土壤学报

作者：张君，陈洪松，付智勇，聂云鹏，连晋姣，覃常，文振兴

单位：张君，中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125;广西重点实验室, 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站, 广西环江 547100;中国科学院大学, 北京 100049；,陈洪松，中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125;广西重点实验室, 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站, 广西环江 547100；hbchs@isa.ac.cn,付智勇，中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125;广西重点实验室, 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站, 广西环江 547100；,聂云鹏，中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125;广西重点实验室, 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站, 广西环江 547100；,连晋姣，中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125;广西重点实验室, 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站, 广西环江 547100；,覃常，广西水文地质工程地质勘察院, 广西柳州 545006；,文振兴，广西水文地质工程地质勘察院, 广西柳州 545006；,

关键词：地质钻井;高密度电法;构造运动;地层岩性;峰丛-洼地

基金：国家自然科学基金项目（41930866）和广西自然科学基金创新研究团队项目（2018GXNSFGA281003）共同资助

地球关键带（Earth`s Critical Zone）含水层结构的评估和量化对水文水循环和水资源管理有重要意义。然而，表征小流域尺度复杂关键带含水层结构仍存在巨大挑战。以桂西北喀斯特白云岩峰丛-洼地小流域（1.20 km2）为研究对象，共设置21条、总长度为12605 m的高密度电法测线，并结合水文地质钻井，解析小流域尺度含水介质的分布特征及其影响因素。结果发现，构造运动和动力变质作用导致小流域发育多条断层带，为岩溶含水介质（包括土壤、表层岩溶带和表层岩溶泉）的空间分布提供了物质和动力基础。断层带集中发育在洼地，具备良好的水动力和溶蚀环境，导致洼地土壤和表层岩溶带厚度高于坡地且与海拔呈显著（P<0.05）负线性相关关系。同时，土壤和表层岩溶带厚度空间耦合度高，呈显著正线性关系（R2=0.63，P<0.01），与坡面侵蚀和汇流以及土壤-表层岩溶带系统特殊的水-CO2-岩石作用有关。岩溶泉出流于洼地或坡脚，其水文特征与土壤-表层岩溶带系统的分布及储水特性有关。该研究可为流域尺度岩溶含水层的表征及未来陆面模型的构建提供数据与技术支撑。

来源：2023年第4期

《土壤学报》期刊编辑部

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