三峡库区森林土壤大孔隙特征及对饱和导水率的影响-生态学报.PDF

第 ３６ 卷第 １１期 生 态 学 报 Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．１１ ２０１６年６月 ＡＣＴＡ ＥＣＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ Ｊｕｎ．，２０１６ ＤＯＩ：１０．５８４６／ ｓｔｘｂ２０１５０４２８０８８０ 刘目兴，吴丹，吴四平，廖丽娟．三峡库区森林土壤大孔隙特征及对饱和导水率的影响．生态学报，２０１６，３６（１１）：３１８９⁃３１９６． Ｌｉｕ Ｍ Ｘ，Ｗｕ Ｄ，Ｗｕ Ｓ Ｐ，Ｌｉａｏ Ｌ Ｊ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｓｏｉｌ ｍａｃｒｏｐｏｒｅｓ ｕｎｄｅｒ ｖａｒｉｏｕｓ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｆｏｒｅｓｔ ｃｏｖｅｒａｇｅ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｓａｔｕｒａｔｅｄ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ａｒｅａ．Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，２０１６，３６（１１）：３１８９⁃３１９６． 三峡库区森林土壤大孔隙特征及对饱和导水率的影响 １，２，∗ １，２ １，２ １，２ 刘目兴 ，吴　 丹 ，吴四平 ，廖丽娟 １地理过程分析与模拟湖北省重点实验室，武汉　 ４３００７９ ２ 华中师范大学城市与环境科学学院，武汉　 ４３００７９ 摘要：土壤大孔隙是土体内孔径较大能优先传导水分的根孔、洞穴或裂隙，大孔隙内优先流的产生是土壤水分运动研究由均衡 走向非均衡的标志。 利用原状土柱的水分穿透试验，对三峡库区山地不同林型覆盖下土壤的大孔隙结构进行了研究，分析了温 性阔叶林棕壤、针阔混交林黄棕壤、暖性针叶林黄壤及弃耕草地剖面内大孔隙的剖面分布特征及其对土壤饱和导水率的影响。 结果表明：研究区内森林土壤的大孔隙当量孔径在０．３—３ ｍｍ 之间，占土壤总体积的０．１５％—４．７２％。 大孔隙中孔径０．３— ０．６ ｍｍ的大孔隙密度最大，占大孔隙总数量的７２．２％—９０．４％；而孔径 ＞１ｍｍ 的孔隙仅占大孔隙总数量的１．２６％—８．５５％。 土 壤大孔隙密度和大孔隙面积比的顺序为：温性阔叶林棕壤＞针阔混交林黄棕壤＞针叶林黄壤＞弃耕坡地。 各孔径段的大孔隙密 度在不同样点均呈现Ａ层⁃Ｂ层⁃Ｃ层逐渐减小的趋势，大孔隙密度与有机质含量呈显著正相关关系。 土壤饱和导水率与不同孔 径大孔隙的密度、面积比均成显著正相关关系，孔径＞１ｍｍ 的大孔隙仅占大孔隙总数量的１．２６％—８．５５％，但决定了饱和导水率 ８４．７％的变异。 此外，森林土壤饱和导水率与各土壤层的有机质含量成显著正相关关系，有机质的增多有利于改善土壤的入渗 性能。 关键词：土壤大孔隙；林型；饱和导水率；当量孔径；三峡库区 Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｓｏｉｌｍａｃｒｏｐｏｒｅｓｕｎｄｅｒｖａｒｉｏｕｓｔｙｐｅｓｏｆｆｏｒｅｓｔｃｏｖｅｒａｇｅａｎｄｔｈｅｉｒ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎｓａｔｕｒａｔｅｄｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｉｎｔｈｅ Ｔｈｒｅｅ ＧｏｒｇｅｓＲｅｓｅｒｖｏｉｒＡｒｅａ １，２，∗ １，２ １，２ １，２ ＬＩＵ Ｍｕｘｉｎｇ ，ＷＵ Ｄａｎ ，ＷＵ Ｓｉｐｉｎｇ ，ＬＩＡＯ Ｌｉｊｕａｎ １ＨｕｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ＰｒｏｃｅｓｓＡｎａｌｙｚｉｎｇ ＆Ｍｏｄｅｌｉｎｇ，，Ｗｕｈａｎ４３００７９，Ｃｈｉｎａ ２ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｕｒｂａｎ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｃｈｉｎａ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７９，Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｏｉｌ ｍａｃｒｏｐｏｒｅｓ ｒｅｆｅｒ ｔｏ ｐｏｒｅｓ ｗｉｔｈ ａ ｌａｒｇｅｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｍａｔｒｉｘ；ｔｈｅｓｅ ｍａｃｒｏｐｏｒｅｓ ｉｎｃｌｕｄｅ ｒｏｏｔ ｃｈａｎｎｅｌｓ，ｃａｖｅｓ，ａｎｄ ｆｉｓｓｕｒｅｓ． Ｔｈｅ ｐｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｆｌｏｗ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｍａｃｒｏｐ