换一批
换一批草地植被冠层与根系对黄土坡面侵蚀过程的影响
Effects of canopy and root of grassland vegetation on erosion processes of the Loess Plateau
摘要：
草地植被能有效控制坡面侵蚀,然而不同草地植被类型及其冠层与根系对坡面侵蚀过程的调控作用尚缺乏系统研究.采用人工模拟降雨方法,定量研究了不同雨强下苜蓿与黑麦草冠层与根系对黄土坡面侵蚀过程、径流侵蚀动力及土壤抗侵蚀能力特征的影响.结果表明:与裸坡相比,苜蓿与黑麦草的平均减流效益分别为17.65％和9.80％,减沙效益分别为63.86％和69.88％.不同雨强下两种草被根系减流减沙的平均相对贡献均高于冠层,且根系减沙的相对贡献随雨强的增加而增大.草地植被主要通过削减坡面径流流速和增加坡面阻力的方式实现对降雨径流侵蚀动力的调控,草被根系对坡面径流的减速作用略大于冠层,但其增阻作用却明显小于冠层.黑麦草对坡面径流的减速增阻效益高于相同部位的苜蓿.坡面土壤侵蚀率与水流切应力的关系可用幂函数y=axβ较好地拟合.幂函数系数a解释为单位水流切应力所引起的土壤侵蚀模数,可作为反映土壤抗侵蚀能力的指标.草被根系作用下的幂函数系数减幅远高于冠层,反映了其增强土壤抗侵蚀能力作用明显高于冠层,这主要源于草被根系结构对表层土壤性质的改善.须根系黑麦草强化土壤抗侵蚀能力优于直根系苜蓿.本研究揭示了草地植被调控坡面侵蚀过程是通过地上冠层与根系的共同作用达到同时调控侵蚀动力和土壤抗侵蚀能力实现的,草被根系对坡面侵蚀控制起主导作用,且以须根系草被对黄土坡面侵蚀的调控效果最佳.上述结果可为草地侵蚀过程研究及黄土高原草被建设与管理提供科学依据.
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作者：
作者单位：
延安大学生命科学学院,延安 716000;西安理工大学水利水电学院,西安 710048;陕西省区域生物资源保育与利用工程技术研究中心,延安 716000
[1]
延安大学生命科学学院,延安 716000
[2]
陕西师范大学地理科学与旅游学院,西安 710119
[3]
西安理工大学水利水电学院,西安 710048
[4]
期刊：
《生态学报》2024年44卷15期 6841-6853页
ISTICPKUCSCD
关键词：
土壤侵蚀过程水动力学参数土壤抗侵蚀能力冠层根系黄土高原soil erosion processeshydrodynamic parameterssoil erosion resistancecanopy layerrootthe Loess Plateau
栏目名称：
研究论文
DOI：
10.20103/j.stxb.202401030015
发布时间：
2024-09-04
基金项目：
国家自然科学基金
中国博士后科学基金
延安市高层次人才专项项目
延安大学科研计划资助项目
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