边坡植被恢复中考虑微生物矿化和植被作用的Green-Ampt模型

摘要

在边坡植被恢复中降雨入渗量的估算是很重要的,为探究石漠化边坡格构内微生物矿化联合植被作用的填土降雨入渗过程,在传统Green-Ampt模型基础上,针对表层矿化的土柱引入稳定入渗率,提出考虑微生物表层矿化(M)作用的改进G-A模型(M-G-A);针对含植株土柱,考虑复合土层的入渗过程,分别提出考虑植被(P)作用的改进G-A模型(P-G-A)以及考虑微生物矿化联合植被作用的改进G-A模型(PM-G-A)。利用改进G-A模型进行累计入渗量计算,并将计算结果与土柱试验实测值、Hydrus数值解进行对比分析。结果表明:M-G-A模型可以较好地描述累计入渗量随时间的变化,且矿化程度越高模型计算偏差越小,在强矿化作用下误差可控制在5%以内;P-G-A模型的计算误差随降雨历时而增加,但相较于Hydrus数值解可以减少误差约10%;PM-G-A模型的计算偏差随降雨历时呈现先增加后减小的趋势,总体上优于Hydrus数值解。改进G-A模型能够针对微生物表层矿化石漠化边坡格构内填土的生态恢复技术进行累计入渗量即蓄水量分析,具有一定的工程实用价值。