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长武站朱元骏研究员团队在黄土塬区梯田土壤入渗与优先流发育研究中取得新进展
作者: 长武站 更新时间: 2026-10-19

长武站朱元骏研究员团队在土壤学国际期刊Soil & Tillage Research上发表题为“Intra-terrace spatial position drives soil infiltration heterogeneity”的研究论文。论文第一完成单位为水土保持科学与工程学院(水土保持研究所)和水土保持与荒漠化整治全国重点实验室,博士研究生白晨赟为第一作者,韩晓阳副研究员为通信作者,朱元骏研究员等为共同作者。

梯田是黄土高原坡面水土流失治理的重要措施。分布式水文模型多将其概化为均质单元,忽略了挖填施工造成的田面结构差异。依托长武站梯田与重力侵蚀观测平台,研究团队于2024-2025年,设置林地、草地、农田3种土地利用类型和梯田内缘、中部、外缘3个位置组合,共9种处理,采用双环入渗仪与染色示踪法,定量解析入渗、土壤储水量与优先流特征。

结果表明,土地利用类型决定了入渗能力的基线水平,林地梯田的平均入渗速率达22.37 cm/h,为农田和草地的1.9倍和1.6倍。梯田入渗存在明显的边缘效应:外缘的初始入渗速率(50.83 cm/h)和染色深度(63.33 cm)分别较内缘高88%和38%。优先流发育程度自田面外缘向内缘递减,最大染色深度和优先流比例在外缘显著高于内缘,而染色面积则由外缘向内缘逐渐增大,表明优先流主要发育于田面外缘。Mantel检验与结构方程模型进一步表明,土壤容重、饱和导水率等性质主要通过影响入渗速率来调控优先流发育。该研究表明,田面位置是导致梯田土壤水文异质性的关键因子,水文模型在应用于梯田时需要考虑这种差异。该研究可为梯田优化设计与区域水资源评估提供科学依据。

该研究得到国家自然科学基金(U24A20629、42377316、42307412、42007011)、国家重点研发计划(2023YFD1900300)和中央高校基本科研业务费(Z1090125022)资助。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.still.2026.107503

 

                                               图1研究区与田面采样设计示意图


                                              图2入渗动态与关键入渗指标变化特征


                                               图3优先流形态与垂向分布特征

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