校園紫色土壤入滲性能研究

余衛(wèi)芳

摘 要：研究了校園內(nèi)林地、草地、種邊土地三種地類紫色土的滲透能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)綜合分析得出：林地表層和表下層孔隙度和非毛管孔隙度均較高，土壤穩(wěn)定滲透速率也較高，表明保水蓄水性能較好；草地次之；種邊地由于犁耕作用雖然表層滲透率較高，但表下層容重較大，孔隙度小，滲透速度最小，在保水蓄水方面比林草地差。

關(guān)鍵詞：大學(xué)校園；紫色土；土壤滲透性；非毛管孔隙度

土壤滲透性能是土壤重要的物理特性之一。土壤滲透性的好壞關(guān)系到地表徑流的產(chǎn)生、土壤侵蝕和化學(xué)物質(zhì)運(yùn)移等，它在評(píng)價(jià)土壤水源涵養(yǎng)作用和抗侵蝕能力中具有重要意義。由于紫色母巖吸水快，物理風(fēng)化速度快，丘陵坡地坡度大，旱耕地多，林草地少，夏秋暴雨多，極易遭沖刷。如果利用不當(dāng)，易導(dǎo)致水土流失，從而使土層變薄、土壤肥力降低。

一、研究區(qū)概況與實(shí)驗(yàn)方法

1.研究區(qū)概況

以重慶西南大學(xué)校園為研究區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，年平均氣溫18.3℃。雨量充沛，年均降水量1086.8毫米。研究區(qū)位于縉云山與中梁山之間的北碚向斜，地形以丘陵為主，區(qū)內(nèi)相對(duì)高差較小。校內(nèi)分布紫色土，土地利用類型除了建筑用地外，還有林地、草地、種邊地。

2.試驗(yàn)方法

室外用環(huán)刀按0～20，20～40cm兩個(gè)層次取原狀土樣，記錄各剖面的生境。原狀土體帶回室內(nèi)用環(huán)刀法測(cè)定土壤的容重，并計(jì)算土壤孔隙度。非毛管孔隙度采用環(huán)刀法測(cè)出毛管孔隙度后計(jì)算得到，滲透速度也由環(huán)刀法測(cè)定，試驗(yàn)方法詳見(jiàn)《土壤物理性質(zhì)測(cè)定法》（中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所土壤物理研究室編，1978）。表層土樣均取兩個(gè)以上的環(huán)刀進(jìn)行平行測(cè)定，結(jié)果取平均值。

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

三、結(jié)果分析與討論

1.土壤容重、孔隙度與入滲的關(guān)系

土壤的滲透能力主要取決于其自身的理化特性，而土壤容重是土壤重要的物理性質(zhì)之一。容重可以反映土壤孔隙狀況與松緊程度，并且土壤孔隙可分為毛管孔隙和非毛管孔隙，毛管孔隙使土壤具有貯水性能。非毛管孔隙反映的是土壤大孔隙，能使土壤具有通氣透水性。由表可知：0～20cm的土層中，土壤容重按從大到小的順序?yàn)椋翰莸?種邊地>林地。土壤的總孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度按從大到小的順序?yàn)椋毫值?種邊地>草地。

由表可知：0～20cm的土層中穩(wěn)定滲透率k10按從大到小得順序?yàn)椋悍N邊地>林地>草地。穩(wěn)定滲透率k10最小值對(duì)應(yīng)總孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度最小的草地。土壤穩(wěn)定滲透率k10與總孔隙度和非毛管孔隙度的相關(guān)性分別為（R2=0.43，R2=0.47，N=6）說(shuō)明土壤穩(wěn)定滲透率與土壤總孔隙度和非毛管孔隙度具有明顯的相關(guān)性。

由表可知：20～40cm的土層中，穩(wěn)定滲透率k10按從大到小的順序?yàn)椋翰莸?林地>種邊地。穩(wěn)定滲透率的最小值出現(xiàn)在非毛管孔隙度最小的種邊地土壤。土壤穩(wěn)定滲透率與土壤總孔隙度和非毛管孔隙度的相關(guān)性分別為（R2=0.22，R2=0.02，N=6）說(shuō)明土壤穩(wěn)定滲透率與土壤非毛管孔隙度的相關(guān)性不明顯。

2.不同地類對(duì)土壤入滲的影響

土壤的入滲性能在一定條件下，主要受各自的生境、地形、土壤條件等的制約。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在土壤入滲開(kāi)始后的30min內(nèi)入滲變化相對(duì)劇烈，而在30min以后變化減少，趨于平緩，而且草地表層在35min時(shí)已達(dá)到穩(wěn)定入滲，因此對(duì)前30min內(nèi)的累積入滲量進(jìn)行分析比較具有重大的意義。

根據(jù)表可知：0～20cm土層中各地類30min累積入滲量按從到小的順序?yàn)椋悍N邊地>林地>草地。20～40cm土層中各地類30min累積入滲量按從到小的順序?yàn)椋翰莸?種邊地>林地。

種邊地在0～20cm土層中的累計(jì)入滲量大于在20～40cm土層的累計(jì)入滲量，說(shuō)明種邊地表層由于犁耕作用明顯，導(dǎo)致水分入滲快，累計(jì)入滲量大。但由于底層的入滲量較小，當(dāng)水分迅速下滲達(dá)到飽和后，也會(huì)很快形成漬水，從而產(chǎn)生徑流，沖刷地表。林地在0～20cm土層中的累計(jì)入滲量大于20～40cm土層中的累計(jì)入滲量加之林地植被生長(zhǎng)茂盛，植物截流作用強(qiáng)，在同等條件下到達(dá)林地地表的實(shí)際水分減少，林地土層的水分不易達(dá)到飽和，說(shuō)明林地具有最好的保水蓄水，減少地表徑流的能力。草地在0～20cm土層中的累計(jì)入滲量小于在20～40cm土層的累計(jì)入滲量，說(shuō)明水分下滲到表下層中會(huì)被迅速向下滲透，直至到達(dá)地下含水層，從而減緩地表徑流的形成，因此草地也具有較好的保水蓄水能力。

四、結(jié)論

1.不同地類土壤的穩(wěn)定滲透率存在顯著差異，0～20cm的表層土壤中，穩(wěn)定滲透率：種邊地>林地>草地。20～40cm的土層中，穩(wěn)定滲透率：草地>林地>種邊地。

2.0～20cm表層土壤穩(wěn)滲速率與土壤孔隙度相關(guān)性明顯，而20～40cm土層土壤的穩(wěn)滲速率與土壤孔隙度相關(guān)性不明顯。

3.校園林地土壤具有最高的穩(wěn)定入滲率，保水蓄水性相對(duì)較好，草地土壤次之，種邊地土壤由于表下層入滲率小，易使表層達(dá)到飽和從而產(chǎn)生地表徑流，發(fā)生土壤侵蝕。

參考文獻(xiàn)：

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？誗編輯 李博寧endprint