金沙江干热河谷典型林草地植物根系对土壤优先流的影响

Effects of plant roots on soil preferential flow in typical forest and grassland in the dry-hot valley of Jinsha River, China

摘要为了明确土壤优先流形态特征以及植物根系对其形成的影响,以金沙江干热河谷元谋县苴那小流域典型植被类型银合欢人工林地和扭黄茅荒草地为研究对象,基于染色示踪法并结合Photoshop CS5和Image-Pro Plus 6.0图像处理技术,分析了2种植被下的土壤优先流形态特征和分布特征,并探究了植物根系对其的影响.结果表明:林地和荒草地的土壤优先流染色面积具有明显差异,林地染色面积比总体随土壤深度的增加而减小,但部分地方表现出增大现象;荒草地染色面积比随土壤深度增加呈单调递减,林地优先流发生程度高于荒草地.根系对优先流的形成具有重要影响,根径0≤d≤5 mm和d＞ 10 mm范围内,林地根长密度随着土层深度的增加呈单调递减趋势,5 mm＜d≤10 mm根系根长密度在30～ 40 cm土层出现较大波动;荒草地各级根系根长密度均与土壤深度呈负相关关系.林地染色面积比与3mm＜d≤5 mm根径范围内的根长密度呈极显著相关,荒草地染色面积比与d≤3 mm范围的根长密度呈极显著相关;2种地类染色面积比均与1 mm＜d≤3 mm范围的根重密度及d≤1 mm的根表面积呈极显著相关,与d＞5 mm根径的根长密度、根重密度、根表面积的相关性不显著.研究区2种地类的土壤优先流染色面积总体变化趋势为随土壤深度的增加而减小,植物根系与土壤优先流的形成关系密切,其中,细根能显著促进土壤优先流的形成,粗根对优先流的形成具有局限性.