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土壤结构对土壤地表径流、土内水分运移、土壤的持水保水性能等都有重要作用,土壤结构的好坏直接影响水土流失的产生及地下水的供给,对森林水文效应产生重要影响。本文以北方典型土石区-鹫峰为例,选择六块样地,通过环刀取样,分析土壤基础结构指标及土壤大孔隙半径、密度,运用水分穿透曲线法、离心法和烘干法分别分析土壤水分下渗、土壤水分特征及水分的季节变化,并建立一定的关系模型。主要结果如下:(1)试验区,样地1、2、5、6土壤中石砾最多,达10%以上,样地3与样地4土壤石砾较少,多小于1%;土壤粒径组成以砂粒为主,最高可达73.16%。样地土壤石砾体积含量介于4.546%—10.563%之间,不同样地石砾体积变异值介于0.2左右。样地1与样地2前三层土壤密度较为一致,后两层密度较为一致;样地3、5、6土壤密度表现为前两层较为一致,后三层较为一致;样地4土壤密度随土层增加而增加。样地土壤孔隙度与密度成反比。就样地团聚体分形维数、R0.25、MWD和GMD分析下层土壤稳定性较好。MWD和GMD比土壤团聚体分形维数、R0.25能更好地进行土壤稳定性评价。(2)鹫峰土壤样地大孔隙半径主要介于0.1-0.4mm,占所有样地大孔隙总数的97%,0.4-0.6.mm的大孔隙2790个·dm-2;就整个样地看,大孔隙半径多数集中在0.17mm。(3)受样地3的影响,鹫峰土壤石砾体积与大孔隙半径呈负相关,相关性较小将样地3剔除后,大孔隙半径与石砾含量呈显著正相关关系,相关系数R2=0.4808。石砾含量大于6%时,样地石砾体积与大孔隙半径呈正相关,石砾体积小于4.55%时,两者呈负相关,石砾体积与大孔隙密度可成正相关也可负相关。(4)样地1与样地2水分下渗曲线表现为前三层水分下渗曲线较为接近,后两层水分下渗曲线较为接近,且前三层土壤稳渗率小于后两层;剩余样地水分下渗曲线规律较为一致,即前两层土壤水分下渗曲线接近,后三层下渗曲线接近,前两层土壤稳渗率大于后三层。样地渗透系数及前30min的累积入渗量变化规律同稳渗率,Horton模型及通用经验模型都能进行土壤水分下渗的拟合,Horton模型模拟效果更好;(5)试验区土壤水分特征曲线形状相似,差异小,下层土壤水分特征曲线高于上层,水分特征曲线的水吸力分界点为0.1MPa。土壤含水量与土壤水吸力符合经验方程0=AS-B,其比比水容量方程C0=ABS-(B+1)评价土壤持水效果更好。鹫峰典型土石区土壤有效水与难效水的吸力界点以0.3MPa为宜。(6)不同样地含水量变化不同,样地1与样地2土壤含水量在9月11号达到最高值,7月中旬到9月含水量大于10月到11月,地3、样地4、样地5与样地6土壤含水量随时间变化基本呈下降趋势。不同样地分层土壤含水量变化没有一定的规律性,土层含水量平均值差别不大(7)样地1与样地2土壤染色深度为10cm,样地3、样地4、样地5和样地6土壤染色深度介于15-30cm。土壤水分下渗率与大孔隙半径成指数函数,与密度成对数函数关系。大孔隙密度与水流通量及饱和导水率成正相关,相关系数R2达0.93。土壤容重与土壤稳渗率呈显著指数函数关系;孔隙度与稳渗率呈极显著乘幂函数关系;R0.25、土壤机械组成及石砾体积含量与稳渗率相关不显著。主成分分析,鹫峰典型土石区影响土壤水分下渗的主要因索是密度、土壤机械组成(包括土壤石砾体积含量)和总孔隙度。许多学者已经对土壤结构及水分运移进行了研究,但研究多集中于森林植被影响下的土壤,土壤发育较好,对于北方土石区土壤研究较少。本文,以北方典型区鹫峰为例,研究含有较多石砾的土壤结构及水分运移,分析石砾影响下的土壤结构及其与水分下渗的关系,旨在为土石区土壤结构与水分关系提供公式模型,为该区水土保持,植被建设提供基础数据及理论依据。