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黄土高原沟壑区沟头植被根系垂直分布及其对土壤抗侵蚀性的影响

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[目的]探明沟头植被根系垂直分布及其对土壤抗侵蚀性的影响,为沟蚀防治中植被措施优化配置提供理论依据.[方法]以不同植被覆盖(杂草(农地)、冰草、铁杆蒿、苜蓿)沟头为研究对象,通过原状土冲刷试验明确沟头土壤抗冲性特征.采用扫描分析法、ZJ型应变控制式直剪仪等分析和测定根系特征及根-土复合体力学、理化性质.[结果](1)各植被沟头根系在土壤中分布特征差异明显,根系特征指标(根重密度、根长密度、根表面积密度、根体积密度)总体上呈现冰草地最大,其次为苜蓿地、铁杆蒿地,农地最小;垂直深度上,农地沟头土壤中根系各指标均随土层加深而减小,冰草、铁杆蒿和苜蓿地沟头土壤中根系各指标整体上则表现为先减小后增大的变化趋势.各植被根系以<0.5 mm径级根系为主.(2)各植被沟头土壤容重变异性较小,在1.17—1.37 g·cm-3之间变化.>0.25 mm水稳性团聚体含量呈现出农地和冰草地大于铁杆蒿地和苜蓿地.(3)各植被沟头土壤黏聚力平均值苜蓿地为12.75 kPa、冰草地9.05 kPa、铁杆蒿地8.60 kPa、农地7.25 kPa;在垂直深度上,农地、冰草地和苜蓿地呈现出随着土层的加深呈先减小后增大的变化,铁杆蒿地则呈现随着土层深度加深逐渐减小的变化.(4)沟头0—100 cm土层土壤抗冲系数为苜蓿地(39.31 L·g-1)>冰草地(25.49 L·g-1)>农地(22.39 L·g-1)>铁杆蒿地(14.75 L·g-1);在垂直深度上,表层(0—20 cm)土壤抗冲系数表现为较大值,在34.91—53.30 L·g-1之间变化.[结论]不同形态根系对土壤抗侵蚀性能作用不一,在沟头防护过程中植被选择应将直根系植物与须根系植物相结合.
Vertical Distribution of Vegetation Roots and Its Influence on Soil Erosion Resistance of Gully Heads on the Gullied Loess Plateau

娄义宝、康宏亮、王文龙、沙小燕、冯兰茜、聂慧莹、史倩华

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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

土壤抗冲性 土壤抗剪强度 根系特征 土壤侵蚀 沟头 植被 黄土高原沟壑区

国家自然科学基金

42077079

2023

10.3864/j.issn.0578-1752.2023.01.007

中国农业科学
中国农业科学院

中国农业科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.899
ISSN：0578-1752
年,卷(期)：2023.56(1)
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