黄土丘陵区生物结皮群落组成与水分入渗的关系

Relationship between community composition and water infiltration of biological soil crusts in the hilly Loess Plateau,China

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摘要黄土丘陵区坡面尺度生物结皮多是由藻、藓和地衣等以不同比例、不同方式组合的一个复杂群落结构,显著影响水分入渗,但目前混合生物结皮水分入渗与其群落结构之间的关系仍不清楚,妨碍了对坡面尺度生物结皮土壤渗透性的评估.本研究测定了藻结皮、藓结皮及藓结皮盖度分别为＜15％、15％～30％、30％～45％、45％～60％、＞60％5个不同藻藓比例的混合生物结皮的稳定入渗速率,采用主成分分析和通径分析揭示混合生物结皮水分稳定入渗速率的影响因素,明确混合生物结皮水分稳定入渗速率与群落结构之间的关系.结果表明:藻结皮和藓结皮土壤饱和导水率分别为0.66和2.40 mm·min-1.藓结皮盖度从＜15％到＞60％的混合生物结皮的稳定入渗速率为0.80～2.30 mm·min-1.混合生物结皮水分稳定入渗速率主要与藓结皮盖度和藓结皮改善的土壤孔隙结构密切相关,相关系数分别为0.636(P=0.011)和0.835(P=0.000).通过藻结皮和藓结皮土壤饱和导水率与盖度加权预测的混合生物结皮水分入渗量(y)与混合生物结皮实测水分入渗量(x)具有极显著相关关系(r=0.945),二者拟合的线性函数为y=0.85x(R2=0.98,P＜0.05).本研究明确了混合生物结皮水分入渗与单一组成生物结皮水分入渗之间的关系,为准确评估该区生物结皮水文过程提供了科学依据.

作者王闪闪 ^[1] 赵允格 ^[2] 明姣 ^[1] 张子辉 ^[3] 郭雅丽 ^[4] 学术成果认领

作者单位西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌712100;中国科学院大学,北京100049 ^[1] 西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌712100 ^[2] 山西省运城市农业农村局,山西运城044000 ^[3] 西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100 ^[4]

关键词表现面积线源入流入渗法稳定入渗速率通径分析

栏目名称 生物土壤结皮专栏

DOI 10.13287/j.1001-9332.202207.007

发布时间 2022-08-19

基金项目

国家自然科学基金 中国科学院“西部之光”人才培养引进计划