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热带山地森林不同坡位对土壤水分入渗和优先流的影响

时间:2021-09-07  来源:科技外事处  浏览次数:   作者:陈春峰     打印  字体: 关闭

  坡位作为山地森林生态水文过程的基质单元,其水文特性显著地影响着地表径流、降雨-径流响应、土壤侵蚀、水分补给、沉积物/营养物质的运移以及山地结构稳定性、群落构建和物种共存。土壤的水分入渗和水分运移是陆地生态系统水分循环、水分利用、水土保持功能得以顺利实现的重要前提。然而,作为山地森林水文循环过程的重要组成部分,热带地区坡面尺度上的土壤水分入渗和优先流(大孔隙流)特征仍不明确。 

  为深入理解山地坡面水分入渗规律、水分运移行为等水文过程,版纳植物园生态水文研究组助理研究员陈春峰及相关组员,选取热带山地自然森林不同坡位(坡顶、坡中及河漫滩)为研究对象,采用染色示踪、田间入渗等方法对山地不同坡位的水分入渗规律、土壤优先流(大孔隙流)特征进行了相关实验。结果表明:(1)水分初始渗透率、平均渗透率和田间饱和导水率(Ks)从坡顶到河漫滩呈下降趋势;(2)相比坡底,坡上位(坡顶和坡中)土壤结构更为疏松,较多的土壤动物活动、大量的非均质土壤孔隙等增强了土壤水分的入渗能力、增多了土壤优先流(大孔隙流)的发生,促进水分侧向和纵向的运移和交换;(3)坡上位(坡顶和坡中)有利于地表水、地下水的再分配,增强了土壤蓄水能力和植物水分可利用性,减弱了水土流失发生以及促进了山地结构的稳定性;(4)山坡的土壤水分运移、再分配、存储过程与植物的水分利用效率息息相关,因此需结合染色示踪、同位素示踪等方法来研究不同坡位的植物水分和养分利用策略,进而深入解析水分限制条件下的植物生态位分化机制。该结果有助于深入理解热带山地森林的生态水文过程及其对降水变化格局的响应规律。 

  相关结果以Effects of hillslope position on soil water infiltration and preferential flow in tropical forest in southwest China为题,发表在Journal of Environmental Management上。 

森林不同坡位对土壤水分入渗和优先流的影响

 

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