三峽庫區(qū)森林土壤優(yōu)先流染色特征研究.pdf

1、三峽庫區(qū)地處我國中西部的結(jié)合部，是我國生態(tài)環(huán)境保護的重點地區(qū)之一，流域水文過程會直接影響到長江中下游地區(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區(qū)森林土壤之中。三峽庫區(qū)不同垂直帶內(nèi)森林土壤優(yōu)先流形成原因及對水和溶質(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區(qū)不同垂直帶森林土壤中進行了優(yōu)先流染色試驗，觀測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)利用圖像分析法對土壤染色剖面進行處理，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方面對三峽庫區(qū)森林土壤優(yōu)先流染色特征進行了研究。研究表明，三峽庫區(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)先流過程對森林土壤水分入滲影響較大，優(yōu)先流的存在會對流域水文過

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。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，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;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溶液的入滲，土壤垂直剖面中染色比例呈波動下降趨勢。土壤優(yōu)先流染色特征的垂直分異表明，不同類型的優(yōu)先流路徑對土壤水分入滲影響不同。
　　 (3)三峽庫區(qū)不同垂直帶內(nèi)森林土壤優(yōu)先流過程對水分入滲影響程度不同。中山常綠和針葉林帶優(yōu)先流對表層土壤水分入滲影響較大，而對深層土壤影響較小。中山常綠針葉林帶優(yōu)先流過

6、程對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)先流對表層土壤和深層土壤水分入滲都會產(chǎn)生重要影響，優(yōu)先流對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)對三峽庫區(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)地類型等也會對森林土壤優(yōu)先流