不同植被下黏质红壤水分特征曲线研究

发布时间：2021-06-19 17:25

　　为分析不同植被下黏质红壤的持水、释水及孔隙特性,用离心机法测定了鄂南一个典型红壤坡地的8种植被地块（3种树龄的杉树、茶树、红叶石楠、无患子、油菜、桂花树）4个深度（20、40、60、90 cm）的土壤水分特征曲线,进而计算了土壤不同孔隙度,用Van Genuchten模型（VG模型）拟合水分特征曲线数据,同时获得土壤比水容量曲线。结果表明:①VG模型能够较好地拟合黏质红壤的水分特征曲线,决定系数R²在0.981 4～0.999 4之间;②土壤持水能力的变化主要出现在低于500 kPa的土壤水吸力范围内,土壤释水过程大多发生在低吸力范围内（0～500 kPa）。试验坡地的土壤总孔隙度是40.4%～47.0%,其中毛管孔隙度约为39.2%,而有效孔隙度仅为15.0%左右,因此土壤水分有效性整体较差;③持水能力最好的是茶树、大杉树和小杉树3个地块,多数地块的表层土壤较深层土壤有更好的排水能力,但深层土壤的持水能力强于表层土壤。研究坡地的土壤虽然属于同一种类型土壤,但不同植被、不同深度的土壤持水能力、释水特性及水分有效性存在一定差异,在分析红壤坡地水分动态分布规律时应考虑... 

【文章来源】：节水灌溉. 2020,(09)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

土壤理化性质

土壤水分特征曲线的形状特征反映了土壤的持水特性。总体上,不同地块的土壤水分特征曲线的形状相似(图2)。在土壤水吸力低于500 kPa时,水分特征曲线的形状最陡,说明低吸力段的土壤持水能力随土壤水吸力增大而下降的速度最快;而当土壤水吸力高于500 kPa时,水分特征曲线变化趋于平缓,表明土壤水吸力增大没有引起土壤持水能力较大变化。不同地块当中,大杉树、小杉树、茶树3个地块的水分特征曲线都在0.220 8 cm3/cm3以上的土壤含水量范围内,因此持水能力整体更好。在大杉树、茶树和桂花树3个地块,不同深度之间的水分特征曲线偏移很小(说明持水能力差异很小),而其他4种地块的水分特征曲线各自在不同深度上都有较大的偏移(表明持水能力差异较大)。其中,中杉树、红叶石楠、无患子地块各深度的持水能力表现为60和90 cm>40和20 cm,油菜地块各深度的持水能力表现为90 cm>60 cm>40 cm>20 cm。土壤持水量随土壤水吸力增加而降低,这一过程与土壤的释水特性密切相关。2.3 土壤的释水特性

土壤中的水分均存储在孔隙当中,因此土壤孔隙的类型及数量对土壤的水分状况影响很大[28]。如图4所示,黏质红壤的总孔隙度在40.4%～47.0%范围内,其中毛管孔隙度(速效孔隙度、迟效孔隙度及无效孔隙度之和)虽然高达39.2%,但是有效孔隙度(速效孔隙度和迟效孔隙度之和)仅为15.0%左右,因此土壤水分有效性整体较差。毛管孔隙度平均值从大到小的顺序依次是茶树地块>大杉树地块>无患子地块>小杉树地块>油菜地块>桂花树地块>中杉树地块>红叶石楠地块,表明茶树和大杉树地块的持水能力最强,而红叶石楠、中杉树地块的持水能力相对最弱。有效孔隙度平均值从大到小的顺序依次是桂花树地块>油菜地块>中杉树地块和无患子地块>大杉树地块>小杉树地块>红叶石楠地块>茶树地块,表明桂花树地块有效水的含量最高,而茶树地块有效水的含量最低。通气孔隙度显示,中杉树和红叶石楠地块的排水能力最好,而茶树地块的排水能力最差。整体上,通气孔隙度表现为20和40 cm>60和90 cm,所以表层土壤相较于深层土壤有更好的排水能力;而毛管孔隙度较大值主要出现在60和90 cm深度,这和土壤水分特征曲线是一致的,即深层土壤的毛管孔隙度较大,相应的持水能力也较强。图4 不同地块不同深度的土壤孔隙度分布

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3238234