作者:彭科峰 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2016/11/15 15:30:10
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科学家揭示太湖流域丘陵坡面壤中流产流及其控制因素

 

坡面土壤水分渗漏(壤中流)是流域水文循环过程的重要环节,很大程度上影响氮磷等营养物质的迁移转化过程。因此,定量揭示坡面土壤水分渗漏对不同环境因子变化的响应具有重要意义。日前,中科院南京地湖所在太湖流域丘陵坡面壤中流产流及其控制因素研究取得进展,相关成果发布于《土壤利用与管理》等国际期刊。

此前的研究中,中科院南京地湖所的研究人员结合野外试验和情景模拟,分析了太湖流域平原区土壤水分渗漏对降雨、季节和初始土壤湿度的响应特征。但丘陵区土壤水分渗漏的影响机制尚不明确。

因此,研究人员以太湖流域丘陵区为研究对象,利用二维Richards方程构建了茶园和林地两种土地利用坡面尺度的土壤水分运动模型,并通过情景模拟分析了降雨类型、初始含水量、土壤质地、土地利用和地形(坡度)对丘陵区土壤水分渗漏的交互影响。

研究发现,随着雨强逐渐减小以及质地由粗到细,茶园和林地土壤水分渗漏量均逐渐增加,表明未来气候变化所导致的极端降雨事件会极大地促进壤中流的产流及面源污染物的迁移。茶园对雨强和质地变化的响应较林地更为敏感,表明丘陵山区土地开发使得涵养水源的能力变得脆弱、面源污染物流失也更为敏感。此外,坡面壤中流的产流存在明显的初始土壤含水量阈值。该阈值也是面源污染物坡面迁移的重要控制因子。

 
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