坡地径流水源研究对于阐明径流形成机制、区分优先流路径、揭示污染物来源与通量等方面具有重要意义。针对径流水源的研究多限于地表径流,缺少对其它径流路径的研究,也缺乏对水源划分结果的验证等问题,本项目拟采用氢氧同位素示踪和水化学方法,结合地表径流、壤中流和地下径流的原位观测,测定降水、不同深度土壤水和径流过程中的氢氧同位素浓度、电导率和硝酸盐等指标,系统研究紫色土坡地降水入渗、地表径流、壤中流和地下径流过程,划分各径流路径的水源,利用水量平衡对水源划分结果进行验证,阐明紫色土坡地降水入渗特征,查明降水和不同深度土壤水对坡地径流过程的贡献,深入认识紫色土坡地产流方式与过程机理,为实现土壤侵蚀、面源污染有效控制和水资源高效利用提供科学依据。
Purple soil;Shallow sloping land;Deuterium and Oxygen-18;Isotopes tracing;Runoff generation mechanism
本项目按照项目计划书开展相关研究工作,针对紫色土坡地产流机制尚不明晰,尤其地面下径流的产生机制尚存争议的科学问题,以浅薄紫色土坡地为研究对象,通过原位小区观测,获得了两个小区尺度共7场降雨-产流过程的监测,数据包括三年期间次降水同位素值,建立了研究区的大气降水线,暴雨间的不同时段雨水同位素变化,不同深度(0-40cm)土壤水的同位素变化(包括土钻真空提取法和负压陶土管方法),相对应的不同径流成分包括地表径流、壤中流和地下径流过程的同位素组成变化,此外,地下水和河水的同位素也进行了测定,同时结合降雨量、土壤水分含量和径流量测定,相关理论分析,查明了薄层紫色土坡地产流的主要机制,揭示了适宜该地区水源示踪的示踪剂。在该项目的支持下,目前发表科研论文6篇,其中SCI收录期刊4篇,EI收录2篇,(均标注该项目的课题号)。项目执行期间,培养研究生2名,申请发明专利一项。