喀斯特坡面生物结皮发育特征及其对土壤水分入渗的影响

编号 zgly0001737368

文献类型 期刊论文

文献题名 喀斯特坡面生物结皮发育特征及其对土壤水分入渗的影响

作者 张思琪  张科利  曹梓豪  朱彤  魏梦瑶 

作者单位 北京师范大学地理科学学部 

母体文献 应用生态学报 

年卷期 2021,32(8)

页码 2875-2885

年份 2021 

分类号 S15 

关键词 喀斯特  生物土壤结皮  发育  土壤水分入渗  入渗模型 

文摘内容 作为地表植被恢复的先锋种群和景观的重要组成部分,生物土壤结皮(BSCs)对地表过程具有重要影响。为探明喀斯特地区BSCs发育特征及其对土壤水分入渗的影响,本研究选取喀斯特代表性坡面开展了BSCs实地调查和人工模拟降雨试验,探究了BSCs覆盖土壤的水分入渗过程,试验设计了5个BSCs盖度水平(0、28%、40%、70%、97%)和2个雨强(42和132 mm·h^(-1))。结果表明:在不同土地利用条件下,BSCs发育水平存在显著差异,但在同一土地利用条件下,BSCs发育水平沿坡面的空间变化规律不明显。与裸地相比,地表发育BSCs可使地表粗糙度增大,显著延长初始产流时间,促进土壤水分入渗。在小雨(42 mm·h^(-1))和强降雨(132 mm·h^(-1))下,BSCs覆盖小区初渗速率分别为裸地小区的1.7~1.9和1.2~1.9倍,平均入渗速率分别为裸地小区的2.5~3.0和1.4~3.3倍。在试验雨强下,BSCs盖度与初始产流时间均呈显著正相关,BSCs促进水分入渗的临界盖度为65%~70%,在强降雨条件下,BSCs对地表径流的阻滞作用有所削弱。Horton模型对喀斯特坡面BSCs覆盖下土壤水分入渗过程模拟结果最优,其次为Kostiakov模型和Philip模型。综上,喀斯特坡面BSCs发育的空间变异程度高,对水分入渗过程影响显著。