巴基斯坦谢胡普拉农业区优先流三维结构及其影响因素

优先流是水通过土壤中特定路径的运动,而不是水在土壤结构里均匀地流动。由于土壤的异质性,例如裂缝、根通道或虫洞,这些优先流动路径经常形成。这种分形图案使理解和描述首选流动路线的行为变得具有挑战性。为了准确地进行水和溶质的输送,需要花费大量时间来理解和描述优先流路的增长和演变。传统模型需要改进来捕捉优先流的复杂和非线性行为。选取4块120 cm×120 cm样地,对4块样地进行染料示踪实验,以确认溶质和水的优选流动模式。数据已在Origin Lab中进行分析,以创建3D图表,并使用Sketchu p-2021 Pro向每个绘图提供0.50 L亮蓝溶液(5 g/L)。每个地块包含3个垂直的土壤剖面,每个剖面深150 cm,并且剖面墙经过广泛的刀具准备。将亮蓝留在表面24 h以渗透到土壤表面。结果表明:优先流在压实度最小且大孔隙连续性保持的区域最为突出。相反,压实的影响导致压实区域微孔隙率降低和优先流动模式减弱。亮蓝色在土壤中的最大深度可达15.5 cm。FCP的运动取决于不同的因素,如根部、毛孔、裂缝等。亮蓝色在根部可用的地方达到最大深度。在本研究中,通过使用Sketch Pro软件以三维方式显示亮蓝色运动,以便更好地理解它。此外,本研究揭示压实和随后的恢复过程如何影响土壤对水流和地表径流的敏感性。全面的3D表示,这项研究提供了对水流通道的形成和演化的深入理解。根据本研究发现的水流模式,在没有压实作用的较高位置,大孔隙连续性得以保留,择流最强。由于压实作用,微孔隙度下降,且越下侧越弱。该研究可以更好地理解水流通道的创建和演化。该研究增强对优先流及其在自然和农业生态系统中养分和水循环中的作用的了解。从这项研究中获得的见解可以为制定改进的农业用地管理策略提供信息,促进可持续和高效的水资源管理。