干旱区绿洲农业生态系统土壤优先流量化方法可行性综述

来源：农业工程学报杂志2022年第9期北京时间：

作者：陈睿,吝海霞,王振华,

摘要：归因于多孔介质的空间变异性和各向异性，非饱和带中土壤水流运动与溶质运移对优先流响应机制的研究十分具有挑战性。绿洲农业生态系统作为新疆主要经济支柱，如果忽略土壤优先流现象，可能会降低灌溉用水利用效率，减少土壤吸附污染物时间，进而导致地下水污染，最终制约农业发展。因此，该研究以新疆干旱绿洲区121团场的棉花种植区作为研究对象，旨在探明与探究在干旱绿洲区中可能导致优先流发生的潜在因素以及适合该地区观测优先流现象的量化技术。总体而言，在121团场，冻融循环，残膜现象，深耕棉秆还田的耕作方式以及土壤盐渍化会影响并改变土壤耕层孔隙度与结构，形成大孔隙式的优先入渗路径，进而引发大孔隙流。与此同时，因为该地区的主要土壤类型为壤土，其斥水性驱动着水流不稳定运动，导致指流或漏斗流的发生。通过对量化技术的总结与评估，染色示踪成像方法由于其能直观表述土壤水的非均匀运动，在121团场具有能很好地评价土壤优先流的潜力与实用性。其他的量化技术虽然具有各自的优势，但相较于染色示踪成像试验成本高，前期准备工作量大，评价尺度不统一，因此不适用于干旱绿洲区优先流的量化评价。在未来的研究中，需要适当地采用将微尺度观察与大尺度调查相结合的方法来对优先流现象进行全面评估。该研究有望为新疆及世界其他类似地区干旱绿洲生态系统优先流的研究提供理论参考。

关键词：农业, 生态系统, 综述, 绿洲农业生态系统, 优先流, 评价