基于多指标分析和分形维数的不同种植年限压砂地基质流与优先流特征研究

为明晰不同种植年限压砂地土壤优先流和基质流状况、改善区域水分生态环境,以宁夏不同种植年限(2、5、10、20、30 a和40 a)压砂地为研究对象,通过野外染色示踪试验,结合形态学、多指标分析及分形理论对不同年限压砂地土壤优先流和基质流特征进行分析.结果表明:随种植年限增长,土壤容重显著增大(P<0.05),饱和导水率显著降低(P<0.05),压砂地砾石粒径配比基本表现为大于5 mm粒径砾石占比减少、小于5 mm粒径砾石占比增加;种植5、10、20、30、40 a较2 a的染色面积比减少了34.60％、35.02％、47.51％、64.71％、72.15％,基质流深度分别减少了12.46、14.77、17.60、22.47、23.45 cm,基质流比为2 a(98.61％)>5 a(86.35％)>10 a(74.89％)>20 a(74.49％)>30 a(64.11％)>40 a(63.76％),优先流比为2 a(1.39％)<5 a(13.65％)<10 a(25.11％)<20 a(25.52％)<30 a(35.89％)<40 a(36.24％),湿润锋迹线的分形维数表现为2 a<10 a<5 a<20 a<30 a<40 a,即种植年限增加,湿润锋迹线的不规律性呈增大趋势.综合染色特征参数和分形维数可知种植年限越长,压砂地染色形态的不均匀性越高,基质流区占比逐渐减小,优先流区占比逐渐增大、发育程度增高.