典型低山丘陵区土地利用变化对土壤渗透性及优先流路径的影响机制研究

为解决低山丘陵区土壤优先流(preferential flow)对水文过程的影响机制问题，研究人员采用染色示踪法和室内实验，定量分析了三种土地利用类型下土壤理化性质差异及其对优先流发育和渗透性的影响。研究发现林地具有最高优先流比例(84.93%)和渗透率提升幅度(最高达529.41%)，证实长期植被恢复能显著改善土壤水文功能，为丘陵区季节性缺水治理提供科学依据。

　　

在典型低山丘陵区，土壤中的优先流(preferential flow)现象如同隐秘的地下高速公路，深刻调控着区域水文循环。科研团队运用染色示踪技术(dye tracer method)结合实验室分析，揭开了不同土地利用方式下土壤渗透性(infiltrability)的奥秘。数据显示：林地与旱地的稳定渗透率在0-20cm土层比稻田高出43.52-73.15%，而在20-40cm深层更出现129.41-529.41%的惊人增幅。

更有趣的是，森林系统展现出独特的优先流特征——虽然染色面积比最低(20%)，却拥有最发达的优先流网络：84.93%的水流选择快速通道，10.11的长度指数(length index)和19.40的峰值数(peak number)揭示其复杂的孔隙结构。就像给土壤做了CT扫描，变异系数(0.91)的数字密码暴露了林地土壤的非均匀特性。

研究还解码了关键调控因子：土壤容重(bulk density)和含水量如同"刹车系统"抑制优先流发育，而孔隙度和有机质则扮演"加速器"角色。这些发现为理解植被恢复如何通过改造土壤结构来缓解低山丘陵区季节性缺水提供了分子尺度的证据链，暗示着地下生态工程可能成为应对气候变化下水资源管理的新策略。