黄土丘陵沟壑区生物结皮对土壤抗蚀性能的影响

作     者：李宁宁 张光辉 王浩 张宝军 杨寒月 LI Ningning;ZHANG Guanghui;WANG Hao;ZHANG Baojun;YANG Hanyue

作者机构：北京师范大学地理科学学部北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 

出 版 物：《中国水土保持科学》 (Science of Soil and Water Conservation)

年 卷 期：2020年第18卷第1期

页      面：42-48页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目“退耕驱动近地表特性变化对侵蚀过程的影响及其动力机制”(41530858) 国家自然科学基金创新研究群体项目“地表过程模型与模拟”(41621061) 

主　　题：结皮盖度 饱和导水率 团聚体稳定性 土壤可蚀性 黄土高原 

摘      要：生物结皮是重要的近地表组成成分,可能显著影响坡面侵蚀过程。为了探明生物结皮对土壤抗蚀性能的影响,作者选择陕西省安塞区县南沟小流域人为扰动较小的2块退耕坡地,生物结皮的类型分别为苔藓结皮和混合结皮(藻结皮+苔藓结皮),以附近无生物结皮发育的玉米地为对照。按结皮盖度等级(0~20%、20%~40%、40%~60%、6%0~80%和80%~100%)选择50 cm×50 cm样方,设置保留生物结皮层和去除生物结皮层2个处理,测定或计算土壤紧实度、黏结力、饱和导水率、团聚体稳定性(常水头滴定法和湿筛法)和土壤可蚀性K因子等6个土壤抗蚀性能指标,基于上述指标采用加权综合法生成一个综合性抗蚀指数CSAI,综合反映生物结皮对土壤抗蚀性能的影响。结果表明:1)苔藓结皮发育的土壤,其饱和导水率、团聚体稳定性和综合性抗蚀指数CSAI均大于混合结皮;2)去除生物结皮层后,土壤紧实度、黏结力、饱和导水率、团聚体稳定性和综合性抗蚀指数CSAI均显著减小,而K因子显著增大;3)随着生物结皮盖度的增大,土壤紧实度、黏结力、团聚体稳定性和综合性抗蚀指数CSAI呈增大趋势,而饱和导水率和土壤可蚀性K因子呈下降趋势;4)与对照相比,有结皮发育的样地综合抗蚀性指数CSAI有所增加。表明生物结皮的生长发育可以有效增强土壤抗蚀性能,且苔藓结皮效果优于混合结皮;随着结皮盖度的增加,土壤抗蚀性能增强。研究结果对探明生物结皮提升土壤抗蚀性能的机理,评价生物结皮的水土保持效益,具有重要的理论和实践意义。