《三峽庫區優先流影響土壤養分流失機制研究》是依託北京林業大學，由程金花擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：三峽庫區優先流影響土壤養分流失機制研究
- 依託單位：北京林業大學
- 項目負責人：程金花
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
控制養分流失是提高農產品產量、減少地下水污染的重要途徑，優先流是近年來人們逐步認識到的一種非遵從達西定律的快速土壤水分運動形式。優先流的存在使得養分在優先路徑中的遷移速度遠大於其在一般土壤介質中的遷移速度，因此在土壤養分流失過程研究中，優先流對於土壤養分流失的影響就顯得異常重要。本項目以長江三峽庫區柑橘地為對象，研究該地區柑橘地優先流對養分流失的作用過程，主要研究內容包括柑橘地養分優先遷移路徑確定，優先流運移養分方式、運移速度和優先流運移養分比率等，土壤物理性狀、降雨及施肥狀況（包括施肥濃度、施肥頻率、肥料種類、肥料形態等）等對優先流運移養分的影響，分析優先流運移養分特徵及其與地表徑流和一般壤中流運移養分的區別，最終得到優先流運移養分規律。本研究對於進一步認識養分流失機理，豐富農業水土資源利用學研究內容具有重要的理論意義，對於採取適當管理措施，控制養分流失具有較大的實踐指導價值。
結題摘要
本研究以長江三峽庫區柑橘地為研究對象，採用染色示蹤法及數學分析方法，深入探討優先流對柑橘地養分深層流失的作用機制。研究結果表明，大孔隙使染色區的水分滲透速率較非染色區提高了1.48倍以上，隨著土層深度增加，其提高程度有增大的趨勢。柑橘地土壤大孔隙率在1.5~19.5%之間，孔徑範圍0.3~1.7 mm，半徑大於0.7 mm的土壤大孔隙是形成優先流路徑的主要孔徑範圍，決定了穩定出流速率90.9%的變異。20年林齡柑橘地10-20 cm土層有效大孔隙數量高於10年林齡柑橘地。柑橘地土壤中的優先路徑改變了水分和溶質入滲過程，使得優先流染色面積較均勻下滲的基質流染色面積小，20-30cm土層水平剖面染色面積和垂直剖面染色面積都在7%以下。優先路徑與飽和導水率之間有顯著正相關關係（P<0.05），1-3mm徑級範圍內根系長度是影響優先路徑分布的主要因素。相較於填充土柱，存在優先流的原狀土柱土壤中養分運移的速率更快、數量更多，其穿透曲線下降初期較陡並表現出了較長的拖尾特徵。存在優先路徑的土體水分出流速率達到平衡入滲過程的3.5倍，且波動程度較大。優先流作用使溶質相對濃度到達峰值的時間縮短了37.7%，而此時的溶質運移量卻是平衡基質流溶質運移量的2.5倍，表明優先流能夠導致土壤溶質的快速大量遷移。本研究可為採取措施防治養分深層流失及由此引起的地下水污染提供理論依據。
