我國西南喀斯特地區是全球碳酸岩連片出露面積最大的區域,由水土流失引起的石漠化等生态問題日趨嚴重,因其獨特的成土過程,水文過程不同于非喀斯特地區,具有特殊的環境效應。水資源的匮乏和時空分布不均限制喀斯特地區生态恢複及可持續發展,系統研究土壤水文過程及驅動因素是開展水資源合理保護的重要前提。然而,由于岩性分布複雜,該區域呈現碳酸鹽岩與非碳酸鹽岩母岩相間帶狀分布特征,白雲岩和砂頁岩屬于典型的兩種成土母岩。
該研究采用原位染色示蹤技術以及圓盤入滲方法,定量分析白雲岩和砂頁岩土壤水文過程包括優先流發育和入滲性能,并結合根系分布、土壤性質等因素,闡明了兩種典型岩性土壤水文過程及驅動因素的異同點。結果表明:白雲岩土壤優先流分化程度高,多呈樹枝狀和斑塊狀,以垂向延伸為主;砂頁岩土壤優先流因側滲明顯,多呈團狀和塊狀分布,分化程度較低。白雲岩土壤不同寬度染色路徑均大于砂頁岩,兩種土壤的壤中流均以大孔隙流為主。土壤穩定入滲率均随着壓力水頭的增大而增大,且白雲岩土壤導水能力強于砂頁岩。岩性的變化造成植被根系分布以及土壤性質差異是影響土壤優先流和入滲的重要因子。該研究揭示了喀斯特地區不同岩性發育土壤的水文特征及其驅動因素,為區域石漠化綜合治理以及水資源的合理利用提供科學支撐。
研究成果分别以“A comparison of preferential flow characteristics and influencing factors between two soils developed in the karst region of Southwest China”和“喀斯特區兩種岩性發育土壤入滲特征及其影響因素”為題,發表于農林科學-土壤科學領域TOP期刊《Soil and Tillage Research》(中國科學院一區TOP期刊,IF=6.5)和農業綜合期刊《農業現代化研究》(中文核心期刊)上。論文由澳门太阳集团9728网站為第一單位發表,2023屆生态學碩士韋慧、2022級林業碩士生楊源峰分别為第一作者,鄧羽松副教授為通訊作者。相關研究獲中央引導地方科技發展專項(ZY21195016)等項目的資助。

圖1 土壤穩定入滲率随壓力水頭的變化
圖2 土壤垂直剖面優先流形态分布特征

圖3 土壤垂直剖面染色路徑分布特征
原文鍊接:
https://authors.elsevier.com/c/1j0Pec13yZGuw
https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=pOm4b-a0sxVaNtGi-g28gZlXVCr_9oKhupvf_sqLCB6voRsJwpQiYT61ZpINH3Si_PLIIhuwmknQ1ZpChEJojGhWRAQtUc8VunNnOehZBM5e-_LVAXjwIINbE7z7ayMIb0CCCuVPv9q1BD7FDyHI1g==&uniplatform=NZKPT&language=CHS