梯田与间作对橡胶林土壤水分入渗特征的调控效应

摘要

【目的】本研究旨在探讨梯田营造与茶树间作对橡胶林土壤水分入渗过程及优先流发育特征的影响，为热带山区橡胶种植的水分管理与可持续发展提供基础数据和科学依据。【方法】采用亮蓝FCF染色示踪法，针对4种典型橡胶种植模式（梯田橡胶-茶复合林、梯田单一橡胶林、平地橡胶-茶复合林和平地单一橡胶林），系统比较不同地形（梯田和平地）与林型（复合与单一）组合对土壤水分入渗的影响，量化分析最大染色深度(M_DD)、总染色面积(A_TD)、均匀入渗深度(U_ID)、长度指数（I_L）及染色面积比（D_C）等典型参数，并基于置换检验（α=0.1）、Bootstrap 95%置信区间（95%CI）和Cohen’s d效应量对调控作用进行综合分析。【结果】（1）地形对M_DD、A_TD和I_L均有显著影响（p<0.1,95%CI不包含0，|d|> 0.8）。在相同林型下，梯田橡胶林比平地橡胶林的M_DD高11.3%～69.6%,U_ID高5.0%～70.7%,A_TD高39.0%～63.2%，而I_L均值低12.6%～19.3%，表明梯田增强了以基质流为主导的深层入渗。（2）林型对M_DD和A_TD均有显著影响（p<0.1,95%CI不包含0，|d|> 0.8）。在相同地形下，橡胶-茶复合林比单一橡胶林的M_DD低3.6%～36.8%,U_ID低3.4%～40.6%,A_TD低30.1%～40.5%,I_L高7.7%～16.6%，表明茶树的浅根系增强了浅层水分的截留与利用能力，但限制了整体入渗深度。【结论】地形改造通过改变坡面形态，为水分向深层迁移提供了物理通道，显著增强了基质流过程及垂直入渗能力；而林型特征通过调节根系分布、土壤孔隙结构及生物过程，主导了优先流的形成及浅层水分的截留与再分布。二者在结构基础与生态功能上互为补充，共同影响橡胶林土壤水分的入渗路径与运移动态。总体来看，地形作为较大尺度的物理因子主导水流路径和水分再分布，表现出显著且稳健的调控效应。本研究揭示了山地橡胶林土壤水分入渗过程以地形主导、林型调节为核心的调控格局。

关键词

梯田 / 橡胶-茶复合林 / 土壤入渗 / 优先流 / 染色示踪