典型岩溶山坡土壤剖面水分对降雨响应过程研究

第３５卷第６期　中　国　岩　溶　ＣＡＲＳＯＬＯＧＩＣＡ　ＳＩＮＩＣＡ　Ｖｏ１．３５　ＮＯ．６　Ｄｅｃ．２Ｏｌ６　２０１６年１２月　郭小娇，龚晓萍，汤庆佳，等．典型岩溶山坡土壤剖面水分对降雨响应过程研究［Ｊ］．中国岩溶，２０１６，３５（６）：６２９—６３８　Ｄ０Ｉ：１０．１１９３２／ｋａｒｓｔ２０１６０６０４　典型岩溶山坡土壤剖面水分对降雨响应过程研究　郭小娇　，龚晓萍　。，汤庆佳　，陈长杰　，姜光辉　，李鑫　，邹艳娥　（Ｉ．中国地质科学院岩溶地质研究所／国土资源部、广西岩溶动力学重点实验室，广西桂林５４１００４　２．中国地质大学（北京），北京１０００８３；３．广西水文地质工程地质队，广西柳州５４５０００）　摘　要：为揭示岩溶石山山坡降雨入渗补给机制，选取典型岩溶石山山坡土壤剖面为研究对象，于２０１５年７　１Ｏ月期间对不同深度土壤水分进行高分辨率连续监测，研究典型场雨条件下土壤剖面水分对降雨的响应　过程，分析土壤剖面水分的动态变化规律及其可能影响因素。研究结果表明：土壤剖面水分对降雨的响应受　前期土壤含水量、降雨量、降雨强度的影响，还与土壤所处的地形地貌有关；表层土壤水分对首次次降雨响应　的滞后时间与前期土壤含水量有关，响应时间在０．５～４．７５　ｈ之间，旱季响应时间比雨季长；降雨阈值是引起　土壤水分降雨响应的重要条件，旱季６　ｍｍ降雨量是土壤水分响应的降雨阈值。当降雨量补充土壤水分亏缺　后，土壤剖面水分对降雨响应迅速，响应时间最小为０．２５　ｈ，不同深度土壤水分对降雨的响应时间一致，说明　下层土壤水分可能受到优先流或侧向径流补给影响。土壤含水量的变化幅度随土层深度的增加而减小，不同　深度土壤水分变化主要受土壤一大气界面、土壤一植被、土壤一基岩界面控制下的气候条件、植被蒸散发和介　质渗透性差异影响。　关键词：土壤剖面水分；降雨响应；阈值；响应时间；前期土壤含水量　中图分类号：Ｐ６４ｌ　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—４８１０（２０１６）０６—０６２９—１０　０　引　言　中国西南地区是世界上岩溶连片分布最广的地　区之一，岩溶面积约５５万ｋｍ。，约占全国岩溶面积的　１５．９７％ｌ＿】］。然而，岩溶地区被认为是世界上主要的　变化对很多水文过程，包括渗透、径流、表层岩溶带补　给、风化侵蚀、溶质转移及污染物运移等有重要影　响　］。中国西南地区脆弱的生态环境引起了以人　类一土壤一水分一生态一气候为链条式反应的系列　人畜饮水和生态环境问题，严重制约着当地社会经济　发展和生态文明建设。全球气候变化背景下，脆弱的　岩溶地表环境和复杂的地下裂隙管道网可能会造成　岩溶区内涝、极端干旱事件频发和次生自然灾害频率　和强度的增加。如何认识岩溶区地表土壤水分分布　特征、变化规律对于石漠化治理和表层岩溶带调蓄机　制研究具有重要的理论和现实意义。　目前对土壤水分的研究主要集中在土壤水分的　生态脆弱区之一ｌ２　］。岩溶环境的脆弱性和敏感性　与岩溶石山地区地表土壤分布极不均匀、土壤浅薄且　不连续分布有直接关系，且岩溶区土壤成土速度慢，　土壤总量少，常呈零星、斑块状分布在复杂的岩溶地　貌及微地貌组合形态的特殊环境中。土壤水分对岩　溶山区植被生长、生态格局演化、石漠化生态治理和　表层岩溶带调蓄机理研究具有重要作用。土壤水分　基金项目：国家自然科学基金（４１１７２２３１、４４１５０１２２２）；中国地质调查项目（ＤＤ２０１６０３０５）；中国地质科学院岩溶地质研究所基本科研业务费项目　（２Ｏ１５００７）　第一作者简介：郭小娇（１９８８　），女，博士研究生，研究方向为岩溶水文与水资源。Ｅ　ｍａｉｌ：ｌｇｕｏ２０１０＠１６３．ＣＯＰ！Ｉ。　通信作者：姜光辉（１９７７），男，研究员，主要从事岩溶地下水研究。Ｅ　ｍａｉｌ：ｇｈｊｉａｎｇ＠ｋａｒｓｔ．ａｃ．ｃｎ。　收稿日期：２Ｏｌ６一Ｏ８　３Ｏ　６３０　中国岩溶　空间异质性［６　］，时空变化特征及影响因素　］和土　壤剖面水分的时间稳定性ｌ＿１　…等内容。很多研究利　用变异系数和标准差两个指标对土壤水分在垂向上　的变化进行分层，说明土壤水分变化幅度、不同土地　利用方式对土壤水分变化的影响　Ｍ］。陈洪松等ｌ＿２］　对比分析了土地利用方式和坡位对土壤水分的影响。　张继光等口胡对桂西北典型洼地表层（０～１６　ｃｍ）土壤　水分的空间分布特征及影响因素进行了研究，结果表　明土壤含水量受前期降雨量和土壤有机碳含量的影　响，而土壤水分空间差异及变异程度主要受取样时　间、取样区域、当地环境、人为因素、地势和裸岩率的　综合影响。　目前，对土壤水分的测试方法主要以烘干法为　主ｌ１　，测试方法简单，但取样费时费力，对土壤结构　扰动较大，很多研究仅对不同时间段土壤水分偶　测［１　。由于受缺少器测仪器记录和测试精度低的限　制，缺乏高分辨率的长期监测数据，对土壤水分在年、　季节、暴雨尺度上的动态变化规律认识不足。高精度　的土壤水分数据能够指示短时间尺度的气候变化（降　雨、温度）、蒸散发、植被需水等地表环境的变化。王　家文等　指出未来中国西南岩溶土壤水分的研究重　点之一为对全球气候变化的响应，而全球气候变化表　现之一为降雨量的变化，但具有区域性差异［　］。土　壤水分对暴雨响应过程研究，对进一步深入认识岩溶　区地表径流产生条件、地下水渗透补给规律至关重　要［１　０，１　６］。　地域上的研究主要集中在干旱半干旱的西北地　区ｌ＿　１１　２，１　７￣。Ｇａｏ等研究了黄土高原山坡土壤剖面水　分分布的时空变化，将土壤剖面划分为了三层，即　０～６０　ｃｍ，６０～１６Ｏ　ｃｍ，１６０～３００　ｃｍ，土壤水分变化　具有“不规则变化”（ｉｒｒｅｇｕｌａｒｌｙ　ｃｈａｎｇｉｎｇ）、“规则变　化”（ｒｅｇｕｌａｒｌｙ　ｃｈａｎｇｉｎｇ）和“相对稳定”（ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｃｏｎｓｔａｎｔ）的特征｜１　。而西南岩溶区土壤水分研究相　对较少，且主要集中在以环江生态试验站的古周和木　论村。目前针对岩溶区土壤剖面水分在短时间尺度　上的连续自动化监测相对较少，对土壤剖面水分动态　变化特征、降雨响应过程　、分布、运移规律及土壤　调蓄能力认识不足。因此，本文选取典型岩溶山坡特　殊的地形地貌单元，对土壤剖面水分进行高分辨率连　续监测，分析雨季和旱季典型场降雨条件下的土壤水　分动态变化规律及其影响因素，研究土壤剖面水分对　降雨的响应过程。这不仅有助于深人研究岩溶包气　带水文过程及降雨入渗机制，而且对于岩溶石漠化综　合治理中土壤一水分一气候之间的相互作用关系、水　文生态效应及调控机理研究具有重要的科学价值。　１　研究区概况　丫吉试验场位于桂林市东南郊区８　ｋｍ的丫吉　村附近，是南方裸露岩溶区典型的峰丛山区岩溶泉域　系统ｌ１　，处于峰丛洼地与峰林平原的交界地带（图　ｌａ），其总面积２　ｋｍ　。硝盐洞是试验场内发现的最　大洞穴之一，位于ｌ０号洼地的东面山坡，洞口高程为　１９７　ｍ。硝盐洞山坡是陡崖一平台阶梯分布的地形，　硝盐洞｝同穴形态和地表地形主要受北东东向张扭性　断裂控制，在场区西部边界峰丛洼地区有一呈北北东　向的主干断层控制着泉点分布。试验场内出露的主　要地层为上泥盆统融县组浅灰至灰白色中厚层状泥　亮晶颗粒灰岩，地层倾向总体向南，倾角平缓，约　５。～１Ｏ。。土壤水分监测点位于硝盐洞洞口上方的平　台（图ｌｂ）上，高程２２７　ｍ。平台呈半圆状，半径约为　３　ｍ［２　，土壤覆盖在裸露型基岩上，呈“碗状”结构，东　西两侧均为陡坎，东侧陡坎下方有向内发育的凹槽　（图１ｂ），为土下溶蚀形成。土壤最厚达１．４　１ＴＩ，岩性　主要为碳酸盐岩风化的石灰土，从上往下由疏松的深　棕色粉黏土变为浅棕色黏土，接近基岩处以粘度较高　的黄泥土为主。植被根系主要集中在１０～５Ｏ　ｃｍ范　围内，监测点附近植被主要为灌木。　丫吉试验场内第四纪地层主要为残坡积层，以灰　褐色、褐黄色砂质粘土为主［２　，主要分布在西部峰　林平原及峰丛洼地底部。土壤分布极不均匀（表１），　厚度在０～５　ｍ之间，土壤覆盖率约为３０　［２２　２３］。　坡地土壤浅薄且不连续，一般厚度为０．３～１．５　ｉｎ，垭　口在１　Ｉｎ以上，洼地土层最厚，一般在１～２　ｉｎ左　右［２　，局部洼地土层可厚达６　Ｉｎ［２　（表１）。不同地　貌部位的土壤类型及化学成分差别较大，靠近峰林平　原一侧逐渐由褐色石灰土向砂质黏土过渡，而在峰丛　洼地主要为褐色石灰土及腐殖层ｌ２　。场区植被主要　以灌木丛为主，主要物种为黄荆（Ｖｉｔｅｘ　ｎｅｇｕｎｄｏ）、槛　木（Ｌｏｒｏｐｅｔａｌｕｍ　ｃｈｉｎｎｅｎｓｉｓ）、金竹（Ｐｈｙｌｌｏｓｔａｃｈｙｓ　ｓｕｌｐｈｕｒｅａ）、小果蔷薇（Ｒｏｓｅ　ｃｙｍｏｓａ）、老虎刺（Ｐｔｅｒ—　ｏｌｏｂｉｕｍ　ｐｕｎｃｔａｔｕｍ）等　。　。　第３５咎　第６期　郭小娇等：典　｝溶山坡土壤剖帕ｉ水分对降雨响心过氍研究　６３　１　表ｌ　丫吉试验场土壤性质和植被类型　Ｔａｂｌｅ　１　Ｓ（）ｉｌ　ｐｒｏｐｅｒｌｉｅｓ｝ｌＩ１（１　ｖｅｇｅｔａｂｌ　ｌＹｔ）ｅｓ　ａｌ　Ｙａｊｉ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｓｉｌｔ、　注：数　米源下参考文献　。。　研究　属于亚热带季风气候　，根据桂林市气象　站１９５　ｌ　２０１２年观测资料．该【Ｘ＝多年平均气温为　１８．９　．多年平均降雨量为１　８８６　ｍｍ。４到８月为　雨季，　总降雨量ｆ　年降雨量约７Ｏ　，从９月到次年３　月为旱季．其降雨量仅为年降雨量的３Ｏ　。最大的月　平均降雨量为３５９　ｍｍ，发牛在６月，最小的月平均降　雨量在ｌ０月为５０　ｍｍ。最高气温在７月．多年平均气　温为２８．２℃．而最低气温存１月为７．９℃（冈２）。　图ｌ　丫吉地形图和土壤监测点位置（ａ）和土壤剖面水分监测点（ｂ）　Ｆｉｇ．１　Ｉ＇ｏｐｏｇｒ￣ｔｐｈｋ、ｍａ１）ｏｆ　Ｙａｊ＿；１ｌ１【ｌ　ｌｏｃａｌｉｏｎｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｉｌｅｓ（ａ），ｎｌｏｉｓｌｕｒｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｌ１ｇ　ｓｉｔｅｓ　０１１　ｓｏｉｌ　ｐｒｏｆｉｌｅ（Ｉ）】　６３２　中国岩溶　暑　叠　、　咖１　１腔　ｐ　世　露　娟　扩　图２桂林市多年月平均降雨量和多年月平均气温　Ｆｉｇ．２　Ｍｕｌｔｉ　ｍｏｎｔｈｌｙ　ａｖｅｒａｇｅ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｏｎｔｈｌｙ　ｍｅａｎ　ａｉｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｇｕｉｌｉｎ　Ｃｉｔｙ　２　研究方法　本研究中土壤水分监测点选择在硝盐｝同洞口正　上方的土壤覆盖层相对较厚的陡坎平台上（图ｌｂ），　监测点处土壤最大厚度为１１４　ｃｍ。由于岩溶山坡土　记录，测量精度为０．２　ｍｍ，记录间隔为１５　ｍｉｎ。桂　林市多年降雨量和气温是利用距离试验场１ｌ　ｋｍ的　桂林市气象站数据，数据来源于中国气象数据网（ｈｔ—　ｔｐ：／／ｄａｔａ．ｃｍａ．ｃｎ／）。　壤分布浅薄，厚度一般在３０～５０　ｃｍ范围内，该处是　岩溶山坡土壤分布相对较厚的理想调查点，且位于硝　盐洞洞顶上方，这对于研究岩溶山坡土壤剖面水分的　表２不同深度土壤的颗粒组成／　Ｔａｂｌｅ　２　Ｓｏｉｌ　ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄｅｐｔｈｓ　变化规律和土壤水分对洞穴滴水的补给过程具有重　要作用。本文采用美国ＨＯＢＯ公司生产的Ｈ２１—　００２微型４通道数据记录仪，对２０　ｃｍ、４０　ｃｍ、９０　ｃｍ、　１４０　ｃｍ深度的土壤水分进行了野外自动监测，其１４０　ｃｍ深度为土壤与基岩界面，记录时间间隔为１５　ｍｉｎ。　不同深度土壤的机械组成见表２，该处土壤颗粒组成　以粉砂为主，平均含量为６３．０７　，而黏粒含量较低，平　平均值　７．７９　均含量为７．７９　。据陈国富在该点附近的土壤取样得　知土壤容重在１０　ｃｍ、５０　ｃｍ、９０　ｃｍ深度处分别为　０．９３８　２　ｇ／ｃｍ。、１．３４６　７　ｇ／ｃｍ。、１．４０３　８　ｇ／ｃｍ。Ｌ　…。　３结果与分析　选取典型场雨研究土壤水分对降雨的响应过程，　主要目的是对比不同前期含水量条件下，土壤剖面水　分对不同特征降雨的响应差异，分析不同深度土壤水　分的动态变化规律及影响因素，揭示岩溶石山山坡降　雨人渗补给机制。　Ｈ２１—００２记录仪的测试原理是ＦＤＲ频域反射　电磁脉冲原理，根据电磁波在介质中传播频率来ｉ贝０量　土壤的表观介电常数，从而得到土壤体积含水量，仪　器易于操作，记录稳定，测定范围为Ｏ～０．５７　ｍ。／ｍ。，　精度为０．０１　。丫吉试验场内的降雨量由美国Ｏｎ—　ｓｅｔ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ生产的翻斗式雨量桶自动　三场降雨分别选择在雨季的７月，雨季转旱季的　第３５卷第６期　郭小娇等：典型岩溶山坡土壤剖面水分对降雨响应过程研究　６３３　８月和旱季１Ｏ月份，三场降雨前期均经历了长时间　有效补给的第一场降雨，降雨量虽比前两次较小，但　的干旱过程，前期无效降雨天数多使得土壤水分亏缺　降雨集中，降雨强度为１．２　ｍｍ／ｈ（表３）。不同的前　严重。前两场降雨量基本一样，降雨量大，但降雨历　期含水状态、不同的降雨类型、降雨量等如何影响土　时不同（表３）。这两场降雨比较分散、不连续，最大　壤水分的响应？不同深度土壤水分的响应程度？典　次降雨历时８　ｈ，次降雨之间会有数小时间隔。１Ｏ月　型场雨分析对于研究岩溶山坡土壤水分运移规律具　５日的降雨是进入旱季后对地表、地下含水层能起到　有重要作用。　表３典型降雨特征参数和前期土壤含水量　Ｔａｂｌｅ　３　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｅｖｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｉｏｕｓ　ｓｏｉｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　３．１　雨季７月土壤剖面水分对降雨的响应　隙度大有关。据陈国富等　。。对硝盐洞洞顶土壤容重　选取７月份降雨分析雨季土壤剖面水分对降雨　调查得知１ｏ　ｃｍ、５Ｏ　ｃｍ、９０　Ｃｍ深度处土壤容重分别　的响应过程，７月２３日至２７日期间降雨较为分散，　为０．９３８　２　ｇ／ｃｍ。、１．３４６　７　ｇ／ｃｍ。、１．４０３　８　ｇ／ｃｍ。，表　总降雨量为７６．４　ｍｍ，共有５次集中降雨事件引起　现出土壤容重随着土壤深度的增加而增大，因此上层　土壤剖面水分响应。次降雨事件分别发生在７月２３　土壤孑Ｌ隙度高于下层，故上层土壤饱和含水率大于下　日７：５Ｏ、７月２４日１４：４５、７月２４日２０：００、７月２５　层。９０　ｃｍ土层最大含水量最小，王俊等。。　在研究　日１４：ｌ５和７月２５日２３：Ｏ０，降雨量分别为５．９　黄土丘陵区小流域土壤水分时空变异时发现１．０　ｍ　ｍｍ、ｌ８．１　ｍｍ、２５．９　ｍｍ、ｌ７　ｍｍ、７．８　１Ｔｉｍ。由于受　深度处的土壤水分最低，与本研究结果相似。４０　ｃｍ　到前期１８天无有效降雨影响，土壤前期含水量较低　土壤含水量高于２０　ｃｍ处，是由于３０￣５０　ｃｍ植被根　（表３）。第一场次降雨仅仅使得表层２０　ｃｍ和４０　ｃｍ　系分布密集，根系、虫孑Ｌ导致土壤孑Ｌ隙度较大的缘故。　土壤有响应，２０　ＣＩＴＩ土壤体积含水量在降雨后的３０　各层土壤水分在降雨后的３０　ｍｉｎ均开始迅速增长，　ｍｉｎ后开始迅速增加并出现峰值，最大含水量为　表现出暴涨的特征。相对于降雨不同深度土壤水分　０．４３。然而，４０　ｃｍ土壤含水量仅有小幅增长，并没　开始响应的时间同步，说明深层土壤可能受“捷径”式　有达到该层土壤的最大持水量（图３）。４０　ｃｍ土壤含　优先流快速补给，同时该土壤水分监测点东侧为裸露　水量对该次降雨响应的最大含水量为０．３２，且对降　的基岩陡坎，强降雨时有顺基岩面的径流补给下层土　雨响应时间较２０　ｃｍ处晚３０　ｍｉｎ。２０　Ｃｍ、４０　ＣｌＴＩ增　壤水分。Ｗｉｌｓｏｎ　ｅｔ　ａ１．［１４３对比分析了新西兰　加的土壤含水量为０．２２和０．０６。９０　ｃｍ土壤水分在　Ｍａｈｕｒａｎｇｉ　ｒｉｖｅ流域６　ｃｍ和３０　ｃｍ的土壤水分空间　降雨后的２小时有微小波动，但水量无明显增加。　分布，研究发现在一场暴雨后土壤水分对降雨的响应　１４０　ｃｍ处的土壤含水量对该次降雨无响应（图３）。　同步，这与本文研究结果类似。　可见，在经历长期干旱后，降雨首先需补充表层土壤　表层土壤水分得到降雨补给后，土壤剖面水分表　水分亏缺后才能引起深层土壤水分响应，同时存在降　现出不同的降雨响应特征。第３、４、５次降雨均使得　雨阈值引起土壤剖面水分响应并达到饱和状态。　各深度土壤含水量出现了峰值，且２０、４０、９０　ｃｍ处最　第二场次降雨（７月一２４日１４：４５，降雨量１８．１　大含水量出现了“平台”现象（图３），９０　ＣＩＴＩ处较高含　ａｒｍ），降雨强度较大为１２．１　ｍｍ／ｈ，各深度土壤水分　水量持续时间更长。这是在土壤含水量达到饱和后，　均有强烈的响应（图３）。最大土壤含水量表现出随　持续降雨补给条件下出现的“蓄满”效应。“蓄满”现　深度增加而减小的趋势，即４０　ｃｍ＞２０　ｃｍ＞１４０　ｃｍ　象的持续时间长短与降雨量、降雨历时有关。第３次　＞９０　ｃｍ（表４），这与表层土壤孔隙度比深层土壤孑Ｌ　降雨量和降雨历时（降雨量２５．９　ｎｌｍ，历时８　ｈ）较后　６３４　中国岩溶　两次降雨要大，２０　ＣＩＴＩ、４０　ＣｌＴＩ土壤水分维持“平台”值　的持续时间较长（图３），分别为６．７５　ｈ和４．５　ｈ。而　大含水量的持续时间与降雨量、降雨历时成正比，降　雨量和降雨时长越大，持续时间越长。然而４０　ＣｌＩｌ土　壤维持最大含水量的时间小于２０　ｃｍ，这可能与４０　ｃｍ处植被根系吸水作用有关。　第４、５次降雨历时均为４．５　ｈ，降雨量不同，这两次降　雨２０　ｃｍ、４０　ｃｍ深度土壤维持最大含水量的时间分　别为４．２５　ｈ、４　ｈ和３．５　ｈ、３　ｈ。可见，表层土壤的最　图３雨季７月土壤剖面水分对降雨的响应过程　３．２　雨季转旱季的８月土壤剖面水分降雨响应过程　（表４）。因此，土壤剖面水分对降雨的响应及程度受　降雨量、降雨历时的影响。　在经过１２．４　ｍｍ有效降雨补给后，土壤水分得　２０１５年８月１３日至１７日的场降雨事件总降雨　量为７６．３　ｍｍ，降雨历时１１７　ｈ（表３）。与７月份的　降雨相比，降雨较为分散，次降雨强度较大，该场降雨　主要有８次集中降雨过程（图４）。由于桂林８月是　到有效补给后，随后的降雨过程都使得各深度土壤含　水量达到了饱和或近饱和状态（表４），各层平均最大　进入旱季的初期，８月份桂林的气温仍然很高，多年　平均气温为２８℃，地表植被蒸发作用强，且该场降雨　之前无有效降雨天数为１７　ｄ，土壤水分处于亏缺状　态。降雨前，２０、４Ｏ、９０、１４０　ｃｎｌ土壤体积含水量分别　为０．Ｉ９、０．２５、０．２５、０．３６（表３）。　土壤体积含水量为０．４３、０．４６、０．４、０．４３，且其后对　降雨的响应时间变短［１　。与７月降雨事件对比，由　于该场降雨的次降雨事件降雨集中，降雨强度较大，　降雨历时较短，２０　ｃｍ、４０　ｃｒｎ土壤含水量未出现明显　的“蓄满”效应（图４）。因此，表层土壤的饱和“蓄满”　径流可能与降雨类型有关。　土壤剖面水分对首次降雨的响应时间分别为　Ｉ．５　ｈ、１．５　ｈ、Ｉ．７５　ｈ、３　ｈ，由于土壤水分亏缺，不同深　８月１３日５：３０发生的第一个次降雨，降雨量为　８．７　ｍｍ，降雨历时３．５　ｈ。土壤剖面含水量均有降雨　响应，但只有表层２０　ｃｍ处土壤水分达到近饱和含水　度土壤水分对降雨响应时间随深度增加而增大　。　量，最大含水量为０．４３。２０、４０、９０、１４０　ＣＩＴＩ土壤体积　含水量分别增加了０．２４、０．１２、０．０７、０．０３，土壤水分　变化幅度随深度的增加而减小，赵荣玮等　］研究表　其后的次降雨事件，土壤剖面水分均在降雨后的１５　～３０　ｍｉｎ迅速响应。刘宏伟等口８ｌ研究表明土壤中有　优先流的存在，侧向壤中流可产生优先流补给下层土　壤。本研究的监测点土壤水分对降雨的响应时间相　近，推测有优先流存在。根系、虫孔等大孔隙可能形　明土壤含水量对单场降雨的响应程度随土层深度的　增加而减弱。与７月份降雨相比，由于该场降雨的首　次降雨量比７月份的要大（５．９　ｍｍ），历时时间长（７　月首次降雨历时为２．４５　ｈ），不同深度土壤水分均有　增加且变化幅度比７月首次降雨土壤水分变化要大　成优先流直接补给下层土壤，同时东侧裸露基岩面形　成的坡面流，在陡坎下面顺基岩面形成侧向径流补给　下层土壤水分。　第３５卷第６期　郭小娇等：典型岩溶山坡土壤剖面水分对降雨响应过程研究　６３５　８　Ｉ　面　１窆　世　棚　钿　囊ｆ　２０１５－８—１３　２０１５－８・１４　２０Ｉ５－８．１５　２０１５．８．１６　２０１　５－８．１７　２０１５．８．１８　日期　图４　８月土壤剖面水分对降雨的响应过程　Ｆｉｇ．４　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｔｏ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｅｖｅｎｔｓ　ｉｎ　Ａｕｇｕｓｔ　表４　降雨参数及土壤剖面水分特征　Ｔａｂｌｅ　４　Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　注：ｒｎａｘ为次降雨条件下土壤剖面体积含水量的最大值；△为各层含水量的增量；ｍｅａｎ为场降雨土壤剖面最大含水量的平均值和平均土壤含水量　增量；响应时间指的是相对于降雨表层２０　ｃｍ处土壤水分曲线开始变化的时间。　３．３旱季ｌ０月土壤剖面水分对降雨响应过程　量为３０　ｍｍ，降雨强度为１．１５　ｍｍ／ｈ。该次降雨前　有３０　ｄ无有效降雨补给，是旱季的第一次强降雨补　给过程，前期土壤含水量分别为０．２３、０．３０、０．２７、　图５为旱季２０１５年１Ｏ月４日至７日土壤剖面　水分对降雨的响应曲线，总降雨量为３７．１　ｍｍ，降雨　主要集中在１０月５日９：４５至６日ｌ１：４５，有效降雨　０．３９（表３）。２０　ｃｍ、４０　ｃｍ土壤水分对降雨表现出　６３６　中国岩溶　波状起伏响应过程，与持续性的小降雨有关。９０　ｃｍ　响应初期以阶梯式上升，在有效降雨后１ｌ　ｈ迅速响　应，并出现“蓄满”效应，长时间维持在最大含水量。　然而，１４０　ｃｍ出现“平台”的时间早于９０　ＣＩＴＩ（图５），　较高，在土一岩界面处优先形成滞水层使其快速饱　和。张川等　朝研究结果表明对土壤水分亏缺的补偿　和恢复，主要依靠雨强适中、历时长且降雨量大的降　雨过程。因此，土壤剖面水分对降雨的响应不仅受降　雨量、降雨类型、降雨强度影响，在岩溶区应考虑土壤　所处的地形地貌的影响，尤其是土一岩界面渗透性差　异对下层土壤水分动态变化的影响。　这是因为中小强度降雨易于被地表土壤、植被截留，　或在裸露基岩表面形成径流，顺岩壁面侧向补给１４０　ｃｍ处土壤水分，并且１４０　Ｃ１ＴＩ处的前期土壤水分本身　ｉ　、　捌　窿　逝　捌　缸　嘏；　日期　图５旱季（１Ｏ月）土壤剖面水分对降雨的响应过程　Ｆｉｇ．５　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｔｏ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｅｖｅｎｔｓ　ｉｎ　ｄｒｙ　ｓｅａｓｏｎ（Ｏｃｔｏｂｅｒ）　从各层含水量的变化幅度看，土壤含水量的变化　幅度随深度的增加而减／Ｊ－，：　］，各层土壤含水量的增　岩界面形成上层滞水，使得１４０　ｃｍ土壤含水量长　期处于稳定状态，且含水量变化幅度最小。刘宏伟　量分别为０．２１、０．１６、０．１４、０．０４（图５）。陈国富　等ｌ２。。在对硝盐洞坡面土壤剖面水分的分布和动态变　化研究中发现表层土壤水分受外界因素影响显著而　变化较大，中间过渡层土壤含水量最少，而土壤剖面　水分的最大值在土壤底部与基岩的交界处，与本文发　现的剖面水分变化规律一致。因此，土壤水分在垂向　上的变化主要受土壤性质、气候条件、根系分布、地形　地貌＿７］等因素控制。　０～２Ｏ　ｃｍ表层土处于土壤一大气界面［３　，土壤　等口。　在研究湿润地区土壤含水率对降雨的响应模式　时发现垂向土壤含水率的降雨响应分为浅层、中层和　深层。浅层对降雨响应明显，中层同时受降雨人渗和　地下水波动控制，而深层主要受地下水位变动控制。　岩溶地区土壤和表层岩溶带的不均匀性增加了　岩溶含水层补给、径流、储存、排泄等水文过程研究的　难度。地表土壤和表层岩溶带的调蓄能力，能维持多　长时间岩溶泉水、地下洞穴滴水的排泄一直是各国水　文学者研究的热点。桂林市雨热同期，旱季降雨分配　水分主要受气候条件影响，变化幅度较大。２０～５０　ｃｍ是植被根系分布的主要部位，根系、虫孔使得土壤　孔隙度较大，根系的吸水作用及毛细作用往往使得　４０　ｃｍ的土壤含水量最大。４Ｏ～９０　ｃｍ是土壤水分　的过渡带，一方面可通过毛细作用补给上层土壤含水　少、分布不均匀且２００９年以来西南地区干旱频发，常　出现秋冬春连旱的极端干旱现象＿３　，所以旱季多大　降雨量能满足地表土壤水分亏缺后引起水文响应，对　于应对极端干旱事件的发生和岩溶含水层的水文过　程研究具有重要意义。通过不同深度土壤水分和降　量以供植被需水要求　引，另一方面慢速渗透补给下　层土壤，使得９０　ｃｍ处的土壤含水量最小。１４０　ｃｍ　雨的长期监测，分析对比了场雨条件下土壤水分动态　变化和降雨的关系，确定了经历最长时间干旱后土壤　水分响应的降雨阈值，即确定了土壤水分降雨响应的　位于土一岩界面处，下层基岩渗透性较差，所以在土　第３５卷第６期　郭小娇等：典型岩溶山坡土壤剖面水分对降雨响应过程研究　６３７　可能最大阈值。２０１５年９月桂林几乎无有效降雨，　是该年份经历的最长干旱时段（３０天），地表干旱严　重。通过统计分析在旱季土壤相对干燥的条件下，小　强度降雨易使表层土壤吸收并补给下层土壤，６　ｍｉＤ＿　降雨是引起旱季土壤水分响应的降雨阈值。表层土　壤水分对降雨响应的滞后时间为４．７５　ｈ，这明显比７　月、８月的土壤水分响应的滞后时间要长。因此，前　期土壤含水量对土壤水分降雨响应有重要影响。　４　结　论　（１）土壤剖面水分对降雨的响应过程受前期土壤　含水量、降雨量、降雨强度影响，还与土壤所处的地形　地貌有关，在岩溶区应考虑土一岩界面对深层土壤水　分的影响；表层土壤水分对首次次降雨的响应时间在　０．５～４．７５　ｈ之间，响应时间具有旱季大于雨季的特　点。　（２）旱季６　ｍｉｌｌ降雨量是土壤水分响应的降雨阈　值。当土壤水分得到有效补给后对降雨响应迅速，响　应时间最小为０．２５　ｈ。不同深度土壤水分对降雨的　响应时间一致，说明下层土壤可能受到“捷径”式优先　流或侧向径流快速补给的影响。　（３）土壤剖面水分的最大值为４０　ｃｍ＞２０　ｃｍ＞　１４０　ｃｍ＞９０　ＣｌＴＩ，总体上表现为随深度增加而减小，　与不同深度处的土壤孔隙度有关；土壤含水量的变化　幅度随土层深度的增加而减小，土壤水分变化主要受　土壤一大气界面、土壤一植被、土壤一基岩界面控制　下的气候条件、植被蒸散发和介质渗透性差异影响。　致　谢：感谢中国地质科学院岩溶地质研究所林玉石　研究员、殷建军在工作、学习中的细心指导与帮助；感　谢陈国富、张华生在野外过程中的帮助；感谢编辑部成　员及审稿专家提出的宝贵意见，在此表示衷心感谢！　参考文献　［１］袁道先，蔡桂鸿．岩溶环境学［Ｍ］．重庆：重庆出版社，１９８８：４一　１８．　［２］　陈洪松，傅伟，王克林，等．桂西北岩溶山区峰丛洼地土壤水分　动态变化初探［Ｊ］．水土保持学报，２００６，２０（４）：１３６　１３９．　［３３　陈洪松，聂云鹏，王克林．岩溶山区水分时空异质性及植物适应　机理研究进展［ｊ］．生态学报，２ｏ１３，３３（２）：３１７－３２６．　［４］　Ｋｉｍ　Ｓ，Ｓｕｎ　Ｈ，Ｊｕｎｇ　Ｓ．Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｆｏｒ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｓｏｉｌ　ｐｒｏｆｉｌｅｓ　ｏｎ　ａ　ｓｔｅｅｐ　ｈｉｌｌｓｌｏｐｅ　ｕｓｉｎｇ　ａ　ｖｅｃ—　ｔｏｒ　ｔｉｍｅ　ｓｅｒｉｅｓ　ｍｏｄｅｌ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ，２０ｌ１，３９９，　３５３　３６３．　［５］　Ｍｏｒｂｉｄｅｌｌｉ　Ｒ，Ｓａｌｔａｌｉｐｐｉ　Ｃ，Ｆｌａｍｍｉｎｉ　Ａ，ｅｔ　ａ１．Ｓｏｉｌ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎ．　ｔｅｐ＿ｔ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｐｒｏｆｉｌｅｓ　ｕｎｄｅｒ　ｎａｔｕｒａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ：ｍａｔｃｈｉｎｇ　ｏｆ　ｅｘ—　ｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ　ｂｙ　ａ　ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ　ｍｏｄｅｌ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏｌｏｇ　ｉｃａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，２０１４，２８，４７３２　４７４２．　［６］　张继光，陈洪松，苏以荣，等．喀斯特地区典型峰丛洼地表层土　壤水分空间变异及合理取样数研究ＥＪ］．水土保持学报，２００６，　２０（２）：１ｌ４　１１　７．　［７］　王家文，周跃，肖本秀，等．中国西南喀斯特土壤水分特征研究　进展［Ｊ］．中国水土保持，２０１３，（２）：３７－４１．　［８］　张川，张伟，陈洪松，等．喀斯特典型坡地旱季表层土壤水分时　空变异性［Ｊ］．生态学报，２０１５，３５（１　９）：６３２６—６３３４．　［９］　张继光，陈洪松，苏以荣，等．喀斯特山区洼地表层土壤水分的　时空变异［Ｊ］．生态学报，２００８，２８（１２）：６３３４—６３４３．　［１Ｏ］　Ｈｅａｔｈｍａｎ　Ｇ　Ｃ，Ｌａｒｏｓｅ　Ｍ，Ｃｏｓｈ　Ｍ　Ｈ，ｅｔ　ａ１．Ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　ｐｒｏ　ｆｉｌｅ　ｓｏｉｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｓｐａｔｉｏ－－ｔｅｍｐｏｒａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｄｕｒｉｎｇ　ａｎ　ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ　ｒａｉｎｆａｌｌ　ｐｅｒｉｏｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｓｏｕｔｈｅｒｎ　Ｇｒｅａｔ　Ｐｌａｉｎｓ，ＵＳＡ［Ｊ］．Ｃａｔｅｎａ，　２００９，７８，１５９—１６９．　［１１］　Ｇａｏ　Ｌ，Ｓｈａｏ　Ｍ　Ｇ，Ｐｅｎｇ　Ｘ　Ｈ，ｅｔ　ａ１．Ｓｐａｔｉｏ—ｔｅｍｐｏｒａｌ　ｖａｒｉａ—　ｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｏｒａｌ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｗｉｔｈ—　ｉｎ　ｓｏｉｌ　ｐｒｏｆｉｌｅｓ　ａｔ　ａ　ｈｉｌｌｓｌｏｐｅ　ｓｃａｌｅ［Ｊ］．Ｃａｔｅｎａ，２Ｏ１５，１３２，２９—　３６．　［１２］　王孟本，李洪建．晋西北黄土区人工林土壤水分动态的定量研　究［Ｊ］．生态学报，１９９５，１　５（２）：１　７８　１８４．　［１３］　张继光，苏以荣，陈洪松，等．典型岩溶洼地土壤水分的空间分　布及影响因素［Ｊ］．生态学报，２Ｏ１４，３４（１２）：３４０５—３４１３．　［１４］　Ｗｉｌｓ０ｎ　Ｄ　Ｊ，Ｗｅｓｔｅｒｎ　Ａ　Ｗ，Ｇｒａｙｓｏｎ　Ｒ　Ｂ，ｅｔ　ａ１．Ｓｐａｔｉａｌ　ｄｉｓｔｒｉ—　ｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｏｖｅｒ　６　ａｎｄ　３０　ｃｍ　ｄｅｐｔｈ，Ｍａｈｕｒａｎｇｉ　ｒｉｖ　ｅｒ　ｃａｔｃｈｍｅｎｔ，Ｎｅｗ　Ｚｅａｌａｎｄ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ，２００３，　２７６，２５４—２７４．　［１５］　Ｌｉｕ　Ｂ　Ｊ，Ｃｈｅｎ　Ｃ　Ｌ，Ｌｉａｎ　Ｙ　Ｑ，ｅｔ　ａ１．Ｌｏｎｇ—ｔｅｒｍ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｗｅｔ　ａｎｄ　ｄｒｙ　ｃｌｉｍａｔｉｃ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　ｋａｒｓｔ　ａｒｅａ　ｏｆ　ＣｈｉｎａＥＪ］．Ｇｌｏｂａｌ　ａｎｄ　Ｐｌａｎｅｔａｒｙ　Ｃｈａｎｇ，２０１５，１２７，１－ｌ１．　［１６］　Ｊａｓｐｅｒ　Ｋ，Ｃａｌａｎｃａ　Ｐ，Ｆｕｈｒｅｒ　Ｊ．Ｃｈａｎｇｅｓ　ｉｎ　ｓｕｍｍｅｒｔｉｍｅ　ｓｏｉｌ　ｗａｔｅｒ　ｐａｔｔｅｒｎｓ　ｉｎ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｔｅｒｒａｉｎ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｃｌｉｍａｔｉｃ　ｃｈａｎｇｅ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ，２００６，３２７，５５０—５６３．　［１　７］　王磊，文军，韦志刚，等．中国西北区西部土壤湿度及其气候响　应［Ｊ］．高原气象，２００８，２７（６）：１２５７－１２６６．　［１８］　刘宏伟，余钟波，崔广柏．湿润地区土壤水分对降雨的响应模　式研究［Ｊ］．水利学报，２００９（７）：８２２—８２９．　［１９］　Ｙｕａｎ　Ｄ　Ｘ，Ｄｒｏｇｕｅ　Ｃ，Ｄａｉ　Ａ　Ｄ，ｅｔ　ａ１．Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｋａｒｓｔ　ａｑｕｉｆｅｒ　ａｔ　ｔｈｅ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｓｉｔｅ　ｏｆ　Ｇｕｉｌｉｎ　ｉｎ　Ｓｏｕｔｈｅｒｎ　Ｃｈｉｎａ　＿Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ，１　９９０，１ｌ５，２８５—２９６．　［２ｏ３　陈国富，姜光辉，周文亮，等．岩溶石山区坡地土壤剖面水分与　蒸发特征［Ｊ］．中国岩溶，２０１３，３２（１）：７３—７８．　［２１］　袁道先，戴爱德，蔡五田，等．中国南方裸露型岩溶峰丛山区岩　溶水系统及其数学模型的研究：以桂林丫吉村为例［Ｍ］．桂　林：广西师范大学出版社，１９９６：１－５．　［２２］　何师意，徐胜友，张美良．岩溶土壤中ＣＯｚ浓度、水化学观测及　其与岩溶作用关系［Ｊ］．中国岩溶，１９９７，ｌ６（４）：３１９　３２３．　［２３］　吕保樱，刘再华，廖长君，等．水生植物对岩溶水化学日变化的　影响：以桂林岩溶水文地质试验场为例［Ｊ］．中国岩溶，２００６，　６３８　中国岩溶　２０１６妊　２５（４）：３３５－３４０．　［３１］Ｗｕ　ｗ　Ｒ，Ｇｅｌｌｅｒ　Ｍ　Ａ，Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ　Ｒ　Ｅ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｏｆ　ｓ０ｉｌ　［２４３　潘根兴，孙玉华，滕永忠，等．湿润亚热带峰丛洼地岩溶土壤系统　中碳分布及其转移［Ｊ］．应用生态学报，２０００，１１（１）：６９—７２．　［２５］　陶于祥，潘根兴，孙玉华，等．土壤有机碳地球化学及其与岩溶　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｔｏ　１ｏｎｇ—ｔｅｒｍ　ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｙｄｒｏｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，２００２，３，６０４　６１３．　［３２］　Ｍａｈｍｏｏｄ　Ｒ，Ｌｉｔｔｅｌｌ　Ａ，Ｈｕｂｂａｒｄ　Ｋ　Ｇ，ｅｔ　ａ１．Ｏｂｓｅｒｖｅｄ　ｄａｔａ—　ｂａｓｅｄ　ａｓｓｅｓｓｎｌｅｎｔ　ｏｆ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ　ａｍｏｎｇ　ｓｏｉｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ａｔ　ｖａｒｉ—　作用的关系：以桂林丫吉村岩溶试验场为例［刀．火山地质与　矿产，１９９８，１９（１）：４０—４６．　ＯＵＳ　ｄｅｐｔｈｓ，ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｇｅｏｇ—　ｒａｐｂｙ，２０１２，３４，２５５　２６４．　［２６］　何师意，冉景丞，袁道先，等．不同岩溶环境系统的水文和生态　效应研究［Ｊ］．地球学报，２００１，２２（３）：２６５—２７０．　［２７］　曹建华，潘根兴，袁道先，等．桂林岩溶洼地生态系统中大气　ｃ（）２动态及环境意义厂Ｊ］．地质论评，１９９９，４５（１）：１０５一ｌ１１．　［２８］　李为，余龙江，袁道先，等．西南岩溶生态系统土壤微生物的初　［３３］　王俊，刘文兆，胡梦瑁．黄土丘陵区小流域土壤水分时空变异　＾Ｊ］．应用生态学报，２００８，１９（６）：ｌ２４１　１２４７．　［３４］赵荣玮，张建军，李玉婷，等．晋西黄土区人工林地土壤水分特　征及其对降雨的响应［Ｊ］．水土保持学报，２０１６，３０（１）：１７８一　ｌ８３．　步研究［Ｊ］．生态学杂志，２００４，２３（２）：１３６　１４０．　Ｅ２９］　李为，吴耿，余龙江，等．桂林岩溶试验场不同地貌部位黄荆蒸　腾作用的比较研究［Ｊ］．武汉植物学研究，２００７，２５（３）：３１６—　３ｌ９．　［３５］张川，陈洪松，聂云鹏，等．喀斯特地区洼地剖面土壤含水率的　动态变化规律ＥＪ］．中国生态农业学报，２Ｏｌ３，２１（ｉｏ）：ｉ２２５～　１２３２．　［３０］　杨启红，陈丽华，张富，等．土壤水分变异对降雨和植被的响　［３６］胡学平，王式功，许平平，等．２００９—２０１３年中国西南地区连续　干旱的成因分析ｒＪ］．气象，２０１４，４０（１ｏ）：１２１　６－１２２９．　应＿Ｊ］．北京林业大学学报，２００８，３０（２）：８８—９５．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｏｆ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ａｔ　ｓｏｉｌ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ｔｏ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｋａｒｓｔ　ｈｉｌｌｓｌｏｐｅｓ　ＧＵＯ　Ｘｉａｏｊｉａｏ　，ＧＯＮＧ　Ｘｉａｏｐｉｎｇ　～，ＴＡＮＧ　Ｑｉｎｇｊｉａ　，ＣＨＥＮ　Ｃｈａｎｇｊｉｅ　，　ＨＡＮＧ　Ｇｕａｎｇｈｕｉ　，Ｉ　Ｉ　Ｘｉｎ　～，ＺＯＵ　Ｙａｎｅ　ｔ　１－Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏ｝Ｋａｒｓｔ　Ｇｅｏｌｏｇｙ，ＣＡＧＳ／Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｙ　Ｌａｎｄ　Ｒｅｓｏｕｒ￣ｅｓ　ａｎｄ　Ｇｕｑｎ｛Ｔｉ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｊ　Ｋａｒｓｔ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ，Ｇｕｉｌｉｎ，Ｇｕａ　ｇｚｉ　５４１００４，Ｃｈｉ”“：　２．Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅ，‘ｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃ　ｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８３，Ｃｈｉ　“；　３．Ｗａｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｐａｒｔｙ　ｏ，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｌｉｕｚｈ０Ｍ，Ｇｕａｎｇｘｉ　５４５０００，Ｃｈｉ”Ⅱ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｏ　ｒｅｖｅａｌ　ｔｈｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ａｔ　ｓｏｉｌ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ｔｏ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｅｖｅｎｔｓｈｉｇｈ—ｒｅｓｏ１ｕ—　，ｔｌｏｎ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ　ｔｏ　ｅｓｔｉｍａｔｅ　ｔｈｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｃｈａｎｇｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｔｈａｔ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　Ｄｒｏｆｉｌｅ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ．Ｔｈｅ　ｐｕｒｐｏｓｅ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ　ｗａｓ　ｔｏ　ｉｄｅｎｔｉｆｙ　ｔｈｅ　ｒａｉｎｆａｌｌ　ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ　ｉｎ　ｋａｒｓｔ　ｈｉｌｌｓ１ｏＤｅ　ａｒｅａｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｔｏ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ　ｂｖ　Ｄｒｅｖｉｏｕｓ　ｓｏｉｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ，ｒａｉｎｆａｌｌ　ａｍｏｕｎｔ，ｒａｉｎｆａｌｌ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ａｎｄ　ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎＴｈｅ　ｒｅｓｉｄｅｎｔ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｓｏｉｌ　．ｍＯｌｓｔｕｒｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　１ｓ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｏ　ｐｒｅｖｉｏｕｓ　ｓｏｉｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ，ｗｈｉｃｈ　ｒａｎｇｅｓ　ｆｒｏｍ　０５—４．７５　ｈ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ　．ｂｙ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｓｅａｓｏｎａｌ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓＡ　ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ　ｒａｉｎｆａｌｌ　ａｍｏｕｎｔ　ｅｘｉｓｔｓ　ｆｏｒ　ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　ａｎ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｓｏｉＩ　ｍｏｉｓ．　ｔｕｒｅ．Ｔｈｅ　６　ｍｍ　ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ　ｉｓ　ｒｅｑｕｉｒｅｄ　ｔｏ　ａｃｔｉｖａｔｅ　ｓｏｉｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｉｎ　ｄｒｙ　ｓｅａｓｏｎｓＴｈｅ　ｒｅｓＤｏｎｓｅ　ｔｉｍｅ　ｉｓ　．ａｌｍｏｓｔ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ，ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ　０２５　ｈ，ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｄｅｆｉｃｉｔ　ｉｓ　ｏｖｅｒｃｏｍｅＴｈｅｓｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｌｌｕｓ—　。．　ｔｒａｔｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｄｅｅｐｅｒ　ｓｏｉｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｉｓ　ｐｒｏｂａｂｌｙ　ｒｅｃｈａｒｇｅｄ　ｂｙ　ｐｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｆｌｏｗ　ｏｒ　ｌａｔｅｒａｌ　ｆｌｏｗ．Ｔｈｅ　ｍａｇｎｉｔｕｄｅ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｄｅｃｒｅａｓｅｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｄｅｐｔｈ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｌｉｍａｔｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，　ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｅｄｉｕｍ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｙ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ—ａｔ—　ｍｏｓｐｈｅｒｅ，ｓｏｉｌ—ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｓｏｉｌ—ｂｅｄｒｏｃｋ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｓｏｉｌ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ，ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ，ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ，ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｉｍｅ，ｐｒｉｏｒ　ｓｏｎ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　（编辑　吴华英）