西南喀斯特区砾石对石灰土土壤孔隙及水分入渗的影响

[目的]砾石是影响土壤孔隙和水分入渗的重要因素,明确砾石通过改变哪些土壤孔隙特征进而影响水分入渗具有重要意义。[方法]以西南喀斯特地区砾石含量高的石灰土为研究对象,采用CT扫描和室内一维土柱入渗试验,对比分析2种砾石粒径(2.0~5.0,5.0~12.5 mm)和5种砾石含量(0,10%,20%,30%,40%)条件下的土壤孔隙特征及水分入渗特性,并使用结构方程模型探究土壤孔隙特征与入渗特性之间的耦合关系。[结果](1)含砾石土壤的大孔隙度、孔隙连通率、孔隙形状因子、孔隙表面积和孔隙体积均高于无砾石土壤;且当砾石含量为20%和30%时,孔隙连通率与孔隙形状因子和无砾石土壤之间存在显著性差异(p<0.05);(2)砾石改善土壤入渗性能,粒径为2.0~5.0 mm时,砾石含量从10%到40%的稳定入渗率分别是无砾石土壤的4.02,5.00,2.88,5.14倍,累积入渗量分别是1.67,1.76,2.49,2.39倍;粒径为5.0~12.5 mm时,土壤稳定入渗率分别是无砾石的2.20,2.67,4.78,2.78倍,累积入渗量分别是1.42,1.75,2.46,2.02倍。(3)在结构方程模型中砾石含量与孔隙连通率、孔隙等效直径呈正相关关系,孔隙连通率对稳定入渗率的影响最大,孔隙等效直径对累积入渗量的影响最大。[结论]砾石含量主要通过增加土壤孔隙连通率和孔隙等效直径促进水分入渗,研究结果可为深入认识西南喀斯特地区含砾石土壤的水文过程提供科学依据与理论参考。

基于遥感降水的西江流域降水时空特征分析

为精确分析西江流域降水时空特征,利用流域内34个气象站2001—2019年实测降水数据,对同时期GPM降水数据在西江流域的适用性进行评估,并根据GPM数据定量分析西江流域降水时空变化特征。结果表明:GPM数据与实测降水数据一致性高,误差合理,在西江流域具有适用性;流域内年降水量整体表现为上升趋势,且具有欠-丰阶段性变化趋势,4—9月降水量占全年降水量78.39%;年、月降水量空间分布均表现为自西向东逐级递增趋势,19 a降水增加,但未达到90%置信度的区域占72.39%,降水变异程度以中变异程度为主,占比66.24%;19 a间降水表现为反向持续的区域占比78.50%,预计有61.16%在过去19 a中降水增加,但未达到90%置信度的区域,未来的降水可能逆转为减少趋势。研究结果可为科学规划西江流域水资源、推动新阶段流域水利高质量发展提供理论支持。