田间土壤优先流会导致水肥的快速运动,影响作物的吸水需肥效率。为定量探究农田土壤优先流的运动过程,以广西典型农地蔗田为研究对象,将野外染色示踪试验与室内土柱入渗模拟实验相结合,利用形态学解析与计算流体力学的分析方法,对不同耕作方式下蔗田的土壤优先流运动过程进行仿真模拟与分析。结果表明:1)免耕蔗田土壤垂直剖面染色形态较垄耕蔗田分化程度高,其湿润锋迹线波动幅度较大,水流入渗能力更强,优先流现象显著,且分布相对更广泛。2)在相同外部供水条件下,免耕蔗田土柱的初始出流时间(6 min 1 s)早于垄耕蔗田(8 min 20 s),其质量流率和优先流流速分别是垄耕蔗田的1.09和1.36倍(P<0.05)。3)相同时间内免耕蔗田表层(0~10 cm)的压力值较大,水流运动达到稳态时其均值为垄耕蔗田的1.20倍,免耕蔗田优先流以垂向运动为主并伴随侧向运动,而垄耕蔗田则呈现水流整体均匀向下入渗。
2017年4~7月,对会仙湿地的3种农田沟渠(无硬质化沟渠、半硬质化沟渠和全硬质化沟渠)中的仔稚鱼群聚进行了调查;在3种农田沟渠中,共布设了10个采样点,于8个采样日,采集了仔稚鱼样本;采用无度量多维排序方法,分析仔稚鱼群聚的结构特征;采用广义线性模型(generalized linear models,GLM)和冗余分析(redundancy analysis,RDA)方法,研究仔稚鱼群聚与环境因子的关系。研究结果表明,在3种农田沟渠中,共发现15种仔稚鱼,隶属4目7科14属;3种农田沟渠中的仔稚鱼群聚结构无显著差异;除5月7日和21日外,4月30日与其它采样日的仔稚鱼群聚差异显著(n=72,p<0.05),5月7日与7月采样日的仔稚鱼群聚差异显著(n=72,p<0.05),其它采样日的仔稚鱼群聚间无显著差异;3种农田沟渠中的仔稚鱼群聚间的物种数、个体数和多样性指数都无显著差异,物种数(n=72,p<0.01)、Shannon指数(n=72,p<0.05)分别与沟渠的水深显著正相关,个体数分别与沟渠水深(n=72,p<0.01)、pH(n=72,p<0.05)显著正相关;沟渠宽度、水深和水体pH是影响3种农田沟渠中仔稚鱼群聚的主要因子。硬质化沟渠会影响水生植物的生长,不利于水质净化,并加剧了食蚊鱼(Gambusia affinis)的入侵程度。为了保护、恢复农田沟渠的生态功能,维护会仙湿地生物多样性和生态平衡,建议有关部门选择性地对部分沟渠进行硬质化改造,保留部分自然沟渠,同时要加强对外来物种(如食蚊鱼)的监测和管理。
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