中国土壤重构及其土水特性研究进展

土壤是土地生态系统的基底和基础,土壤重构对土地复垦、土地质量提升和生态环境恢复等具有重要意义。本文采用文献分析法和对比分析法,分析了我国土壤重构基本概念与内涵、土壤重构技术及其土水特性运行机理。根据研究对象、研究目的、填充材料和关键技术的对比分析,认为土壤重构与土体有机重构两者的概念与内涵存在交叉和包含关系,两者研究对象及目的均为损毁土地及缺陷土地的再生利用及其生态系统恢复,关键技术侧重土壤剖面结构和功能的重构;重构材料属于包含关系,土体有机重构填充材料多为有机物和生物材料,包含矿区副产品等。根据土壤损毁的特征,将土壤剖面重构类型分为功能退化型、土层损毁型、土层结构紊乱型和土层污染型。土壤重构材料的选取应因地制宜;土壤重构施工技术应更多关注如何减少对土壤结构的破坏和降低压实度,从而减轻对表土的破坏并提高土壤生产力。土壤重构主要针对矿区土地复垦,其对土水特性的影响侧重于模型模拟和土壤的保水性,重构后的土壤对土壤中水分和溶质运移有一定的阻碍作用,不利于降水入渗补给;土壤重构研究还应关注不同土壤重构模式下短时间序列土壤水分运移及其机理。针对目前土壤重构技术发展现状,建议今后深入开展土壤重构的生态材料研发、土壤与其他要素耦合机理、全过程监测和信息化技术融合、农区土壤重构和城市景观重构等方面的理论与技术研究。     

干湿交替下木纤维重构红壤的水力特性

红壤黏性重，干湿交替容易结块和形成裂隙，通过土-水特征曲线研究重构红壤的持水保水能力具有一定的意义。为探明干湿交替下木纤维重构对红壤水力特性的影响，该研究应用4种添加量（0、0.5%、2.5%和5.0%）的木纤维重构红壤，采用滤纸法测定木纤维复合土的基质吸力，并利用Logistic模型拟合其土-水特征曲线。结果表明，随着木纤维添加量的增加，干湿交替作用对红壤基质吸力降幅和土-水特征曲线的滞后现象逐渐减缓，2.5%木纤维复合土是提高土壤持水能力最优配比；木纤维添加提高红壤进气值和残余值，干湿交替下残余值变化较大，随着干湿交替次数增加而残余值的降幅逐渐较小，2.5%木纤维复合土的斜率受干湿交替影响较小，其持水能力最优，体积含水率变化速率减小；添加木纤维后土-水特征曲线的决定系数均在0.97，说明Logistic模型适用于拟合木纤维重构的红壤土-水特征曲线。研究对于深入研究红壤区的土壤重构、边坡防护和生态恢复等具有重要的理论和工程实践意义。