不同材料覆盖对高寒矿区扰动界面土壤蒸发特性的影响

摘要

[目的]探讨不同无机材料的透水性和地表覆盖对土壤蒸发的影响，以期为解决冻土区因矿产资源开采所造成的水分下渗困难、蒸散量增加等问题提供一定理论依据。[方法]以8种无机材料为研究对象，分析了其微观结构及反射特性等基本物理性质；设置了3种降雨强度条件，研究材料在不同使用厚度下的透水性能；开展蒸发试验，探究了不同材料覆盖对土壤水分蒸发特性的影响。[结果]（1）材料间的干湿容重、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度及反射率差异极显著（p<0.01）,其中玻璃轻石J₁、玻璃轻石J₂及陶粒3种材料通气性和持水性较适中；（2）在透水性能方面，火山石、麦饭石、陶粒、玻璃轻石J₁及玻璃轻石J₂性能较优，且材料透水性与雨强、使用厚度分别呈极显著正相关和负相关关系（p<0.01）;（3）在蒸发抑制性能方面，玻璃轻石J₁、玻璃轻石J₂、陶粒、火山石及膨胀珍珠岩可显著降低土壤累积蒸发量（p<0.05）。[结论]不同材料之间物理特性（微观结构、反射率等）差异明显，玻璃轻石J₁、玻璃轻石J₂及陶粒3种覆盖材料较其他材料能更好地抑制土壤蒸发的发生，可为高寒矿区冻土层近自然重构提供物质基础。

关键词

高寒矿区 / 冻土退化 / 透水性 / 无机多孔材料 / 蒸发抑制特性