喀斯特山地不同混農(nóng)林模式的土壤入滲特征及模擬

何方燕 熊康寧 朱大運(yùn) 張仕豪 張緊緊 伏園園

摘要：[目的]明確喀斯特山地混農(nóng)林模式的土壤入滲特征及混農(nóng)林業(yè)對(duì)土壤入滲的影響。[方法]通過田間試驗(yàn)，以單作經(jīng)濟(jì)林模式為對(duì)照，對(duì)林藥、林糧、林草模式的入滲特征及其影響因子進(jìn)行分析，并用4種常用的入滲模型對(duì)其過程進(jìn)行擬合。[結(jié)果]①3種混農(nóng)林模式的初始入滲率、穩(wěn)定入滲率、平均入滲率及入滲總量總體優(yōu)于對(duì)照，并隨土層的增加而降低;依據(jù)入滲過程曲線，將入滲過程按入滲歷時(shí)（t）分為3個(gè)階段：迅速降低階段（t≤10min）、緩慢降低階段（10min40mim）。②從各模式綜合得分來看，林藥模式（0.405）得分最高，入滲能力最好，其次是林草模式（0.357），林糧模式（0.209）

盡管優(yōu)于對(duì)照（0.175），但與對(duì)照差異較小，表明林藥模式與林草模式的保水固土效應(yīng)比林糧模式更佳。③土壤入滲性能與理化性質(zhì)的相關(guān)性分析顯示：土壤容重、總孔隙度、非毛管孔隙度分別與入滲性能呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）、極顯著正相關(guān)（P<0.01）、顯著正相關(guān)（P<0.05），是影響土壤入滲性能的主導(dǎo)因子。④從R²的均值來看，Phillp模型（0.783）、Kostiakov模型（0.942）對(duì)各模式的擬合效果較差，而Horton模型（0.977）與通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停?.976）擬合效果較好。[結(jié)論]各混農(nóng)林模式通過影響土壤孔隙度及容重改善土壤入滲，但改善效果有差異，其中林藥模式對(duì)土壤入滲的影響最大，入滲能力最強(qiáng)，林草模式次之，其入滲過程可用Horton模型及通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行描述。

關(guān)鍵詞：混農(nóng)林;入滲;模擬;土壤水分;喀斯特

中圖分類號(hào)：S152.7+2;S 156.92文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-0384（2020）02-0200-10

0 引言

（研究意義）土壤入滲作為水文循環(huán)過程中實(shí)現(xiàn)土壤水分運(yùn)移、轉(zhuǎn)化的重要環(huán)節(jié)，是雨水資源向地下水轉(zhuǎn)化的必然過程。土壤入滲性能是影響土壤侵蝕的重要因子，對(duì)地表徑流的調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換起著決定作用，反映了土壤涵養(yǎng)水源和抗侵蝕的能力。增強(qiáng)表層土壤的入滲能力有利于調(diào)控徑流，防止土壤侵蝕?？λ固厣絽^(qū)地表破碎，成土速度緩慢，生態(tài)系統(tǒng)脆弱且敏感;坡度較峭，可形成強(qiáng)大的侵蝕動(dòng)力，傳統(tǒng)的耕作方式尤其不合理的人類活動(dòng)，易導(dǎo)致水土及養(yǎng)分流失。水土流失最直接的后果是造成土地資源喪失而形成石漠化。因此，在土層淺薄、蓄水能力差且具有較多農(nóng)業(yè)活動(dòng)的喀斯特山地研究不同混農(nóng)林模式對(duì)土壤入滲的影響，將有助于篩選出水土保持效果顯著的生態(tài)種植模式。（前人研究進(jìn)展）近年來，山地混農(nóng)林業(yè)在水土保持研究中受到較多關(guān)注，喀斯特地區(qū)巨大的發(fā)展?jié)摿σ驳玫綄W(xué)者的肯定。有學(xué)者對(duì)喀斯特地區(qū)混農(nóng)林業(yè)的入滲特征及其影響因素進(jìn)行了研究，表明混農(nóng)林業(yè)對(duì)土壤入滲具有顯著的影響，如秦華軍等發(fā)現(xiàn)林草模式能顯著提高土壤滲透能力;李天陽等對(duì)4種林糧模式的土壤入滲研究表明，在血橙林地間作農(nóng)作物可顯著改善血橙純林地的土壤入滲性能。（本研究切入點(diǎn)）喀斯特地區(qū)人口多，可利用的耕地少，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后，混農(nóng)林業(yè)在該區(qū)地位舉足輕重，然而目前混農(nóng)林業(yè)在土壤入滲方面的研究多數(shù)集中于單一類型的對(duì)比分析，缺乏不同類型山地混農(nóng)林模式之間入滲性能的綜合比較及入滲模型的適應(yīng)性評(píng)價(jià)。（擬解決的關(guān)鍵問題）本文以林藥、林糧及林草等3種類型的混農(nóng)林模式為研究對(duì)象，闡明喀斯特山地不同混農(nóng)林模式對(duì)土壤入滲特征的影響，通過入滲性能與模型評(píng)價(jià)，探究適合于喀斯特山地的混農(nóng)林模式及入滲模型，為喀斯特山地混農(nóng)林產(chǎn)業(yè)模式的選擇及入滲模型的選取提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于貴州省黔東南苗族侗族自治州施秉縣牛大場(chǎng)鎮(zhèn)石橋村（27°13'N，108°1'37”E），地貌類型屬于典型的喀斯特峰叢洼地。研究區(qū)年平均氣溫15℃，全年無霜期270d左右，年平均降雨量l060mm，屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候。該區(qū)土壤以黃壤、紅壤或黑色石灰土為主，呈弱堿性，適宜藥材植物太子參的生長(zhǎng)。

研究區(qū)坡地上部為灌木林地，主要為矮生灌木，植被覆蓋度為80%左右，巖石裸露較多，土層較為淺薄;下部為坡改梯旱地，主要種植太子參和玉米，零星出現(xiàn)桂花樹間作太子參的間作模式，土壤較為肥沃;中部主要為林下種植太子參的坡耕地，巖石裸露率為40%左右，屬于潛在石漠化。近年來，林下種植在該地區(qū)得到較快的發(fā)展，山地混農(nóng)林模式初具雛形。

1.2 試驗(yàn)方法

在研究區(qū)，建立4個(gè)5m×12m規(guī)格的徑流池，分別設(shè)置林藥模式、林糧模式、林草模式3個(gè)混農(nóng)林模式和1個(gè)對(duì)照樣地，經(jīng)濟(jì)林為當(dāng)?shù)卮笠?guī)模推廣的梨樹（Pyrus bretschneideri），按株行距1.9m×1.2m的規(guī)格種植，并在其行間進(jìn)行林下種植。林藥模式、林糧模式和林草模式分別為梨+太子參（Pseudostellaria>heterophyllaa）、梨+大豆（Glycinemax）、梨+黑麥草（Lolium perenne），對(duì)照樣地為梨樹單作。近年來，梨樹在研究區(qū)得到規(guī)?；N植示范，因而在梨樹經(jīng)濟(jì)林下進(jìn)行混農(nóng)林復(fù)合試驗(yàn)具備典型性。不同山地混農(nóng)林種植模式的基本概況如表1所示。

為了保證采樣點(diǎn)的代表性，2019年7月下旬，在各個(gè)模式的樣地分別隨機(jī)選取采樣點(diǎn)3個(gè)，依據(jù)徑流池的土層深度，各個(gè)樣點(diǎn)挖出45cm深的土壤剖面，利用環(huán)刀在各采樣點(diǎn)按0～15cm、15～30cm及30～45cm的土層深度采集原狀土，每層取6個(gè)環(huán)刀，帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定土壤容重及土壤毛管孔隙度，并通過計(jì)算得出毛管孔隙度、非毛管孔隙度。土壤樣品采集使用高5.1cm、容積為100cm³的環(huán)刀。

土壤滲透性能利用環(huán)刀法測(cè)定，參照森林土壤滲透性的測(cè)定（GB7838-1987）。初始入滲率采用土壤水分入滲前3min的速率來表示，穩(wěn)定入滲率采用單位時(shí)間內(nèi)土壤水分入滲量趨于穩(wěn)定時(shí)的速率來表示，平均入滲率為達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的入滲總量與達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的時(shí)間的比值。因所有土樣在60min內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定，為了便于比較，滲透總量統(tǒng)一采用前60min的單位面積滲出水總量（mm）來表示，入滲系數(shù)為單位時(shí)間內(nèi)土壤水分入滲量趨于穩(wěn)定時(shí)的系數(shù)K_it，人滲性能評(píng)價(jià)選取4個(gè)指標(biāo)，分別為初始入滲率、穩(wěn)定入滲率、平均入滲率及入滲總量。

1.3土壤入滲過程模擬

土壤入滲模型可以對(duì)入滲速率與入滲歷時(shí)的關(guān)系進(jìn)行模擬。本研究選擇理論模型（Philip模型）與經(jīng)驗(yàn)性模型（kostiakov模型、Horton模型及通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停?duì)土壤入滲過程進(jìn)行模擬，將模擬所得經(jīng)驗(yàn)參數(shù)帶人模型，分別計(jì)算各模式各土層的入滲速度。4種常用的入滲模型如下：

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)整理與分析，Origin 2018進(jìn)行作圖分析，SPSS 25.0進(jìn)行方差分析、主成分分析、相關(guān)性分析及非線性模型擬合。

2 結(jié)果與分析

2.1 山地混農(nóng)林模式下的土壤入滲特征

喀斯特山地不同混農(nóng)林模式的入滲特征差異如圖1所示。方差分析顯示，初始入滲率、穩(wěn)定入滲率、平均入滲率和入滲總量除林糧模式的0-15cm層土壤與對(duì)照無顯著差異外，其余各模式各土層與對(duì)照均存在顯著差異（P<0.05），且除0-15cm層林糧模式的穩(wěn)定入滲率低于對(duì)照，混農(nóng)林模式其余各層的初始入滲率、穩(wěn)定入滲率、平均入滲率及人滲總量均高于對(duì)照，表明林下間作可促進(jìn)經(jīng)濟(jì)林地土壤入滲。

在3種混農(nóng)林模式中，初始入滲率在0-15cm及15-35cm兩層均表現(xiàn)為：林藥>林草>林糧，30-45cm表現(xiàn)為：林草>林糧>林藥，3個(gè)土層初始入滲率的均值表現(xiàn)為：林藥>林草>林糧，依次是對(duì)照的3.02、2.73、1.08倍。穩(wěn)定入滲率在0-15cm表現(xiàn)為：林藥>林草>林糧，在15～35cm表現(xiàn)為：林藥>林糧>林草，30～45cm表現(xiàn)為：林草>林糧>林藥，3個(gè)土層穩(wěn)定入滲率的均值表現(xiàn)為：林藥>林草>林糧，依次是對(duì)照的2.92、2.49、1.05倍。平均入滲率0～15cm表現(xiàn)為：林藥>林草>林糧，在15～35cm表現(xiàn)為：林藥>林糧>林草，30～45cm表現(xiàn)為：林草>林糧>林藥，3個(gè)土層平均入滲率的均值表現(xiàn)為：林藥>林草>林糧，依次是對(duì)照的3.08、2.61、1.07倍。入滲總量在0～15cm表現(xiàn)為：林藥>林草>林糧，在15～35cm表現(xiàn)為：林藥>林糧>林草，30～45cm表現(xiàn)為：林草>林糧>林藥，3個(gè)土層入滲總量的均值表現(xiàn)為：林藥>林草>林糧，分別是對(duì)照的3.08、2.60、1.07倍?？梢?，各模式的土壤入滲能力存在一定的差異，但均高于對(duì)照，表明林下種植具有改善經(jīng)濟(jì)林地土壤入滲性能的作用，但改善程度因經(jīng)濟(jì)林下間作植被的不同而存在差異。

從圖1來看，除林草模式中15～30cm與30～45cm的初始入滲率無顯著差異外，其余土層在同一模式內(nèi)的初始入滲率、穩(wěn)定入滲率、平均入滲率和人滲總量均存在顯著差異。通過各模式的土壤入滲過程曲線（圖2）可看出，無論是對(duì)照樣地還是混農(nóng)林地，土壤入滲性能均隨著土層深度的增加而依次降低，其中，0～15cm土層至15～30cm土層的下降幅度最為劇烈，呈現(xiàn)明顯的“空窗”：表明入滲性能與土層深度呈反比。依據(jù)入滲過程曲線，可將土壤入滲過程按入滲歷時(shí)（t）分為3個(gè)階段：迅速降低階段（t≤10min）、緩慢降低階段（10min40mim）。前10min人滲速率的降低過程為迅速降低階段，此階段為入滲初期，入滲速率迅速降低;入滲歷時(shí)在10～40min為緩慢降低階段，此階段入滲速率下降幅度較小，具有緩慢降低的特征;入滲歷時(shí)大于40min為趨于穩(wěn)定階段，此時(shí)的入滲速率下降幅度極小，并逐漸趨于穩(wěn)定。

2.2 不同混農(nóng)林模式的入滲性能

為了進(jìn)行不同混農(nóng)林模式土壤水分入滲性能的綜合評(píng)價(jià)，本文選取初始入滲率、穩(wěn)定入滲率、平均入滲率及入滲總量4個(gè)指標(biāo)（表2）進(jìn)行主成分分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，第1個(gè)主成分的方差累計(jì)貢獻(xiàn)率高達(dá)99.245%，信息損失量極小，幾乎解釋了整個(gè)總方差。從第1個(gè)主成分的負(fù)荷量來看，所有變量的正荷載差異均在0.008以內(nèi)，但以平均入滲率最高（0.999），說明平均入滲率可較好表征土壤的滲透性能。土壤入滲性能的主成分方程為：0.25β₁+0.25β₂+0.252β₃+0.251β₄（β₁為各指標(biāo)的極差法標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)），根據(jù)方程計(jì)算不同模式不同土層土壤入滲性能得分，并進(jìn)行排名。

從表3可以看出，無論混農(nóng)林地還是對(duì)照樣地的土壤入滲性能均隨著土層深度的增加而降低，各個(gè)土層在排名上存在細(xì)微差別，在0～15cm和15～30cm土層，3種混農(nóng)林模式中林藥模式的入滲性能最佳，在30～45cm土層，3種混農(nóng)林模式中林草模式的入滲性能最好，林藥模式最差，這可能與太子參根部較短，對(duì)30～45cm土層入滲的影響不顯著有關(guān)。從各模式綜合得分來看，林藥模式3個(gè)土層的綜合得分最高，土壤入滲能力最佳，林草模式次之，而林糧模式的綜合得分盡管高于對(duì)照，但與對(duì)照差異較小，表明林藥模式及林草模式的保水固土效應(yīng)優(yōu)于林糧模式。

2.3 土壤入滲與主要影響因子的關(guān)系

土壤作為一種多孔介質(zhì)，其水分入滲狀況必然會(huì)受到土壤結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)等的影響。表4為土壤入滲特征與其影響因子的相關(guān)性分析。結(jié)果表明，不同混農(nóng)林模式的土壤入滲性能與土層深度、毛管孔隙度、土壤容重、粉粒含量、黏粒含量呈負(fù)相關(guān)，其中與土層深度、土壤容重達(dá)到極顯著水平（P<0.01），表明土壤入滲性能隨土壤深度增加而減弱，土壤容重越大，入滲性能越小。此外，土壤入滲性能與總孔隙度、非毛管孔隙度、有機(jī)質(zhì)、砂粒含量呈正相關(guān)，其中分別與總孔隙度（P<0.01）、非毛管孔隙度（P<0.05）達(dá)到極顯著、顯著水平，而與毛管孔隙、砂粒、粉粒、黏粒、有機(jī)質(zhì)含量的相關(guān)性未達(dá)到顯著水平（P>0.05）?？偟膩砜?，混農(nóng)林模式的入滲性能比單作經(jīng)濟(jì)林模式好，且總孔隙度及土壤容重為主要驅(qū)動(dòng)因素，表明林下種植模式主要是通過改善土壤孔隙度、降低土壤容重來提高土壤水分的入滲性能。

2.4土壤入滲的模型擬合

利用Kostiakov、Phillp、Horton及通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯?duì)土壤入滲的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到不同模型的擬合精度和參數(shù)估計(jì)值（表5）。

在Kostiakov入滲模型中，β為入滲經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，即第一個(gè)單位時(shí)段內(nèi)的平均入滲速率;α值大小可指示入滲速率隨時(shí)間的減小程度，α值越大，表明入滲速率隨時(shí)間減小的程度越快。由表5可知，Kostiakov方程的擬合參數(shù)β值介于0.07～18.118，其中林藥模式在0～15cm土層的β值最大，對(duì)照樣地30～45cm土層的β值最小，這與林藥模式在0～15cm土層的初始入滲率最大，而對(duì)照樣地30～45cm土層的初始入滲率最小的規(guī)律相一致。α值在林藥模式的15～30cm土層最小，說明其土壤入滲率隨時(shí)間遞減較慢。

Phillp方程中A為穩(wěn)定入滲速率，S為吸滲率，在一定程度上可反映初始入滲率的大小，將各模式A值帶人即可求得s.S值在0.079～22.111，最小出現(xiàn)在對(duì)照樣地的30～45cm土層，這與其實(shí)測(cè)初始人滲率最小的結(jié)果相一致（圖1）。

通用經(jīng)驗(yàn)公式中，a值實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于穩(wěn)定入滲速率。在Horton入滲方程中，穩(wěn)定入滲率的實(shí)測(cè)值代人，擬合得到的初始入滲率與實(shí)測(cè)初始入滲率吻合較好（圖3），各模式各土層的模擬值與實(shí)測(cè)值僅相差0.003～0.698mm·min^-1。

不同模型對(duì)土壤入滲過程的擬合優(yōu)度可用方程的決定系數(shù)R²來表達(dá)，即R²越大擬合越佳。從4種模型來看，不同的模型對(duì)于不同混農(nóng)林模式入滲過程的模擬精度存在一定的差異，可以看出，Phillp模型的擬合優(yōu)度在0.723～0.823，平均值為0.783，Kostiakov模型的擬合優(yōu)度在0.904～0.953，平均值為0.962，Horton模型的擬合優(yōu)度在0.947～0.986，平均值為0.977，通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臄M合優(yōu)度在0.952～0.989，平均值為0.976.從R²均值來看，模型擬合程度排序大致為Horton模型（0.977）>通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停?.976）>Kostiakov模型（0.942）>Philip模型（0.783），Horton模型及通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷哪M效果較好，適合于描述本研究不同混農(nóng)林模式的土壤人滲特征。

4種模型的擬合效果在各個(gè)土層不存在顯著差異，因而入滲模擬值與實(shí)測(cè)值的擬合對(duì)比以表層（0-15cm）為例，可以看出（圖3），入滲初期的入滲速率變化較為劇烈，接著變化速度逐步放緩直至趨于穩(wěn)定。Horton及通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮诟髂Ｊ饺霛B過程的初期、中期及后期模擬效果均十分優(yōu)異，而Philip模型的擬合效果在后期與實(shí)測(cè)值差異較大，對(duì)各模式入滲過程的模擬效果較差。

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，山地混農(nóng)林模式可促進(jìn)土壤水的滲入。主要原因可能與混農(nóng)林對(duì)土壤結(jié)構(gòu)及孔隙狀況的影響有關(guān)。一方面，土壤動(dòng)物具有較強(qiáng)的活動(dòng)力，在土壤中挖掘、筑穴、排便等活動(dòng)，可改變土壤的孔隙度及容重，進(jìn)而影響土壤的滲透性?；燹r(nóng)林系統(tǒng)可促進(jìn)種植的多樣化，為土壤動(dòng)物提供適宜的生存及活動(dòng)環(huán)境，從而增加土壤動(dòng)物的豐富度;另一方面，林下種植使地表擁有相對(duì)密集的植物覆蓋，其根系的生長(zhǎng)、穿插、交織及剪切作用會(huì)形成縱向或者橫向的植物根孔，從而增加土壤滲透性。此外，植物根系對(duì)水力學(xué)特性有一定的影響，主要通過串聯(lián)、固結(jié)土壤顆粒、增強(qiáng)土壤的抗蝕能力及土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，促進(jìn)土壤滲透性，這是林下種植模式的土壤入滲性能優(yōu)于單作經(jīng)濟(jì)林地的原因。

不同混農(nóng)林模式對(duì)土壤的影響亦存在差異。研究表明，在山地混農(nóng)林模式中林藥模式的綜合入滲率最高，其次是林草模式，盡管林糧模式綜合得分優(yōu)于對(duì)照，但與對(duì)照差異較小。造成這種差異的主要原因可能與林下植被層有關(guān)，林藥模式、林草模式使地表擁有相對(duì)密集的植被覆蓋，增大了地表的粗糙度和雨水在地表流動(dòng)的摩擦力，林下植物層通過影響地表粗糙率來避免降雨對(duì)土壤的直接擊濺，可提高土壤的抗蝕性，起到保護(hù)土壤結(jié)構(gòu)完整性的作用。而植被覆蓋相對(duì)稀疏的單作經(jīng)濟(jì)林模式及林糧模式，缺乏相對(duì)密集的植物層對(duì)雨水再分配的調(diào)控，表層土壤易受降雨的直接濺擊，造成土壤的結(jié)皮，從而影響土壤的入滲。盡管林糧模式綜合入滲性能相對(duì)較差，但仍然高于對(duì)照，說明林下種植是控制土壤侵蝕一種有效種植方式，在一定程度上能有效減輕經(jīng)濟(jì)林地土壤侵蝕發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

從入滲過程來看，各模式0-15cm土層至15-30cm土層入滲速率的下降幅度最為劇烈，呈現(xiàn)明顯的“空窗”效應(yīng)，造成這種現(xiàn)象的原因可能與喀斯特地區(qū)存在入滲隔層有關(guān)。喀斯特地區(qū)土層淺薄，成土速度慢，土體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為腐殖質(zhì)層一母質(zhì)層，缺乏淀積層的調(diào)節(jié)，土壤直接與母巖接觸，易出現(xiàn)明顯的沙化現(xiàn)象，較細(xì)的土壤顆粒遇到降雨易形成垂直遷移、富集，從而形成一定的黏土夾層，導(dǎo)致夾層上下的入滲速度呈現(xiàn)較大的差異。

入滲過程實(shí)質(zhì)是水分在土壤孔隙通道中流動(dòng)的過程，土壤容重越大，孔隙度越小，入滲能力越低。本研究顯示，土壤總孔隙度、土壤容重、非毛管孔隙度是影響混農(nóng)林模式土壤入滲性能優(yōu)于對(duì)照的主要驅(qū)動(dòng)因子，這與秦華軍等對(duì)林下種植模式的研究一致。有機(jī)質(zhì)作為影響因子，主要通過促進(jìn)團(tuán)聚體的形成及改善土壤孔隙度間接影響土壤入滲。本研究表明入滲性能與有機(jī)質(zhì)含量相關(guān)性不顯著，原因可能與混農(nóng)林種植年限較短，有機(jī)質(zhì)的累積量差異較小有關(guān)。

本研究利用4種常見的模型對(duì)山地混農(nóng)林模式的擬合發(fā)現(xiàn)，Horton模型及通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臄M合效果優(yōu)于Kostiakov模型與Phillp模型，這與劉目興等、Almeida等的研究結(jié)果相似。Phillp模型的假設(shè)是均質(zhì)土壤，初始含水量分布均勻，且供水充足，在喀斯特地區(qū)應(yīng)用的局限性在于未能考慮土壤水分及土壤環(huán)境的時(shí)空異質(zhì)性，因而在長(zhǎng)時(shí)間入滲的情況下與實(shí)測(cè)值偏差較大。Kostiakov假設(shè)起始時(shí)的入滲速率是無窮大的，入滲速率將隨時(shí)間的增大而趨近于0，該模型可有效地描述入滲初始階段的變化情況，而不適用于長(zhǎng)時(shí)間的入滲變化描述。而在本研究中，由于入滲受垂直重力勢(shì)的作用，入滲速率隨著時(shí)間的增加逐漸降低并趨于穩(wěn)定，Horton模型及通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀捎谠黾恿顺?shù)項(xiàng)，反映了無限時(shí)長(zhǎng)在重力作用下達(dá)到穩(wěn)定，更符合土壤水動(dòng)力學(xué)的規(guī)律，因而在水分入滲過程的中后期[緩慢降低階段（10min40mim）]擬合效果更為優(yōu)秀。Horton模型與通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷倪m用性較好，適合于描述喀斯特地區(qū)山地混農(nóng)林業(yè)的土壤入滲規(guī)律。

4 結(jié)論

（1）林藥、林糧、林草3種模式均可改善土壤入滲，但改善程度存在差異。土壤的入滲性能均隨土層深度的增加而降低，表明入滲性能與土層深度呈反比。

（2）通過主成分分析，得到了計(jì)算土壤入滲性能的綜合參數(shù)（0.25β₁+0.25β₂+0.252β₃+0.251β₄）。從各模式綜合得分來看，林藥模式綜合得分最高，土壤入滲能力最強(qiáng)，其次為林草模式。盡管林糧模式優(yōu)于對(duì)照，但與對(duì)照差異較小，表明林藥模式與林草模式可產(chǎn)生比林糧模式更佳的保水固土效益。

（3）入滲性能與土層深度、土壤容重呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），與總孔隙度、非毛管孔隙度的相關(guān)性分別達(dá)到了極顯著（P<0.01）、顯著（P<0.05）水平，而與砂粒、粉粒、黏粒、有機(jī)質(zhì)含量的相關(guān)性不顯著（戶>0.05）。表明林下種植模式主要是通過改善土壤孔隙度、降低土壤容重來提高土壤水分的入滲性能。

（4）從R²均值來看，Horton模型及通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦m合于描述本研究不同混農(nóng)林模式的土壤入滲特征。