三峽庫(kù)區(qū)森林土壤優(yōu)先流染色特征研究.pdf

1、三峽庫(kù)區(qū)地處我國(guó)中西部的結(jié)合部，是我國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)地區(qū)之一，流域水文過程會(huì)直接影響到長(zhǎng)江中下游地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。優(yōu)先流過程是流域水文過程的重要組成部分之一，優(yōu)先流現(xiàn)象普遍存在于三峽庫(kù)區(qū)森林土壤之中。三峽庫(kù)區(qū)不同垂直帶內(nèi)森林土壤優(yōu)先流形成原因及對(duì)水和溶質(zhì)的入滲影響程度不同，在森林涵養(yǎng)水源和調(diào)節(jié)徑流等方面發(fā)揮著不同的作用。
　　 本文利用染色示蹤法在三峽庫(kù)區(qū)不同垂直帶森林土壤中進(jìn)行了優(yōu)先流染色試驗(yàn)，觀測(cè)森林土壤的垂直染色剖面和水

2、平染色剖面并拍照，在室內(nèi)利用圖像分析法對(duì)土壤染色剖面進(jìn)行處理，分析其染色區(qū)域在土壤剖面中的分布特征及成因。本文分別從不同垂直帶內(nèi)森林土壤垂直剖面染色特征、森林土壤優(yōu)先流染色比例的垂直變化特征及森林土壤水平剖面染色特征三個(gè)方面對(duì)三峽庫(kù)區(qū)森林土壤優(yōu)先流染色特征進(jìn)行了研究。研究表明，三峽庫(kù)區(qū)不同垂直帶內(nèi)森林土壤優(yōu)先流染色特征存在一定的差異，森林土壤中優(yōu)先流過程的垂直變化特征顯著，優(yōu)先流過程對(duì)森林土壤水分入滲影響較大，優(yōu)先流的存在會(huì)對(duì)流域水文過

3、程產(chǎn)生一定的影響。本文主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)三峽庫(kù)區(qū)不同垂直帶內(nèi)森林土壤垂直剖面總的染色比例差異不大，但表層土壤(0～10cm)的染色比例差異較大。中山常綠和落葉闊葉混交林帶表層土壤染色比例最高，低山常綠針葉林帶次之，中山常綠針葉林帶最低，表層森林土壤的染色比例呈現(xiàn)出隨海拔高度增加而加大的趨勢(shì)。不同垂直帶內(nèi)森林土壤的優(yōu)先流染色深度各異。中山常綠和落葉闊葉混交林帶土壤的染色深度最淺，中山常綠針葉林帶土壤優(yōu)先流染色深度較深

4、，低山常綠針葉林帶土壤優(yōu)先流染色深度最深，森林土壤優(yōu)先流染色深度呈現(xiàn)出隨海拔高度增加而降低的趨勢(shì)，結(jié)果表明不同垂直帶內(nèi)森林土壤優(yōu)先流路徑分布和成因不同，優(yōu)先流過程對(duì)森林土壤水和溶質(zhì)入滲的影響程度也存在一定的差異性。
　　 (2)三峽庫(kù)區(qū)不同垂直帶內(nèi)森林土壤優(yōu)先流染色特征垂直分異明顯。中山常綠和落葉闊葉混交林帶土壤優(yōu)先流路徑隨土層深度的增加而減小，土壤垂直剖面的染色比例基本呈連續(xù)下降趨勢(shì);中山常綠針葉林帶不同樣地森林土壤優(yōu)先流染色

5、垂直分異特征存在著一定的差異，土壤染色比例垂直變化趨勢(shì)因地而異;低山常綠針葉林帶土壤中傾斜裂隙和豎直裂隙形成的優(yōu)先流路徑影響到亮藍(lán)溶液的入滲，土壤垂直剖面中染色比例呈波動(dòng)下降趨勢(shì)。土壤優(yōu)先流染色特征的垂直分異表明，不同類型的優(yōu)先流路徑對(duì)土壤水分入滲影響不同。
　　 (3)三峽庫(kù)區(qū)不同垂直帶內(nèi)森林土壤優(yōu)先流過程對(duì)水分入滲影響程度不同。中山常綠和針葉林帶優(yōu)先流對(duì)表層土壤水分入滲影響較大，而對(duì)深層土壤影響較小。中山常綠針葉林帶優(yōu)先流過

6、程對(duì)土壤水分入滲的影響因不同地區(qū)優(yōu)先流路徑數(shù)量和分布特征不同而發(fā)生變化。低山常綠針葉林帶優(yōu)先流對(duì)表層土壤和深層土壤水分入滲都會(huì)產(chǎn)生重要影響，優(yōu)先流對(duì)深層地下水的影響在該垂直帶內(nèi)表現(xiàn)最為明顯。
　　 (4)植被和土壤物理性質(zhì)對(duì)三峽庫(kù)區(qū)森林土壤優(yōu)先流的形成具有重要影響。森林土壤中的根系、裂隙等大孔隙成為主要的優(yōu)先流路徑，對(duì)土壤水分入滲影響顯著，決定了水分和溶質(zhì)在土壤中的入滲深度和分布特征。土壤顆粒大小、質(zhì)地類型等也會(huì)對(duì)森林土壤優(yōu)先流