文献综述
摘 要
优先流是一种常见的土壤水分运动形式,是指水及溶质绕过土壤基质,优先通过导水能力强的渗透路径,快速向土壤深部和地下水运移的现象。而根际区水流运动是目前研究的主要关注点,开展对于根际区的水流及其溶质的研究,对于正确理解根际区水文效应等具有现实指导意义。国内外学者对土壤优先流问题进行了大量的研究,并取得了一些成果。本文从优先流的影响因素以及造成的影响方面进行综述。
关键词:黄河三角洲;根际;优先流
一.前言
优先流就是在众多外部因素的共同作用下,沿着特定的路径向下发生非稳定性渗流的现象。优先流的不均匀性可延迟地表径流峰值,延长洪水历时,有利于水资源保护和调控;但也能增加污染物向土壤深层运移的几率,造成地下水资源的污染与减少,对人类的生存造成威胁。因此,优先流的研究将是现在以及今后研究的重点。正确的理解根际区水文效应,可以较准确预估根际对污染物运动的影响。
二.土壤优先流的研究现状
优先流的研究方法主要有CT扫描法、穿透曲线法、渗透仪法、模型法和示踪法。示踪法可采用染色剂或者元素示踪,用染色剂或者元素的运动表征土壤水分的运动,简单易行,且为原地试验,结果较准确。是使用较为广泛的土壤水分优先流研究方法。
一些学者通过染色示踪法结合图像解析技术研究土壤优先流的影响因素,例如:郑欣等人由此方法发现北京地区的淋溶褐土相对比潮土来说具有更加强烈的土壤优先流现象,淋溶褐土优先路径集中区较多,侧向流较发达,且染色面积比和土壤深度相关性大于潮土。其主要影响因素是土壤质地和有机质含量以及根系密度。连经纬等人通过对南京紫金山地区进行野外染色示踪法发现随着模拟降雨强度增加,土壤纵剖面土壤优先流区面积比及其深度增大。土壤优先流区面积比与模拟降雨强度存在显著正相关关系; 与优先流对水溶性有机碳的贡献率存在显著正相关关系,优先流的发育对土壤中水溶性有机碳产生运移作用;与优先流程度评价指数呈显著负相关关系。且降雨强度的增加,可以增强优先流的发育程度,提升土壤中可溶性有机碳的运移。姚晶晶等人通过野外染色示踪试验,借助图像处理技术、方差分析、相关性分析及变异性分析等方法,对土壤优先流的影响并进行定量评价。结果表明染色面积比基本上随着土层深度的增加而减小,总染色面积比和优先流长度指数与入渗水量呈显著正相关,入渗水量的增加可以促进水分向更深层运动,优先流区染色面积比和最大入渗深度的非均匀性随着入渗水量的增加而减小,但入渗水量对实际入渗深度的影响则更为复杂。
