土壤大孔隙结构对饱和导水率的影响

摘要

【目的】探究土壤不同孔径大孔隙结构特征及数量对土壤饱和导水率的影响,为研究区域土壤水分−溶质迁移规律、水土流失治理与土壤污染防治提供理论参考。【方法】以京郊密云水库五座山林场水源涵养林为研究点,基于工业CT扫描技术,对土柱中土壤大孔隙三维空间结构重建后,探究不同孔径大孔隙结构特征参数密度及数量密度对土壤饱和导水率的影响。【结果】(1)除当量孔径大于4.30 mm以外的大孔隙,当量孔径越大,其数量密度越小,结构特征参数密度越小;(2)6个样地3个土层内当量孔径为0.31~2.30 mm的大孔隙占所有孔隙的比例均高于95%;(3)样地1、2、5和6中饱和导水率最大的均在0~10 cm土层,且除样地6外,均随深度增大而减小,样地4的饱和导水率随深度增大而增大;(4)除当量孔径大于4.30 mm的大孔隙体积密度外,5个径级所有其他的大孔隙特征值密度均与饱和导水率呈显著正相关。【结论】(1)在0~30 cm土层内,大部分样地的饱和导水率随土层深度增加而减小,但也会出现随深度增加而增大的情况;(2)林地土壤的大孔隙当量孔径主要集中在0.31~2.30 mm,其占有率高达95%;(3)当量孔径越小的大孔隙,除大孔隙体积和表面积外的大孔隙结构特征参数密度越大;(4)除当量孔径>4.30 mm的大孔隙体积密度以外的大孔隙特征参数与饱和导水率均呈显著正相关,大孔隙数量对饱和导水率的影响要显著大于大孔隙结构参数。