红壤丘陵区旱地、林地和农林复合地三种土地利用方式由于长期粘粒迁移累积效果、坡面土体构造特征以及坡面生态水文过程的差异,可能导致壤中流产流特征不同。本项目研究目标是通过实验和模型的方法研究不同利用方式的壤中流机制及其对物质迁移的影响。采用亮蓝染色试验表征土壤孔隙结构特性,显现不同利用方式下流动模式的明显差异。旱地和农林复合地中优先流和基质流各占近似相同比例,林地以全局性基质流和局部优先流为主,农林复合地和林地较旱地表现出更为明显的根系大孔隙流特性。采用人工降雨模拟试验监测坡地土壤水文动态,发现农林复合系统中的滞留水位相对于旱地农业系统较高,透水性相对较弱的母质层在两小时强降雨下极易形成滞留水位。壤中流产流量与降雨强度呈线性正相关关系。农林复合地壤中流量随降雨强度增加的量大于旱地农业系统,而对于同样的模拟降雨强度,旱地农业系统的壤中流总量却高于农林复合系统。农林复合地可以减小壤中流量,从而减少养分流失。该项研究对加深理解我国南方红壤丘陵区的复杂生态水文过程,理解土壤退化和面源污染过程,建立合理利用方式具有重要理论意义。
英文主题词Clay movement; Eco-hydrological process; Interflow model; Soil hydraulic parameter