黄土高原藓结皮覆盖土壤的穿透阻力特征及其影响因素

作者：王国鹏; 肖波^*; 李胜龙; 孙福海; 李渊博

来源：土壤, 2021, 53(01): 173-182.

DOI：10.13758/j.cnki.tr.2021.01.024

• 生物结皮
• 土壤硬度
• 土壤紧实度
• 机械稳定性
• 土壤机械阻力

生物结皮的发育显著地影响并改变了表层土壤的理化性状,从而影响土壤穿透阻力。为探明生物结皮层对土壤穿透阻力的影响,针对黄土高原风沙土和黄绵土两种典型土壤,利用高精度土壤贯入仪测定并比较了不同含水量下藓结皮土壤和无结皮土壤的穿透阻力差异,定量分析了藓结皮层对土壤穿透阻力的影响及其与土壤性质(含水量、容重和有机质含量以及颗粒组成)的关系。结果表明:风沙土和黄绵土藓结皮层最大穿透阻力的变化范围为0.38～3.74 MPa和0.43～8.01 MPa,分别为同等深度下无结皮土壤的2.14～9.45倍(P=0.001)和1.38～6.27倍(P=0.051)。藓结皮对风沙土穿透阻力的影响深度为表层2～12 mm(P=0.028),而对黄绵土的影响深度为3～24mm(随含水量变异较大)。同时,与无结皮土壤的穿透阻力随深度增加而线性增加的趋势不同,藓结皮土壤的穿透阻力随深度增加在结皮层呈先增后减的趋势,在结皮下层呈线性增加的趋势。此外,藓结皮土壤的横向穿透阻力和纵向穿透阻力差异显著(P≤0.03),但在无结皮土壤上差异不显著(P≥0.052)。藓结皮土壤的穿透阻力与含水量呈显著的幂函数关系(P<0.001),与容重、有机质含量以及砂粒含量呈线性关系,这些因素均为藓结皮改变表层土壤穿透阻力的重要途径。

• 单位
  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; 中国农业大学