生物结皮生长发育对黄绵土抗侵蚀性能的影响

作     者：田婧 王兵 马金龙 白洁 张智健 TIAN Jing;WANG Bing;MA Jinlong;BAI Jie;ZHANG Zhijian

作者机构：西北农林科技大学水土保持科学与工程学院陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 

出 版 物：《水土保持学报》 (Journal of Soil and Water Conservation)

年 卷 期：2024年第38卷第3期

页      面：73-81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：国家自然科学基金面上项目(42377352) “十四五”国家重点研发计划项目(2022YFF1300405) 

主　　题：地表粗糙度 土壤黏结力 饱和导水率 质量损失率 黄土高原 

摘      要：[目的]黄土高原退耕还林(草)工程驱动的生物结皮发育可显著抑制土壤侵蚀,为探明土壤抗侵蚀性能随生物结皮生长发育的变化特征及其响应机制。[方法]设置藻结皮、藓结皮和自然演替结皮3个处理,培育176天,系统研究生物结皮不同发育阶段及其类型差异对黄绵土抗侵蚀性能的影响。[结果](1)生物结皮盖度、厚度、生物量、叶绿素和粗糙度随生长时间均显著增加,培育初期藓结皮较高,培育末期自然演替结皮反而最高。(2)随生物结皮发育,土壤黏结力呈幂函数增强,较初期增加39.8%~60.3%;质量损失率呈指数函数减小,较初期降低45.6%~57.3%;饱和导水率变化趋势较为复杂,但培育末期均最低(0.08~0.12 mm/min)。(3)土壤黏结力随生物结皮盖度、厚度、叶绿素、生物量和表面粗糙度的增加呈幂函数增长,质量损失率随生物结皮盖度、厚度、叶绿素、生物量和表面粗糙度的增加呈指数函数下降。(4)土壤抗侵蚀综合指数(C_(ser))可表示为盖度(Cov)、厚度(T)和生物量(B)的幂函数(Cser=0.279 Cov^(0.194)T^(0.188)B0.119,R^(2)=0.73,p0.05)。[结论]黄土高原生物结皮发育可显著提高黄绵土抗侵蚀性能,藓结皮效果最强。