林草植被恢复类型对黄土团聚体稳定性和入渗特性的影响

[目的]对比不同林草植被恢复类型下黄土团聚体稳定性和入渗特性的差异,为黄土高原地区生态恢复模式的合理优化提供理论支持。[方法]以黄土区撂荒地(C_(1),对照)、苜蓿地(C_(2))、天然草地(C_(3))、油松+侧柏混交林(L_(1))、刺槐+侧柏混交林(L_(2))为对象,采用萨维诺夫法和单环双水头法分别测定了水稳性团聚体组成状况、饱和导水率(K_(s))。以平均质量直径(MWD)、几何直径(GMD)、颗粒分形维数(D)、破坏率(PAD)、>0.25 mm水稳性团聚体占比(M w)和饱和导水率为评价指标,分析了不同林草植被恢复类型的土壤团聚体稳定性和入渗特性差异及其影响因素。[结果]①0—30 cm土层范围内,C_(1)的GMD和MWD最低,林草植被恢复类型的GMD,MWD表现为L_(1)和C_(3)>L_(2)和C_(2),而PAD和D则相反。②0—10 cm土层,L_(1)的>0.25 mm水稳定团聚体含量最高(47.24%),其次是C_(3)和L_(2),C_(1)最低(24.00%);而10—30 cm土层,C_(3)的>0.25 mm水稳定团聚体含量最高(10—20 cm处为35.41%,20—30 cm处为27.96%),L_(2)最低(10—20 cm处为11.46%,20—30 cm处为8.00%)。③不同林草植被恢复类型的表层土壤入渗特性变异系数均介于0.001~0.360,L_(1)的K_(s)(0.307 cm/min)最大,C_(1)的K_(s)(0.044 cm/min)最小。④团聚体稳定性指标(PAD除外)和K_(s)均与有机质、孔隙度、容重呈现显著或极显著相关。[结论]林草植被恢复有助于改善黄土团聚体稳定性和入渗特性,长期林地恢复类型(L_(1))的团聚体稳定性和入渗特性优于天然草地(C_(3)),而短期林地恢复类型(L_(2))却不如天然草地(C_(3)),植被恢复应注重时间的积累。

黄土塬边坡植被类型对土壤孔隙的影响

黄土塬边坡植被建设以固坡为目的,不同植被的土壤孔隙结构有利于增加降水入渗,从而减少坡面产流的水蚀危害。本研究以长武塬黄土塬边坡的侧柏(Platycladus orientalis)林地、沙棘(Hippophae rhamnoides)灌丛、草地和农地4种植被为研究对象,采集0–30 cm的原状土柱,利用CT扫描和图像处理技术,对其土壤孔隙度、孔隙数目、孔隙成圆率和孔隙分形维数进行定量分析,结合土层样品的理化性质,研究影响土壤孔隙结构的主要因素。结果表明,农地、侧柏孔隙的孔径大小分异不大,而草地、沙棘自身根系互动穿插生成的根孔扩展了孔径分布范围,不仅增加了孔隙度和大孔隙数目,也降低了孔隙成圆率。草地、沙棘有利于降水入渗,是固坡的优先选择。土壤有机质、粘粒含量等性质与孔隙参数之间具有极显著(P<0.001)或显著(P<0.05)相关关系,它们的改变对土壤孔隙特征变化和提高蓄水保土能力具有重要影响。