黄土高原不同发育阶段生物结皮的导水和持水特征

作者：孙福海; 肖波^*; 李胜龙; 王芳芳

来源：草业学报, 2021, 30(06): 54-63.

• 饱和导水率
• 田间持水量
• 藻结皮
• 藓结皮
• 藻-藓混生结皮

为探明黄土高原不同发育阶段生物结皮对土壤导水和持水特性的影响,以裸沙和不同发育阶段生物结皮(藻结皮、藻-藓混生结皮、藓结皮)为研究对象,分别采用定水头法和威尔科克斯法对其导水和持水特性进行了测定。结果表明,在0～10 cm土层,生物结皮显著降低了土壤饱和导水率,藻结皮、藻-藓混生结皮和藓结皮土壤的饱和导水率较裸沙分别平均下降了59.3%,62.9%和27.6%;同时,其水分入渗参数(初始入渗速率、稳定入渗速率、平均入渗速率和累积入渗量)较裸沙分别平均降低了37.7%、54.3%和18.4%,延缓了土壤水分入渗过程;此外,3种发育阶段生物结皮的田间持水量(体积含水量)较裸沙分别增加了0.97、1.10和0.70倍,退水过程(0～120 h)的平均土壤体积含水量分别增加了1.14、1.40和0.74倍。与裸沙相比,不同发育阶段的生物结皮均显著降低了土壤导水率,同时提高了土壤持水性;其中藻-藓混生结皮对土壤导水和持水性能的影响大于藻结皮和藓结皮,其主要原因可能是不同发育阶段生物结皮中非维管束植物和微生物的群落结构存在差异。综上,随着生物结皮由藻向藓的发育演替,其土壤导水性呈现先降低后增加的趋势,而土壤持水性表现为先增加后降低的变化规律。

• 单位
  中国农业大学; 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室; 中国科学院水利部水土保持研究所