙土混合物取代細沙作為覆蓋材料成功屏蔽桉樹人工林林下土壤優先流，實現了土壤基質入滲過程的原位定量測量。（2）短輪伐期桉樹人工林基質入滲與優先流随着林齡的變化呈現有規律的變化，土壤基質入滲随着林齡的增加而降低（圖2），優先流則随着林齡的增加而增加（圖3）。（3）土壤質地和根系生物量分别是影響短輪伐期桉樹人工林基質入滲與優先流最重要因的素。側向優先流同樣受到受根系顯著影響（圖4），并随着林齡的增加而不斷增大。（4）Horton模型是描述桉樹人工林優先流過程的最優模型。以Horton模型為基礎，以桉樹根系優化異速生長模型推算的根系生物量為自變量，采用回歸分析預測了Horton模型參數，構建并驗證了預測短輪伐期桉樹人工林優先流統一模型（式1）。
(1)其中，i是入滲率, mm h−1；t是入滲時間, h；WR是根系生物量，kg。
研究結果可為提高人工林水資源管理效率、優化人工林入滲過程模型提供理論依據。
相關研究成果以分别以“Soil matrix infiltration characteristics in differently aged eucalyptus plantations in a southern subtropical area in China”和“Changes of preferential flow in short-rotation eucalyptus plantations: field experiments and modeling”為題發表在國際學術期刊《Catena》（Top期刊，中科院SCI期刊分區農林科學領域1區，IF=6.367）和《Journal of Hydrology》上（Top期刊，中科院SCI期刊分區地球科學領域1區，IF=6.708）上。太阳碩士研究生趙明全為論文的第一作者，黃钰涵助理教授為通訊作者。該研究得到廣西自然科學基金（2021GXNSFBA196020）與廣西科技基地和人才專項項目（桂科AD22035032）的共同資助。
論文鍊接：
https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106490
https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.129663
圖1土壤總入滲測量過程示意圖（a）及其實測土壤剖面圖（c）與土壤基質入滲測量過程示意圖（b）及其實測土壤剖面圖（d）
圖2不同樹齡桉樹人工林土壤基質入滲特征
圖3不同林齡桉樹人工林優先流的入滲特征
圖4土壤剖面及側向優先流示意圖（a）沿内環切線的土壤剖面;（b）沿外環切線的土壤剖面;（c）側向優先流示意圖
