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熱帶山地森林不同坡位對土壤水分入滲和優先流的影響

  坡位作為山地森林生態水文過程的基質單元,其水文特性顯著地影響著地表徑流、降雨-徑流響應、土壤侵蝕、水分補給、沉積物/營養物質的運移以及山地結構穩定性、群落構建和物種共存。土壤的水分入滲和水分運移是陸地生態系統水分循環、水分利用、水土保持功能得以順利實現的重要前提。然而,作為山地森林水文循環過程的重要組成部分,熱帶地區坡面尺度上的土壤水分入滲和優先流(大孔隙流)特征仍不明確。 

  為深入理解山地坡面水分入滲規律、水分運移行為等水文過程,版納植物園生態水文研究組助理研究員陳春峰及相關組員,選取熱帶山地自然森林不同坡位(坡頂、坡中及河漫灘)為研究對象,采用染色示蹤、田間入滲等方法對山地不同坡位的水分入滲規律、土壤優先流(大孔隙流)特征進行了相關實驗。結果表明:(1)水分初始滲透率、平均滲透率和田間飽和導水率(Ks)從坡頂到河漫灘呈下降趨勢;(2)相比坡底,坡上位(坡頂和坡中)土壤結構更為疏松,較多的土壤動物活動、大量的非均質土壤孔隙等增強了土壤水分的入滲能力、增多了土壤優先流(大孔隙流)的發生,促進水分側向和縱向的運移和交換;(3)坡上位(坡頂和坡中)有利于地表水、地下水的再分配,增強了土壤蓄水能力和植物水分可利用性,減弱了水土流失發生以及促進了山地結構的穩定性;(4)山坡的土壤水分運移、再分配、存儲過程與植物的水分利用效率息息相關,因此需結合染色示蹤、同位素示蹤等方法來研究不同坡位的植物水分和養分利用策略,進而深入解析水分限制條件下的植物生態位分化機制。該結果有助于深入理解熱帶山地森林的生態水文過程及其對降水變化格局的響應規律。 

  相關結果以Effects of hillslope position on soil water infiltration and preferential flow in tropical forest in southwest China為題,發表在Journal of Environmental Management上。 

森林不同坡位對土壤水分入滲和優先流的影響

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