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1、第26卷第1期生态学报Vol.26,No.12006年1月ACTAECOLOGICASINICAJan.,2006优先流研究现状及发展趋势牛健植,余新晓,张志强(北京林业大学水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京林业大学水土保持学院,北京100083)摘要:优先流是一种常见的土壤水分运动形式,它是土壤水运动机理研究由均质走向非均质领域的标志,但最初却没有真正的定义。综合介绍了目前国际上公认的土壤优先流定义、优先流多种表现形式及其重要特征,系统阐述了优先流的静态(内在)和动态(外在)影响因素、开展研究的基础理论以及实验研究技术,指出开展优先流研究可以有效及充分地解释早期水
2、文学研究所困扰的不符合达西定律及对流-弥散方程等重大问题,但由于优先流运动过程具有非平衡性及区域特点,其自身类型较多,开展优先流研究同时加大了水文过程研究的难度及深度,所以长期以来没有得到充分重视,到目前为止,对于优先流运动机理尚未明确;开展优先流研究判定标准多样,但缺乏系统成形的判定标准;由于土壤本身就是异质性系统,对优先流研究需综合考虑尺度效应;虽然已有多种方法可以有效开展优先流研究,但缺少已获得国际标准认证的适用于具有快速环绕特性的优先流研究需要的现代仪器设备。同时还探讨了优先流研究的发展趋势。关键词:优先流;影响因素;基础理论;实验技术文章编号:1000-0933(
3、2006)01-0231-13中图分类号:P463,Q14,S154.1,S157文献标识码:AThepresentandfutureresearchonpreferentialflowNIUJian-Zhi,YUXin-Xiao,ZHANGZhi-Qiang(KeyLaboratoryofSoilandWaterConversation&DesertificationCombatingoftheMinistryofEducation,CollegeofSoilandWaterConservation,Beijing100083,China).ActaEcologicaSi
4、nica,2006,26(1):231～243.Abstract:Preferentialflow,anordinaryformofsoilwatermovement,wasproposedrecentlybuthadnotbeenproperlydefinedatfirsteventhoughthisexpressionhasbeenadoptedbyvariousscientificcommunities.Preferentialflowisatermdescribingaprocesswherebymostofthewaterandcontaminantsmoveth
5、roughporousmediumfollowingfavoredpathwaysfromotherpartsofthemedium.Researchonpreferentialflowinvolvesstudyingthemechanismofsoilwatermovementfromhomogeneoustoheterogeneousfields,anditisinevitablethatperformingexperimentalortechnologicalanalysesisdifficultbecausethismovementisnotdetectedeasi
6、ly.Thispaperprovidesabroadoverviewofpreferentialflowwithrespecttodefinitions,types,basicmeanings,basictheory,importantcharacteristicsandeffectualfactors,andsystematicallyoutlinesthemostrecentmethodstostudypreferentialflowwithquantificationalexperimentssuchaschemicaltracing,mini-tensiometry
7、andelectricalresistancetomography,aswellasothermethods.Wealsoprovideadetailedanalysisofmodernapparatusesusedeffectivelyintheabove-mentionedtechnologicalmethodssuchastime-domainreflectrometry(TDR),tensioninfiltrometryandgroundpenetratingradar.Researchthattakesi
