土壤基质入渗驱动下桉树人工林地表氮淋失模拟研究

为探究土壤基质驱动下桉树人工林施肥措施对地下水体的影响,以短轮伐期内不同林龄桉树(1年、2年、3年、5年)表层土壤(0—20 cm)为研究对象,采用室内填土土柱模拟基质入渗驱动下铵态氮、硝态氮、总溶解态氮和溶解态有机氮的淋失过程,分析基质入渗特征参数与不同形态的溶解态氮淋失过程的变化关系及其影响因素。结果表明:(1)桉树表层土壤基质稳定入渗率和累积入渗量随林龄的增大呈增加—降低—增加的趋势,其中,2年生桉树表层土壤的稳定入渗率(143 mm/h)和累积入渗量(279 mm)最高。(2)不同形态溶解态氮淋失浓度在淋失开始时达到峰值,并随基质入渗率的降低而逐渐减小,且基质入渗率与不同形态溶解态氮淋失浓度的变化关系可用线性方程表示。(3)硝态氮和溶解态有机氮是桉树人工林表层土壤氮淋失的主要形态,砂粒含量增加促进氮淋失,而黏粒和有机质含量增加抑制氮淋失。同时,淋失初期铵态氮淋失浓度高于地下水质控制范围,是污染桉树人工林地下水水质的潜在威胁。综上,土壤基质入渗是桉树人工林表层土壤氮淋失的重要驱动因素,两者变化趋势一致并存在线性关系,同时,土壤砂粒、黏粒与有机质含量也是影响桉树人工林地表层土壤氮淋失的重要影响因素。

桂北地区不同林龄杉木人工林土壤基质入渗变化及影响因素

土壤基质入渗是人工林获取水分的重要途径,影响着人工林的生态效益和水源涵养能力,目前杉木人工林不同生长阶段土壤基质入渗变化及其影响因素尚不明确。本研究以广西国营贝江河林场杉木人工林(5、8、11和15年)为研究对象,采用表置式环式入渗仪测定土壤基质入渗过程,分析土壤理化性质以明确土壤基质入渗的主导因素。结果表明:初始入渗率、稳定入渗率和累积入渗量随林龄的增加而增加,不同林龄变化范围分别为141~180mm·h^(-1)、109~150mm·h^(-1)和188~251mm。初始入渗率、稳定入渗率和累积入渗量与土壤毛管孔隙度、有机质、水稳性团聚体、砂粒和黏粒含量呈显著正相关,与土壤容重和粉粒含量呈显著负相关。早期间伐对土壤基质入渗有促进作用,但超过11年后的间伐措施不会进一步促进土壤基质入渗。Philip模型是描述该区域土壤基质入渗过程的最佳模型。综上,在幼龄林到中龄林的生长过程中,杉木人工林的土壤基质入渗能力逐渐提升,在第11年后基质入渗能力趋于稳定;土壤粉粒含量和水稳性团聚体是影响基质入渗的主导因素。