物质迁移对斜坡尺度表土水分空间分布的影响

土壤水分在空间上具有很强的可变性和尺度依赖性，但缺乏将土壤实际蒸发与斜坡尺度表土水分空间分布联系起来的因素的研究。外部因素（例如气象）在整个斜坡上具有相似的影响；因此，本文转而探讨控制差异土壤实际蒸发的内部因素。我们考虑历史降雨对土壤侵蚀的影响，并采用包括坡度调查、坡度降雨模拟实验、通过 3D 激光地形扫描分析坡度侵蚀和蒸发实验的综合方法。沿径流方向，表土黏土相对含量增加，但坡面变形破坏导致坡下沉积物中黏土相对含量降低。坡面的原始厚度在坡面上部因颗粒迁移而减小，而离坡上部较远的坡面由于坡面沉积物的堆积而趋于增厚。离坡上部相对较远的表层土壤实际蒸发明显减弱（概率为63%~72%），这可能与粘土含量高、土壤结构致密、粘土矿物含量高有关。随着覆盖层厚度的增加，表土蒸发也趋于减弱。在此，我们认为坡面原始厚度和土壤颗粒在连年降雨侵蚀下的迁移和沉积引起的表土性质的显着差异是控制表层土壤实际蒸发差异的重要因素。斜坡的不同部分。这一认识为分析边坡不同部位的水文过程奠定了基础，这对于研究浅层边坡力学行为至关重要。(From Google Translate)

降雨是影响斜坡初始表土水分的主要因素，但土壤蒸发在改变土壤水分方面也起着关键作用。本研究探讨了控制土壤蒸发的内部因素；结果表明，在连年降雨侵蚀作用下，坡面表土性质和原始厚度存在显着差异，导致坡面不同部位土壤实际蒸发量存在差异，进而导致坡面分布差异。坡度表层土壤水分。因此，本研究结果为斜坡尺度水文过程分析奠定了基础，也为浅层斜坡稳定性评价分析提供了启示。本研究的主要发现是：1. 沿径流方向，表土中粘土和细粉砂的含量增加，而砂和粗粉砂的相对含量降低（~61%概率）。此外，边坡的变形和破坏可能导致沿径流方向粘土和细粉砂含量降低，砂和粗粉砂相对含量增加。2、由于坡面侵蚀和土壤颗粒的下坡运移，坡面上部整体趋于变薄，而在距离坡面上部较远的位置坡面趋于增厚。3.坡面不同部位表土实际蒸发量存在差异。离坡上部较远的表土实际蒸发量较低（~63%~72%概率），表土实际蒸发量从上坡、中坡、下坡递减（~ 53%– 60% 的概率）；斜坡沉积物的存在也可以减少下伏表土的水分蒸发。此外，斜坡沉积物的蒸发能力可能低于表土，这可能会进一步降低表土的实际蒸发量。讨论了表土性质和坡面原始厚度变化对连年降雨侵蚀下坡面不同部位实际蒸发量的影响。虽然可以解释斜坡初始表土水分的差异分布，但如何通过这些因素的变化规律，定量建立这些因素与实际蒸发量和含水量之间的关系，在连年降雨侵蚀下仍需探索;这种理解对于研究考虑水文过程的边坡力学行为至关重要。

Zhang Z, Zeng R, Meng X, et al. Effects of material migration on the spatial distribution of topsoil moisture at the slope scale [J]. Engineering Geology, 2022, 308: 106820.