论文部分内容阅读
本文针对土壤中的优先流现象对土壤水分的利用率及溶质在土壤中的迁移的问题,以重庆四面山的农地为研究对象,通过设立干燥处理和湿润处理,采用染色示踪法、TDR法和图像处理技术研究了土壤前期含水量对优先流入渗深度和入渗速率的影响；同时,通过人造大孔隙土柱实验研究了土壤前期含水量对溶质优先运移的影响。结果分析表明：(1)土壤前期含水量低的样地,湿润锋的渗透速率随土层深度的增加而增加,湿润锋平均入渗速率为1520mm/h；土壤前期含水量高的样地,湿润锋的渗透速率随土层深度的增加而减小,湿润锋平均入渗速率为515mm/h。说明土壤前期含水量低的样地优先流的入渗速率更快。(2)土壤前期含水量较低的样地垂直剖面的染色示踪物平均最大入渗深度为56.00cm大于前期含水量较高的样地的33.76 cm,说明土壤前期含水量低的样地优先流渗透深度更大。土壤前期含水量较高的样地,优先流主要发生在土壤表土层和心土层的20-30 cm土层深度处,而前期含水量低的样地优先流在表土层、心土层和底土层均有发生。而且土壤前期含水量较低的样地,每层垂直剖面的平均染色面积均大于前期含水量高的样地,说明土壤前期含水量较低的样地优先流现象更明显。(3)土壤前期含水量较低的样地每层深度上染色区与未染色区的稳定出流速率均大于土壤前期含水量较高的样地,水分穿透曲线也是前期含水量较低的样地波动更大、更不稳定。土壤前期含水量较低的样地基本每层土壤染色区与未染色区的各个孔径范围的大孔隙数和孔隙率均大于土壤前期含水量较高的样地,且土壤前期含水量低的样地染色区有效大孔隙的贡献率也较大。(4)土壤前期含水量较低的土柱优先流及溶质优先运移的现象更明显。土壤前期含水量低的土柱非吸附性离子溶质优先运移的作用更明显,初始穿透更早,且回收率较大。不同土壤前期含水量下的土柱,H2PO4-的回收率都在18%以下,绝大部分吸附性离子被土柱颗粒吸收,土壤前期含水量低的土柱初始穿透时间也较早,相对浓度的峰值较大,但溶质优先运移现象不明显。