黄土高原生物结皮覆盖对风沙土和黄绵土溶质运移的影响

编号 zgly0001730239

文献类型 期刊论文

文献题名 黄土高原生物结皮覆盖对风沙土和黄绵土溶质运移的影响

作者 王芳芳  肖波  孙福海  李胜龙 

作者单位 中国农业大学土地科学与技术学院  农业农村部华北耕地保育重点实验室  中国科学院水土保持研究所黄土高原土地侵蚀与旱地农业重点实验室 

母体文献 应用生态学报 

年卷期 2020,31(10)

页码 3404-3412

年份 2020 

分类号 S15 

关键词 穿透曲线  CDE方程  风沙土  黄绵土  吸附作用 

文摘内容 干旱和半干旱地区生物结皮的普遍发育显著改变了表层土壤的结构与养分富集特征,但其对土壤养分迁移和淋失的影响目前尚不明确。本研究针对黄土高原风沙土和黄绵土上发育的藓类生物结皮,以Ca^2+和Cl^-为示踪离子开展溶质穿透试验,对有无生物结皮层及其覆盖下不同深度土壤的溶质运移特征进行了研究。结果表明:在0~5 cm土层,生物结皮覆盖延缓了风沙土和黄绵土的溶质穿透过程,其Cl^-的穿透时间比无结皮延长了3.83(风沙土)和2.09倍(黄绵土),而Ca^2+则分别延长了2.50和2.73倍。生物结皮覆盖条件下,表层0~5 cm土壤溶质完全穿透所对应的孔隙体积数比下层5~10 cm土壤更高,且其穿透历时更长;其中,Cl^-的穿透时间分别增加了67.3%(风沙土)和51.8%(黄绵土),Ca^2+的穿透时间分别增加了8.0%和33.7%。生物结皮覆盖降低了土壤孔隙水流速(37.5%~70.2%);除风沙土的5~10 cm土层外,生物结皮使溶质弥散系数提高了1.73~6.29倍,使溶质弥散度提高了2.77~20.95倍。置换液完全穿透土壤后,风沙土和黄绵土的生物结皮层Ca^2+含量显著高于无结皮,其分别比无结皮高4.14和2.58倍。研究证实,生物结皮覆盖能够提高表层土壤对养分的吸附与固持能力,从而减少土壤表聚养分的深层渗漏和流失,对干旱和半干旱地区退化土壤的肥力提升与植被恢复具有重要意义。