岩溶坡地不同利用类型土壤入渗性能及其影响因素.pdf

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1、第26卷2010经第6期6月农业工程学报TransactionsoftheCSAEV

2、01．26No．6Jun．201071岩溶坡地不同利用类型土壤入渗性能及其影响因素张治伟1，一，朱章雄1，王燕1，傅瓦利1，文志林1(1．西南大学地理科学学院，重庆400715；2。三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆400715)摘要：为了探讨岩溶坡地不同土地利用类型土壤入渗性能差异及其影响因素，该文利用环刀法测定了不同利用类型石灰岩±壤的入渗过程曲线，并分析了孔隙状况、颗粒组成和土壤结构等对入渗的影响。结果表明：±地利用类型对岩溶坡地土壤入渗性能影响较大，初始入渗

3、速率和稳定入渗速率均表现为灌丛>果园>草地>旱地。灌丛地表下层(>15～30cm)平均稳定入渗速率8．11mm／min，最小值4．22rnm／min：旱地地表下层平均稳定入渗速率0．46ram／rain，最小值仅0．13mm／min。旱地表层以下存在显著的入渗阻滞层。岩溶坡地土壤入渗性能与有机质、水稳性团聚体和孔隙度有显著相关性。非毛管孔隙在入渗初期的作用大于后期，>0．25111111水稳性团聚体含量是影响稳定入渗速率的重要因素。该文为进一步研究岩溶坡地早涝灾害、水土保持和水资源开发利用等提供了理论依据。关键词：土壤水分，护坡，土地利用，岩溶坡地，土壤

4、入渗性能，影响因素doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2010．06．013中图分类号：S152．7+2，P642．253文献标识码：A文章编号：1002—6819(2010)一06—0071—06张治伟，朱章雄，王燕，等．岩溶坡地不同利用类型土壤入渗性能及其影响因素[J]．农业工程学报，2010，26(6)：71--76．ZhangZhiwei，ZhuZhangxiong，WangYan，eta1．SoilinflictioncapacityanditsinfluencingfactorsofdifferentlandUSetyp

5、esinKarstslope[J]．TransactionsoftheCSAE，2010，26(6)：71--76．(inChinese埘tIlEnglishabstracO0引言土壤水分入渗是指水进入土壤的过程，是通过全部或部分地表向下的流动过型¨。土壤入渗性能是土壤重要的水分物理性质，是反映土壤涵养水源和抗侵蚀能力的重要指标。土壤入渗能力与土壤类型、土壤性质、地形状况以及土地利用方式等都有密切的关系。入渗速率高的土壤，可以保证有较多的降水渗入土壤，或形成壤中流、地下径流，或补给地下水，减少了地表径流损失、减少地表冲刷。认识土壤入渗特性，在制定水土保持

6、措施、地下水管理及土壤侵蚀预测和洪水预报等方面均有十分重要的意义。西南岩溶区面积广大，是典型的生态脆弱区。在裸露型和浅覆盖型岩溶区，降雨期间大量降水通过裂隙直接进入地下河道，容易引发地下河排水不畅，发生洪灾；雨后地表缺水常发生干旱，旱涝交替是峰丛洼地岩溶区的重要自然灾害。研究表明，在土壤覆盖较好的条件下，可以减少地表径流，延缓洪水过程；植被恢复后，进入土壤的水分更多，可以明显增加表层带岩溶泉的流量和出流时间【2】。可见，研究岩溶坡地土壤入渗性能与规律收稿日期：2009-08．09修订日期：2010-05-11基金项目：科技部国际合作项目(2008GRl2

7、56)；中国地质调查局地质调查资助项目“西南岩溶石山地区重大环境地质问题及对策研究”(1212010813111)作者简介：张治伟(1974一)，男，湖南怀化人，从事岩溶环境学、土壤侵蚀与水土保持研究。重庆市北碚区西南大学地理科学学院，400715。Email：ztlyzzw@swu．edu．C11在理论上和实践中都具有极为重要的意义。我国已经在黄土高原、江南红壤区和紫色土区开展了大量士壤入渗研究工作【3西l，取得了丰富的理论依据和实践经验。但目前岩溶坡地土壤入渗性能的研究仅见一篇报道【J71，且该文探讨的是喀斯特石质土壤的入渗性能。在试验方法上，已有研

8、究主要使用双环法和模拟降雨法，侧重于观测表层土壤入渗性能，而不同层次土壤入渗能力的报道较少【8】。在影响因素的分析上，已有研究主要分析了体积质鼍、初始含水率及质地对入渗的影响[9-10J，较少见到入渗与有机质、土壤结构的关系研究。本文用环刀法，分层次取样，研究了岩溶坡地不同利用类型土壤入渗特征及差异，并重点探讨了地表下层土壤对入渗的影响，分析了影响入渗的因素，指出了有机质和水稳性团聚体对入渗的重要影响，为进一步研究岩溶坡地土壤入渗与坡面侵蚀、旱涝灾害及水资源利用等关系提供理论依据。1研究区概况与试验方法1．1研究区概况研究区位于重庆市北碚区中梁山岩溶槽谷

9、区。中梁山属于川东平行岭谷主要山脉之～——华蓥山的一条支脉，海拔500～700I