表土替代材料不同夹层位置对风沙土水分入渗和蒸发的影响

• 作者: 荣颖 王淳 胡振琪
• 来源期刊: 农业资源与环境学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 土壤重构 表土替代材料 入渗 蒸发 夹层土壤
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 土地资源
• 页码范围: 967-977
• 页数: 10页
• 分类号: S152.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.13254/j.jare.2021.0468

摘要

为探究表土替代材料不同夹层位置对风沙土水分入渗和蒸发过程的影响，以风沙土和由风沙土、红黏土、煤矸石、玉米秸秆和腐植酸5种材料重构的表土替代材料为研究对象，通过室内土柱试验，设置3种不同夹层位置（T1、T2、T3，分别距离土表5、10、15 cm），以传统均质土壤剖面为对照（CK），研究了不同夹层位置对入渗率、湿润锋运移、累积入渗量、累积蒸发量及土壤水分分布的影响。结果表明：CK、T1、T2、T3处理的平均入渗率分别为3.714、0.238、0.182、0.271 mm·min-1，入渗率随着夹层深度的增加呈先减小后增加的趋势；当湿润锋在土柱中完成运移时，CK、T1、T2、T3处理的入渗时间分别为56、860、1 190、810 min，即随着夹层深度的增加，入渗时间呈先延长后缩短的趋势。与CK相比，T1、T2、T3处理的累积蒸发量分别减少13.57%、9.83%、9.52%，即累积蒸发量随夹层深度的增加而逐渐增加，水分蒸发损失主要来自夹层上部和下部风沙土，夹层部分含水率变化幅度较小。Kostiakov入渗模型和Rose蒸发模型拟合的R2均在0.91以上，说明两种模型适合描述含表土替代材料夹层土壤水分入渗及蒸发过程。研究表明，在风沙土中10 cm深度处夹15 cm厚度的表土替代材料层，是西部露天矿区排土场土壤剖面重构的理想选择。