雨滴击溅下表土孔隙变化及其对入渗能力的影响

摘要：

为探究雨滴击溅下土壤结构与入渗能力的变化规律,为雨滴击溅下土壤侵蚀状况预测提供参考,以黄土高原褐土为对象,基于雨滴击溅试验、土壤渗透试验和同步辐射CT扫描方法,对降雨条件下表土孔隙结构与土壤渗透能力的关系进行了分析.结果表明:①雨滴击溅导致土壤总孔隙度和渗透系数显著降低(P<0.05).2.67、3.39 和 4.05 mm直径雨滴击溅后土壤的总孔隙度分别降低了20.64%、36.05%和44.88%,土壤渗透系数分别降低了15.69%、40.42%和71.77%.雨滴击溅后土壤孔隙的碎片化程度加剧,导致孔隙形状更不规则,连通性降低.②土壤孔隙大小、形状和连通性对土壤渗透能力有显著影响(P<0.01):孔隙越大,形状越规则,对土壤渗透能力的影响越大.从孔隙连通性角度看,土壤连通孔隙的孔喉半径和孔隙率对入渗能力的影响程度最大.基于以上分析,建立了土壤渗透系数(K)与总孔隙度(PT)、大孔隙率(Plp)、规则孔隙率(Prp)、连通孔隙率(Pcp)和孔喉半径(Rth)的预测模型:K=0.402PT+0.104Plp+0.1401Prp+0.350Pcp+0.003Rth-0.415,R2=0.93,P<0.05.综上可见,雨滴击溅通过改变土壤孔隙的大小、形状和连通状况,导致土壤孔隙结构破坏,从而降低了土壤入渗能力.

关键词：雨滴击溅、孔隙微观结构、孔隙网络模型、土壤渗透、表土

所属期刊栏目：56

分类号：S157.1(土壤学)

资助基金：国家自然科学基金41571262

在线出版日期：2024-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：601-609