坡度位置通过根系-土壤相互作用调节优先水流：以落基山区落叶松人工林为例 刘珊、 王梦飞、 刘静琳、 刘泽斌、 王艳辉、 刘晓芬、 徐丽红、 于鹏涛

《Forests》：Slope Position Modulates Preferential Flow via Root–Soil Interactions: A Case Study of Larch Plantations in Rocky Mountainous Areas Shan Liu, Mengfei Wang, Jinglin Liu, Zebin Liu, Yanhui Wang, Xiaofen Liu, Lihong Xu and Pengtao Yu

　　

摘要

土壤优先流在控制山地森林的水文循环和土壤水分分布中起着关键作用。因此，了解地下水流运动对于指导山坡水文管理至关重要。本研究系统地观察了六盘山地区一个Larix gmelinii var. principis-rupprechtii (Mayr) Pilger（落叶松）人工林山坡上三个不同坡位处的土壤优先流、土壤性质及根系特征，以揭示山坡土壤优先流的空间分布模式和形成机制。研究结果表明，土壤优先流的发展在各个坡位上呈现出明显的空间差异，其中中部坡位的优先流特征最为显著。综合优先流指数进一步量化了这种空间变化，将坡位排序为：中部坡位 > 上部坡位 > 下部坡位。不同的土壤结构特性对优先流的影响各不相同。与大孔隙相关的特性（如低容重、高孔隙率和饱和导水率）促进了优先流的发生，而与团聚体相关的特性（如高有机质含量和水稳性团聚体）则抑制了优先流。根系特征对优先流的影响也是双重的：根长密度通常促进优先流（例如DC、LI和UniFr），而根表面积密度则主要起到抑制作用（例如LI、UniFr和总染色面积TotStAr）。本研究阐明了坡位如何通过土壤和根系特征调节优先流，为特定坡面的水文理解及针对性的土壤和水资源保护措施提供了依据。