土地利用对土壤物理质量的多层次评估：基于流域尺度的水力能量指标分析

《CATENA》：Land-use effects on soil physical quality: A watershed-scale hierarchical assessment

本文通过构建包含常规物理属性、水力能量指标和基质通量潜力（MF）的分级评估体系，系统分析了巴西流域不同土地利用方式对土壤物理质量（SPQ）的影响。研究表明，基于土壤水分特征曲线（SWRC）和导水率曲线K(h)的衍生指标能更敏感地捕捉土壤结构变化，为优化土地利用策略提供了超越传统指标（如容重、孔隙度）的深层机理洞察。

　　

Highlight

实验区域

本研究在埃勒特溪流域（ECW）开展，该流域是佩洛塔斯河流域（PRW）的源头集水区。ECW位于巴西南里奥格兰德州坎古苏市附近（图1）。ECW是一个水文建模 umbrella 项目的野外集水区。为支持本研究，我们重新整理了来自 Soares 等人（2020）、dos Santos 等人（2021）和 Costa 等人（2024）的现有数据集以...

探索性分析

根据表1，不同土地利用和管理区域的土壤容重（BD）、总孔隙度（TP）和宏孔隙度（Mac）的平均结果存在显著差异。这表明在分级金字塔（图2）的第一步分析中已经识别出SPQ状态的差异。由于缺乏机械和牲畜压实，原生森林的BD显著低于一年生农田和牧场。森林地区较低的BD数据导致较高的Mac值，这可能...

结论

本研究结果表明，将常规土壤物理属性、水力能量指标和基质通量潜力（MF）整合到SPQ检查的分级金字塔中，有效增强了对流域土壤结构内水分保持和通气过程的理解。然而，仅在SPQ区分的情况下，常规土壤物理属性本身已足够，因为所测试的四种土地利用方式在总孔隙度、宏孔隙度...