摘要：桂西北喀斯特地区土壤中常常含有土石隔层,分析其对土壤水分入渗过程的影响有助于深入研究该区水循环机理和促进植被恢复重建进程。通过室内模拟土柱试验,研究了不同土石隔层碎石粒径（5～20,20～40 mm）及土石隔层（土石质量比为1：1）位置（上层（0～20 cm）,中层（10～30 cm）,下层（20～40 cm））对土壤水分入渗过程的影响。结果表明,碎石粒径为5～20 mm时,土石隔层位于中层时土壤累积入渗量最大。碎石粒径为20～40 mm时,土石隔层位于下层时土壤累积入渗量最大。当土石隔层位置一定时,碎石粒径较小有利于土壤水分入渗;粒径为5～20 mm的土石隔层土壤稳定入渗速率最大,且达到稳定入渗的时间最短,但土层隔层位于下层时均质土壤及不同粒径土壤的稳定入渗速率无显著差异。土石隔层位置和隔层碎石粒径对初始入渗速率没有显著影响;土石隔层位于上层时,土石隔层的存在缩短了水分入渗运移过隔层的时间。土石隔层位于中层时,隔层碎石粒径为20～40 mm时水分入渗到达隔层及运移过隔层的时间最长。土石隔层位于下层时,隔层碎石的存在缩短了水分入渗到达隔层及运移过隔层的时间。Kostiakov入渗模型与Philip方程都可以较好地描述含土石隔层土壤的入渗过程,但Kostiakov入渗模型模拟效果更好。

关键词：土壤水分 入渗 模型 土石隔层 碎石粒径 

单位：中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室; 长沙410125; 中国科学院研究生院; 北京100049; 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室; 712100; 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站; 547100; 中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室; 北京100101