3種草本植物根系特征對土壤抗侵蝕性能影響.pdf

1、南方紅壤區(qū)是我國重要農(nóng)業(yè)資源區(qū)，對我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展有極其重要的作用。該區(qū)雨量豐沛，水熱條件好，但過度的人為活動，使區(qū)域地表植被大面積破壞，加上地形復雜，降雨強度大而集中，水土流失嚴重，導致土層薄化，巖石裸露，耕地質(zhì)量下降，耕地面積減少。植被恢復因其在減小土壤侵蝕方面效果顯著，被認為是農(nóng)業(yè)區(qū)最有效的防治水土流失的手段之一，植物根系在間接增強土壤抗侵蝕性能方面，如穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤滲透性和抗剪強度等，以及直接增強土壤抗侵蝕性能方面，如對

2、侵蝕動力機制方面的影響，均有重要作用。但是，由于根系所處環(huán)境的隱蔽性和取樣的難度大，根系對土壤理化性質(zhì)的影響及對抑制土壤侵蝕的相對貢獻缺乏深入的研究。
　　在深入分析現(xiàn)有資料和結(jié)合野外實地調(diào)查的基礎(chǔ)上，選取本地區(qū)常見的3種草類(香根草(Vetiveriazizanioides(L.) Nash)、白三葉（Trifolium repens L.）和黑麥草（Lolium perenne L.））對本區(qū)域典型土壤（黃棕壤和棕紅壤）抗侵蝕

3、性能的影響，以及實地種植白三葉、黑麥草和其混合草樣對黃棕壤抗侵蝕影響的季節(jié)性變化規(guī)律，采用原狀土集中水流沖刷試驗的方法，深入研究了植物根系對土壤抗侵蝕性能的增強效果，以期為本地區(qū)水土保持草類選擇和水土流失防治提供理論支持和技術(shù)參考，研究結(jié)論如下:
　　(1)根系存在可有效增強兩種土壤抗侵蝕性能，黃棕壤和棕紅壤增強效果均表現(xiàn)為:香根草＞白三葉＞黑麥草。但是同一植物根系對不同類型土壤抗侵蝕性能增強效果有差異，香根草對黃棕壤和棕紅壤增強

4、效果相同，白三葉對黃棕壤的增強效果大于棕紅壤，而黑麥草對黃棕壤的增強效果小于棕紅壤;
　　(2)在根系參數(shù)，根長密度(RLD)、根重密度（RMD）、根面積比(RAR)、根系總面積（Stotal）、根系平均直徑(Dmean)等因子中，RLD是影響土壤抗侵蝕性能的最重要的因子，可較好模擬兩種土壤可蝕性變化，RMD和RAR也有重要作用，RSD隨RLD、RAR呈指數(shù)下降，隨RMD對數(shù)下降，均有顯著的相關(guān)關(guān)系;
　　(3)全生長期，土

5、壤容重呈先增大后略減小的趨勢，而土壤孔隙隨之產(chǎn)生相應(yīng)變化，水穩(wěn)性團聚體的MWD有緩慢增加的趨勢。土壤抗侵蝕性能與土壤容重、孔隙度顯著相關(guān)，與＜0.25 mm和＞2 mm水穩(wěn)性團聚體顯著相關(guān)，與其它徑級團聚體相關(guān)性不好，與根系RLD、RMD和RAR顯著相關(guān);
　　(4)植物根系對兩種類型土壤抗侵蝕性能增強效應(yīng)均可與RLD較好的通過WEPP模型模擬，RLD與兩類土壤Dc的非線性回歸方程相關(guān)系數(shù)R2在0.93以上，黃棕壤為:Dc=0.0

6、02exp(-0.036*RLD)(τ-1.145)，棕紅壤為:Dc=0.002exp(-0.040*RLD)(τ-1.562)，臨界剪切力黃棕壤＜棕紅壤，說明該地區(qū)黃棕壤較棕紅壤更容易被侵蝕;
　　(5)同一剪切力下，各處泥沙含量隨季節(jié)有減小趨勢，不同種植密度間泥沙差異顯著（20和30g/m2除外）。在同一沖刷試驗期內(nèi)，前期泥沙含量增加較快，后期基本保持平衡或增加緩慢;
　　(6)隨種植密度增加，根系抗侵蝕作用增強，各樣品