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黄土高原表层土壤孔隙性状与穿透阻力对藓结皮发育的响应

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为探明生物结皮如何改善土壤物理性质从而促进水土保持,针对黄土高原风沙土和黄绵土上发育的藓结皮,以无结皮为对照,原状取样后分别使用高分辨率 CT扫描仪和高精度土壤贯入仪测定其孔隙性状与穿透阻力,并构建结构方程模型剖析生物结皮对土壤孔隙度和穿透阻力的作用途径.结果表明:藓结皮发育改变土壤孔隙特征参数,并显著提高表层 0-2 cm土壤总孔隙度(p=0.01),在此土层内,风沙土和黄绵土上藓结皮的总孔隙度比无结皮分别增加 1.62,2.12 倍,且藓结皮的孔隙度随土层深度增加呈指数降低.藓结皮和无结皮的土壤面孔率在 0-1 cm土层内均急剧下降,但藓结皮整体面孔率显著高于无结皮(p<0.001).随土层深度增加,藓结皮的土壤穿透阻力总体呈增大趋势,但在结皮层中部发生突变,越过结皮层后趋于平稳.在 2 种土壤上,藓结皮的面孔率与穿透阻力均呈对数负相关关系,无结皮中则分别呈线性正相关和对数负相关关系.黄土高原藓结皮通过改变孔隙度和机械组成等间接途径,极显著地提升表层土壤穿透阻力,增强土壤表面稳定性,为区域水土保持和生态恢复提供有利条件.
Effects of Moss Crusts on Topsoil Pore Characteristics and Penetration Resistance in Loess Plateau,China

余星兴、肖波、曹尤淞、李胜龙、孙福海

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中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心,陕西 杨凌 712100

中国科学院水利部水土保持研究所,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

中国科学院大学,北京 100049

中国农业大学土地科学与技术学院,农业农村部华北耕地保育重点实验室,北京 100193

宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地,西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室,银川 750021

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风沙土 黄绵土 生物结皮 土壤孔隙度 土壤穿透阻力 黄土高原

国家自然科学基金面上项目中国科学院"西部之光"人才培养引进计划项目(2019)西北土地退化与生态恢复重点实验室(宁夏大学)开放基金

42077010LDER2022Z02

2023

10.13870/j.cnki.stbcxb.2023.03.007

水土保持学报
中国土壤学会　中国科学院水利部水土保持研究所

水土保持学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.226
ISSN：1009-2242
年,卷(期)：2023.37(3)
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