黄土塬沟壑区典型植被沟头土壤渗透性和抗剪强度特征

作     者：杨浩 王文龙 娄义宝 冯兰茜 朱亚男 YANG Hao;WANG Wenlong;LOU Yibao;FENG Lanqian;ZHU Ya'nan

作者机构：西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 

出 版 物：《应用生态学报》 (Chinese Journal of Applied Ecology)

年 卷 期：2023年第34卷第7期

页      面：1862-1870页

核心收录：

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 090707[农学-水土保持与荒漠化防治] 0907[农学-林学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42077079)资助 

主　　题：沟头 土壤抗剪强度 土壤入渗 根系特征 黄土高塬沟壑区 

摘      要：沟头是沟蚀的主要活跃部位,严重影响沟头溯源侵蚀发生。为明确典型植被沟头根系分布及土壤物理和力学特征,本研究以自然植被恢复沟头和人工植被恢复沟头为对象,分析0~1m不同土层土壤入渗、根系分布以及根-土复合体物理和力学性质特征。结果表明:不同植被沟头土壤容重和总孔隙变异较小,容重在1.10~1.37g·cm^(3),土壤总孔隙在48.3%~58.4%;各入渗指标总体随土层增加呈减小趋势,自然植被恢复沟头不同土层入渗速率在20~30min趋于稳定,人工植被恢复沟头在40min趋于稳定,人工植被恢复沟头的稳定入渗速率、平均入渗速率总体大于自然植被恢复沟头;根长密度、根表面积密度、平均直径均随土层的增加呈降低趋势,除20~40cm土层,自然植被恢复沟头的根长密度、根表面积密度、平均直径皆小于人工植被恢复沟头,两种植被沟头根系主要由0~0.5mm根系构成,占总根长的84.2%~93.6%;在垂直深度上,随着含水率的增加,黏聚力随土层由上至下迅速线性衰减,变化范围为0.42~22.67kPa,在相同含水率条件下,人工植被恢复沟头平均黏聚力总体大于自然植被恢复沟头。本研究揭示了植被对沟头溯源侵蚀的阻控作用,可为该区域有效防治水土流失提供科学基础。