陳 娟， 陳 林， 宋乃平， 李月飛，蘇 瑩， 楊東東

(1. 寧夏大學(xué)西北退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，銀川 750021；2. 寧夏大學(xué)西北土地退化與生態(tài)恢復(fù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，銀川 750021)

0 引 言

荒漠草原是草原向荒漠過渡的一類草地類型，土壤以地帶性灰鈣土為主，由于氣候變化及過度放牧和開墾的干擾，導(dǎo)致植被破壞、土壤沙化、草地退化等嚴(yán)峻的生態(tài)問題日漸凸顯。生境恢復(fù)是退化草地根本性恢復(fù)的關(guān)鍵[1]，而在恢復(fù)中起重要限制作用的是土壤入滲，土壤入滲條件得不到改善，土壤的缺水情況就得不到解決，進(jìn)而阻礙植被恢復(fù)[2]。土壤的滲透性是土壤重要的物理性質(zhì)，也是多種有益水文生態(tài)功能的基礎(chǔ)[3]。因此，研究荒漠草原區(qū)土壤的入滲特征及其測(cè)定方法，對(duì)退化草地的生態(tài)恢復(fù)具有重要意義。

通常用土壤入滲率表示土壤的滲透特性，其測(cè)定方法較多，一些學(xué)者們比較了測(cè)定土壤入滲特征的多種方法，并評(píng)價(jià)其適用性。Wu L等[4]比較了單環(huán)和雙環(huán)入滲儀的入滲速率；朱良君等[5]在黃土高原溝壑區(qū)采用雙環(huán)、單環(huán)、圓盤入滲儀和Hood入滲儀4種測(cè)定方法比較其優(yōu)劣，發(fā)現(xiàn)單環(huán)、圓盤入滲儀、Hood入滲儀測(cè)定的穩(wěn)定入滲率分別是雙環(huán)的116%、111%、225%；江凌等[6]采用雙環(huán)法、環(huán)刀法和土壤入滲自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)研究崩崗?fù)翆尤霛B方法的適用性，發(fā)現(xiàn)雙環(huán)法入滲結(jié)果代表性強(qiáng)但極易破壞表土，環(huán)刀法受采樣點(diǎn)的影響大，土壤自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)精度較高；莫斌等[7]分別采用了點(diǎn)源入滲法、雙環(huán)法和環(huán)刀法3種方法對(duì)紫色土丘陵區(qū)的土壤水分入滲能力進(jìn)行測(cè)定，通過分析得出點(diǎn)源入滲法比雙環(huán)法測(cè)得的穩(wěn)滲率大224%，環(huán)刀法比點(diǎn)源入滲法大84.85%；閔雷雷等[8]采用3種方法測(cè)定了太行山林地的土壤穩(wěn)滲率，發(fā)現(xiàn)雙環(huán)法測(cè)得的穩(wěn)滲率最大，人工降雨法次之，Guelph滲透儀法最小。王海瑞[9]采用環(huán)刀法研究了退化草地的水分入滲性能，發(fā)現(xiàn)隨著植被的恢復(fù)，土壤入滲能力增強(qiáng)；楊秀蓮等[10]采用雙環(huán)法分析了鹽池縣封育草地生物結(jié)皮對(duì)土壤水分的影響；鄭江坤等[11]采用改進(jìn)的土壤入滲過程測(cè)定儀，研究了陜北生態(tài)退耕區(qū)土壤水文特性和入滲性能的影響因子。胡順軍等[12]分別采用雙環(huán)法和環(huán)刀法測(cè)定了土壤飽和滲透系數(shù)，結(jié)果表明2者測(cè)定的土壤滲透系數(shù)計(jì)算公式不同；蒙寬宏[13]的研究結(jié)果表明，雙環(huán)法測(cè)量結(jié)果是環(huán)刀法測(cè)量結(jié)果的2～4倍。然而目前對(duì)荒漠草原區(qū)雙環(huán)法和環(huán)刀法的對(duì)比研究較少，有待進(jìn)一步研究。寧夏鹽池縣處于荒漠草原區(qū)，地帶性灰鈣土分布廣泛，對(duì)于草地生態(tài)保護(hù)和恢復(fù)具有重要作用。因此，本研究采用雙環(huán)法和環(huán)刀法測(cè)定廣泛分布于鹽池縣荒漠草原的灰鈣土土壤滲透過程，并評(píng)價(jià)2種方法的可靠性和應(yīng)用性，可為研究該區(qū)土壤水分運(yùn)動(dòng)和采取更有針對(duì)性的草地恢復(fù)措施提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于寧夏東部的鹽池縣皖記溝行政村(107°22′～107°33′E，37°47′～37°57′N)，海拔1 411～1 435 m。該區(qū)屬于半干旱荒漠草原帶，氣候干旱，風(fēng)大沙多。年平均氣溫8.1 ℃， ≥10 ℃有效積溫為2 949.9 ℃。多年平均降水量250～350 mm，且年際和季節(jié)變化大，年平均蒸發(fā)量2 136 mm。土壤類型以灰鈣土為主，其次是黑壚土和風(fēng)沙土，此外還有風(fēng)化砂巖殘積土和黃土等。土壤質(zhì)地以沙壤、粉沙壤和沙土為主，土壤結(jié)構(gòu)松散，肥力低。研究區(qū)植被類型有草原、灌叢、草甸及隱域性鹽生、沙生植被。主要草本植物有：短花針茅(Stipa breviflora )、豬毛蒿(Artemisia scoparia)、胡枝子(Lespedeza bicolor)、苦豆子(Sophora alopecuroides L)、蒙古冰草(Agropyron mongolicum)、賴草(Leymus secalinus )、糙隱子草(Cleistogenes squarrosa)、草木樨狀黃芪(Astragalus melilotoides )等。灌木以錦雞兒屬植物為主。

1.2 研究方法

(1)樣地選擇。于2017年6月在寧夏鹽池縣皖記溝村選取此研究區(qū)的主要土壤類型——灰鈣土土地作為試驗(yàn)樣地，且所選樣地地勢(shì)較為平坦。主要植被為短花針茅群落。

(2)雙環(huán)法。雙環(huán)入滲儀外環(huán)和內(nèi)環(huán)直徑分別為60、30 cm。試驗(yàn)前首先將待測(cè)土地表面的草本植物進(jìn)行修剪，剪至與地面平齊，再將雙環(huán)入滲儀打壓至土壤表面以下15 cm左右。試驗(yàn)過程中始終保持入滲水頭高度在5 cm，同時(shí)使內(nèi)、外環(huán)水位齊平以防水分從邊緣滲漏，記錄入滲的水量時(shí)，按照先密后疏的原則，水分入滲初期記錄間隔小，待入滲較為穩(wěn)定后，適當(dāng)放寬記錄的時(shí)間間隔。試驗(yàn)重復(fù)3組，當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)注入的水量基本保持穩(wěn)定時(shí)結(jié)束試驗(yàn)。

(3)環(huán)刀法。采用環(huán)刀法取原狀土樣，采樣深度分別為0～5、5～10和10～20 cm，每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)重復(fù)3組。帶回室內(nèi)，去掉環(huán)刀蓋，并在環(huán)刀上方接一同樣規(guī)格的空環(huán)刀，用膠布封好，嚴(yán)防接口處漏水，將接合后的環(huán)刀保持水平固定在一定高度，下方放置漏斗并用燒杯承接。向空環(huán)刀內(nèi)持續(xù)加水，保持水面低于環(huán)刀口1 mm，即環(huán)刀內(nèi)5 cm的水量，當(dāng)漏斗下方滴下水時(shí)開始計(jì)時(shí)，每5 min更換一次燒杯，并計(jì)量滲透的水量，直到4個(gè)單位時(shí)間內(nèi)滲透出的水量相等。試驗(yàn)中全部原狀土樣的滲透速率在50 min之前已經(jīng)基本穩(wěn)定，為方便比較，因此水分滲透總量統(tǒng)一取前50 min內(nèi)的滲透量。

(4)土壤物理性質(zhì)測(cè)定。土壤容重、含水量、孔隙度等物理性質(zhì)采用環(huán)刀法測(cè)定；土壤硬度采用數(shù)顯式土壤緊實(shí)度儀測(cè)量；土壤粒徑采用馬爾文3000激光粒度儀測(cè)定。

(5)入滲模型。采用4種常見的入滲模型對(duì)實(shí)驗(yàn)樣地土壤入滲速率隨時(shí)間變化的過程進(jìn)行擬合，各模型表達(dá)式如下。

①Kostiakov模型。

f(t)=at-b

式中：f(t)為入滲速率，mm/min；t為入滲時(shí)間，min；a、b為擬合的模型參數(shù)。

② Horton 模型。

f(t)=fc+(f0-fc) e-k t

式中：f0為初滲率，mm/min；fc為穩(wěn)滲率，mm/min；k為模型參數(shù)，k決定f從f0減小到fc的速度；其余符號(hào)意義同前。

③Philip 模型。

f(t)=St-0.5+A

式中：S為土壤吸滲率，mm/min0.5；A為穩(wěn)定入滲率，mm/min；其余符號(hào)意義同前。

④通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

f(t)=a1t-n+b1

式中：a1、b1為擬合的模型參數(shù)；n為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；其余符號(hào)意義同前。

(6)數(shù)據(jù)處理與分析。利用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)基本處理與分析，利用Origin 2017進(jìn)行模型擬合，利用SPSS 21.0進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 2種方法測(cè)得土壤入滲過程分析

土壤入滲過程是水分在重力勢(shì)的作用下由地表向土壤轉(zhuǎn)化的氣—地界面連續(xù)過程，是認(rèn)識(shí)土壤水分運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，也是評(píng)價(jià)其入滲性能的首要條件。采用雙環(huán)法和環(huán)刀法測(cè)得的灰鈣土土壤入滲過程見圖1。由圖1可見，測(cè)定入滲采用的方法相同時(shí)，由于樣點(diǎn)的位置有所差異，測(cè)定出的入滲速率也略有不同，說明土壤自身的條件對(duì)土壤入滲過程的差異存在一定影響。雙環(huán)法測(cè)定的土壤入滲過程呈現(xiàn)出水分初始入滲速率非常高，之后隨著時(shí)間的推移，入滲速率在較短時(shí)間內(nèi)先迅速減小，再逐漸放緩，最終入滲速率基本穩(wěn)定的規(guī)律。水分入滲前5 min內(nèi)為迅速減小階段，5～20 min為逐漸減緩階段，20 min后為基本穩(wěn)定階段。

圖1 2種方法測(cè)定灰鈣土土壤入滲過程Fig.1 Determination of infiltration process of sierozem by two methods

環(huán)刀法測(cè)定的土壤入滲過程曲線則較為平緩，初始入滲速率比雙環(huán)法測(cè)得的要低得多，入滲速率沒有明顯迅速減小的階段，在入滲初期開始便緩慢減小，隨著時(shí)間推移，最后趨于穩(wěn)定。入滲速率前30 min內(nèi)為逐漸減緩階段，30 min后為基本穩(wěn)定階段。環(huán)刀法測(cè)得的入滲速率隨時(shí)間變化過程的曲線，之所以相對(duì)平緩，是因?yàn)槭褂铆h(huán)刀法測(cè)定入滲時(shí)，環(huán)刀內(nèi)的土壤水分已經(jīng)處于飽和狀態(tài)，加之由于重力的作用，使水分在非毛管孔隙中向下運(yùn)移，測(cè)定的是土壤飽和入滲速率，這與土壤內(nèi)部條件有關(guān)；另外在本試驗(yàn)過程中，測(cè)定入滲初期的入滲速率時(shí)，讀數(shù)間隔的時(shí)間為5 min，時(shí)間過長，在一定程度上影響了初期入滲速率的準(zhǔn)確性，在今后的試驗(yàn)中，應(yīng)增加讀數(shù)的頻率，得出更精確的入滲速率數(shù)值。

2.2 2種方法測(cè)得土壤入滲特征

初始入滲速率、穩(wěn)定入滲速率和平均入滲速率是表征土壤入滲性能的關(guān)鍵參數(shù)。不同方法由于測(cè)定入滲機(jī)理不同，測(cè)定效果也存在差異。從雙環(huán)法和環(huán)刀法測(cè)得的土壤入滲特征參數(shù)(見表1)可見，環(huán)刀法測(cè)得的各項(xiàng)入滲特征參數(shù)均小于雙環(huán)法，其中初始入滲速率比雙環(huán)法小77.69%～94.67%；穩(wěn)定入滲速率比雙環(huán)法小27.69%～52.88%；平均入滲速率比雙環(huán)法小56.74%～64.79%；達(dá)到穩(wěn)滲時(shí)間比雙環(huán)法小12.50%～42.5%。雙環(huán)法進(jìn)行測(cè)定時(shí)，入滲初期野外的土壤水分尚未達(dá)到飽和，非毛管孔隙度較大，初始含水量較低，土壤表面的水分在重力作用下能夠較快向下層滲透，當(dāng)土壤非毛管孔隙逐漸被水分充填，水分入滲速率便隨之減小再逐步趨于穩(wěn)定，因此雙環(huán)法測(cè)得的初始入滲速率較高；環(huán)刀法進(jìn)行測(cè)定時(shí)，環(huán)刀內(nèi)的土壤水分已達(dá)到飽和狀態(tài)，初始含水量遠(yuǎn)高于野外土壤，因此測(cè)定水分入滲時(shí)環(huán)刀法濕潤鋒前沿的水力梯度小于雙環(huán)法，土壤的入滲速率隨著含水量的增加而減小[6]。當(dāng)土壤表面積水時(shí)，土壤內(nèi)的空氣因土壤入滲水流的阻礙而不能順利排出，滯留于土壤孔隙內(nèi)，因此產(chǎn)生空氣阻力，土壤水分入滲過程受阻，導(dǎo)致入滲速率減小[14]。本試驗(yàn)中，環(huán)刀的截面面積遠(yuǎn)小于雙環(huán)入滲儀，且在環(huán)刀法的入滲試驗(yàn)中，2個(gè)環(huán)刀連接處為防止漏水纏繞的膠布、放置的濾紙和底部的環(huán)刀蓋在一定程度上限制了環(huán)刀法的排氣，使得入滲特征參數(shù)偏低。將雙環(huán)打入地表時(shí)，對(duì)地表結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生較大的破壞，雙環(huán)與土壤間的縫隙導(dǎo)致水分在入滲過程中發(fā)生滲漏，因而具有一定誤差，使測(cè)定的數(shù)值偏大，初滲率的差異性也較大。

表1 2種方法測(cè)得土壤入滲特征參數(shù)Tab.1 Soil infiltration characteristic parameters measured by two methods

2.3 2種方法測(cè)定土壤入滲模型

為更好地認(rèn)識(shí)雙環(huán)法與環(huán)刀法測(cè)定土壤入滲規(guī)律的差異性，采用Kostiakov模型、Horton模型、Philip模型和通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ头謩e擬合土壤水分入滲速率隨時(shí)間變化的曲線，擬合結(jié)果見表2。

Kostiakov模型中，參數(shù)a表示經(jīng)驗(yàn)入滲系數(shù)，a值的大小近似等于前2 min的水分入滲速率，并且與初始入滲速率呈正比，雙環(huán)法的a值為6.366～8.042，環(huán)刀法的a值為0.578～1.053；參數(shù)b為經(jīng)驗(yàn)入滲指數(shù)，b值的大小與土壤入滲能力的衰減速度呈正比，環(huán)刀法的b值小于雙環(huán)法；參數(shù)a、b在雙環(huán)法和環(huán)刀法中反映的情況與實(shí)際情況一致。

表2 2種方法測(cè)定土壤入滲模型的擬合參數(shù)Tab.2 Fitting parameters of soil infiltration model determined by two methods

Horton模型中，參數(shù)f0表示初始入滲速率， 2種方法所得的f0值均與實(shí)測(cè)值有所偏差。參數(shù)fc表示穩(wěn)定入滲速率，雙環(huán)法的fc值介于0.676～1.403，環(huán)刀法的fc值介于0.464～0.764，2種方法的fc值都與實(shí)測(cè)值較為接近。

Philip模型中，參數(shù)S表示土壤吸滲率，S值越大，土壤入滲能力則越強(qiáng)，可以看出環(huán)刀法的S值小于雙環(huán)法，這是由于環(huán)刀法測(cè)定的土壤面積小，且環(huán)刀內(nèi)土壤達(dá)到飽和狀態(tài)的緣故，與實(shí)際情況相符。參數(shù)A表示穩(wěn)定入滲速率，雙環(huán)法中A值與實(shí)測(cè)穩(wěn)定入滲速率不符，而環(huán)刀法中A值為0.390～0.718，與實(shí)測(cè)穩(wěn)定入滲速率相近。

通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭校瑓?shù)a1表示初始入滲速率，環(huán)刀法中的a1值小于雙環(huán)法，并且與實(shí)測(cè)值較接近；參數(shù)b1表示穩(wěn)定入滲速率，與實(shí)測(cè)值有所偏差。通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛿M合環(huán)刀法的結(jié)果中，有一組擬合失敗。

雙環(huán)法通過4個(gè)入滲模型擬合所得的決定系數(shù)R2均值依次為0.856、0.962、0.843、0.904。環(huán)刀法通過4個(gè)模型擬合得出的決定系數(shù)R2均值依次為0.703、0.617、0.697、0.690，其中環(huán)刀法第1組平行試驗(yàn)使用通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ湍M失敗。雙環(huán)法測(cè)定的入滲過程的擬合結(jié)果優(yōu)于環(huán)刀法。結(jié)合以上模型的決定系數(shù)R2和各參數(shù)所反映的結(jié)果來看，雙環(huán)法中Horton模型的決定系數(shù)R2最高，且參數(shù)所反映的穩(wěn)定入滲速率與實(shí)測(cè)值較為相符。因此，在雙環(huán)法中，入滲模型擬合效果由好到差依次為Horton模型、通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、Kostiakov模型和Philip模型。環(huán)刀法中，Kostiakov模型最適宜描述入滲速率隨時(shí)間變化的過程，R2均值最高，且各參數(shù)均勻度較高，Philip模型次之，Horton模型和通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ洼^差。王則宇等[15]采用雙環(huán)法測(cè)定了希拉穆仁天然草地的入滲特征，研究結(jié)果表明Horton模型能準(zhǔn)確描述土壤入滲隨時(shí)間變化的情況；張曉鳳等[16]采用雙環(huán)法測(cè)定了北京奧林匹克森林公園典型下墊面入滲特征，Horton模型擬合效果最好；劉凱等[17]采用環(huán)刀法測(cè)定了寧夏鹽池縣荒漠草原人工檸條林土壤入滲性能，發(fā)現(xiàn)Kostiakov模型擬合效果最好，與本文研究結(jié)果一致。此外，有研究[18]表明，Philip模型是在半無限均勻質(zhì)地土壤、初始含水率分布均勻并且有積水的條件下試驗(yàn)得出，故此模型僅在測(cè)定勻質(zhì)土壤一維垂直入滲的情況下適用。

試驗(yàn)中，采用環(huán)刀法測(cè)定的面積小，且采集原狀土的過程中環(huán)刀側(cè)壁與土壤間有較大的摩擦力，導(dǎo)致原狀土受壓而變得更緊實(shí)均一，初始含水率相對(duì)較高且分布較為均勻，因此Philip模型對(duì)環(huán)刀法的擬合效果也較好。將雙環(huán)法和環(huán)刀法測(cè)得的土壤累計(jì)入滲量隨時(shí)間變化的過程分別用一元二次和一元一次方程進(jìn)行擬合，擬合結(jié)果見表3。2種方法測(cè)得的累計(jì)入滲量由一元一次方程擬合得出的決定系數(shù)R2均大于0.898，由一元二次方程擬合得出的決定系數(shù)R2均大于0.989，一元二次方程的擬合結(jié)果更好，更適宜于描述土壤水分累計(jì)入滲量隨時(shí)間變化的過程。環(huán)刀法的擬合結(jié)果優(yōu)于雙環(huán)法，其決定系數(shù)R2在0.998以上，雙環(huán)法的決定系數(shù)R2在0.898以上，且雙環(huán)法擬合結(jié)果的差異性較環(huán)刀法大。該結(jié)果與莫斌等[19]研究結(jié)果基本一致。原因可能是雙環(huán)法在試驗(yàn)過程中讀數(shù)的時(shí)間間隔較密集，讀數(shù)時(shí)易產(chǎn)生誤差，因此入滲量的波動(dòng)較大；采用環(huán)刀法測(cè)定時(shí)，每5 min讀數(shù)一次，時(shí)間間隔均勻，且讀數(shù)誤差小，累計(jì)入滲量的曲線則呈平穩(wěn)均勻的上升趨勢(shì)。

表3 2種方法測(cè)定的土壤累計(jì)入滲量過程擬合Tab.3 Fitting of cumulative soil infiltration process by two methods

2.4 入滲特征與土壤物理性質(zhì)相關(guān)性分析

土壤的物理性質(zhì)對(duì)水分入滲特征有著一定程度的影響，從表4可以看出，對(duì)于雙環(huán)法，初滲率與非毛管孔隙度呈極顯著正相關(guān)。對(duì)于環(huán)刀法，初滲率與土壤容重、粗沙粒含量顯著正相關(guān)，與土壤硬度顯著負(fù)相關(guān)，與黏粉粒含量呈顯著負(fù)相關(guān)；穩(wěn)滲率與土壤容重呈顯著正相關(guān)。2種方法測(cè)得的初滲率與穩(wěn)滲率均與毛管孔隙度呈反比，但未達(dá)到顯著水平；除雙環(huán)法測(cè)得的初始入滲速率外，其他入滲指標(biāo)與含水率呈反比，但也未達(dá)到顯著水平。

表4 初滲率、穩(wěn)滲率與土壤物理性質(zhì)相關(guān)性分析Tab.4 Correlation analysis of initial infiltration rate, stable infiltration rate and soil physical properties

注：*表示在0.05水平上顯著；**表示在0.01水平上顯著。

李紅等[20]研究表明，非毛管孔隙由于其孔隙直徑較大，利于通氣和水分滲透；徐勤學(xué)等[21]研究發(fā)現(xiàn)，初始入滲速率與非毛管孔隙度有極顯著的正相關(guān)性，與本研究雙環(huán)法測(cè)得的結(jié)果一致。雙環(huán)法測(cè)得的穩(wěn)滲率，環(huán)刀法測(cè)得的初滲率、穩(wěn)滲率均與土壤容重呈正相關(guān)關(guān)系，這與一般研究[21]結(jié)果相反，原因是荒漠草原區(qū)土壤發(fā)育程度不高，有機(jī)質(zhì)含量低，且長期在風(fēng)蝕的作用下，土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞，土壤粗粒化，粗粒化導(dǎo)致容重增加，而不是因?yàn)橥寥蕾|(zhì)地緊實(shí)黏重使容重增加。雙環(huán)法測(cè)得初始入滲速率與土壤硬度呈正相關(guān)，原因可能是在入滲初期由于環(huán)壁與土壤間的縫隙造成的滲漏相對(duì)較大。入滲指標(biāo)與毛管孔隙度呈弱負(fù)相關(guān)，與莫斌等[7]的試驗(yàn)結(jié)果相似，原因是毛管孔隙具有毛細(xì)作用，持水性能較強(qiáng)，且易于被植物吸收利用，尤其在非毛管孔隙度小于毛管孔隙度時(shí)，毛管孔隙度對(duì)土壤毛管水的運(yùn)移有束縛作用[22]。土壤的機(jī)械組成相對(duì)與入滲特征的相關(guān)性較大，熊東紅等[23]研究指出，土壤沙黏比與入滲指標(biāo)正相關(guān)，沙粒含量越高，黏粒含量越小，則透水性越強(qiáng)。

3 結(jié) 論

(1)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，2種方法各有優(yōu)劣。雙環(huán)法測(cè)定的入滲深度和面積大，代表性強(qiáng)，但將雙環(huán)打入地表時(shí)容易發(fā)生側(cè)漏，對(duì)地表破壞性強(qiáng)，對(duì)土壤擾動(dòng)程度高，較為費(fèi)力費(fèi)水，讀數(shù)時(shí)易產(chǎn)生誤差；環(huán)刀法受采樣點(diǎn)的影響大，代表性差，但操作較為簡單，適用于室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。

(2)2種方法適用的土壤入滲模型具有差異。雙環(huán)法采用Horton模型擬合效果最好，通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ痛沃琄ostiakov模型隨后，Philip模型最差，決定系數(shù)R2依次為0.962、0.904、0.856、0.843。環(huán)刀法采用Kostiakov模型擬合效果最好， Philip模型次之，Horton模型和通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ洼^差，決定系數(shù)R2依次為0.703、0.697、0.617、0.690。雙環(huán)法測(cè)得的入滲過程擬合得出的決定系數(shù)更高。

(3)2種方法測(cè)得的累計(jì)入滲量采用一元二次方程擬合比一元一次方程擬合效果好，其決定系數(shù)R2大于0.991，環(huán)刀法測(cè)得的累計(jì)入滲量比雙環(huán)法所測(cè)擬合效果好。

(4)2種方法測(cè)得的入滲特征具有差異，主要是由于土壤內(nèi)部條件在不同試驗(yàn)方法中差異較大；土壤物理性質(zhì)對(duì)其入滲特征的影響也因此略有不同。今后的試驗(yàn)中應(yīng)加大樣本量，進(jìn)行更為深入的分析論證。