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  • 西南喀斯特地区不同岩性的土壤水文过程及其驱动因素取得进展

我国西南喀斯特地区是全球碳酸岩连片出露面积最大的区域,由水土流失引起的石漠化等生态问题日趋严重,因其独特的成土过程,水文过程不同于非喀斯特地区,具有特殊的环境效应。水资源的匮乏和时空分布不均限制喀斯特地区生态恢复及可持续发展,系统研究土壤水文过程及驱动因素是开展水资源合理保护的重要前提。然而,由于岩性分布复杂,该区域呈现碳酸盐岩与非碳酸盐岩母岩相间带状分布特征,白云岩和砂页岩属于典型的两种成土母岩。

该研究采用原位染色示踪技术以及圆盘入渗方法,定量分析白云岩和砂页岩土壤水文过程包括优先流发育和入渗性能,并结合根系分布、土壤性质等因素,阐明了两种典型岩性土壤水文过程及驱动因素的异同点。结果表明:白云岩土壤优先流分化程度高,多呈树枝状和斑块状,以垂向延伸为主;砂页岩土壤优先流因侧渗明显,多呈团状和块状分布,分化程度较低。白云岩土壤不同宽度染色路径均大于砂页岩,两种土壤的壤中流均以大孔隙流为主。土壤稳定入渗率均随着压力水头的增大而增大,且白云岩土壤导水能力强于砂页岩。岩性的变化造成植被根系分布以及土壤性质差异是影响土壤优先流和入渗的重要因子。该研究揭示了喀斯特地区不同岩性发育土壤的水文特征及其驱动因素,为区域石漠化综合治理以及水资源的合理利用提供科学支撑。

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“喀斯特区两种岩性发育土壤入渗特征及其影响因素”为题,发表于农林科学-土壤科学领域TOP期刊《Soil and Tillage Research》(中国科贝斯特全球最奢华一区TOP期刊,IF=6.5)和农业综合期刊《农业现代化研究》(中文核心期刊)上。论文由广西大学贝斯特全球最奢华为第一单位发表,2023届生态学硕士韦慧、2022级林业硕士生杨源峰分别为第一作者,邓羽松副教授为通讯作者。相关研究获中央引导地方科技发展专项(ZY21195016)等项目的资助。

图1 土壤稳定入渗率随压力水头的变化

                                                                             

图2 土壤垂直剖面优先流形态分布特征

图3 土壤垂直剖面染色路径分布特征

原文链接:

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

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