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希拉穆仁草原不同植物群落土壤入渗特征及其影响因素

王则宇  
【摘要】:为探讨希拉穆仁草原土壤入渗机制及其影响因素,进而为荒漠草原地表水土流失防治提供科学依据,本文在研究了希拉穆仁草原表层土壤和植物群落特征的基础上,通过双环法、环刀法和野外染色示踪法对研究区不同植物群落的土壤入渗速率,入渗水分分布规律等进行测定,并分析了土壤渗透性与土壤和植被等环境因子的关系得出如下主要结论:(1)研究区内六种群落类型土壤入渗过程大致可分为3个阶段,即土壤入渗速率在入渗开始后0~10min呈快速下降趋势,10~20min下降速率明显减慢并趋于稳定,30min后达到稳渗状态。不同群落类型土壤入渗性能存在较大差异,其中洽草群落表现最好,而银灰旋花最差。(2)整体而言,除银灰旋花和克氏针茅群落外其它各植被群落土壤入渗速率随土层深度增大而减小。其中洽草群落土壤入渗速率在不同土层间差异最大,其稳渗速率变化范围为0.83~2.71mm/min,蒙古韭群落差异最小,其稳渗速率变化范围为0.74~0.92mm/min。(3)六种群落中短花针茅群落、克氏针茅群落以及银灰旋花群落土壤入渗过程中下渗水分分布相对均匀;蒙古韭群落、洽草群落、羊草群落水分下渗过程中存在较为明显的连续或不连续的分支结构以及下渗优先通道。各群落染色土壤湿润锋深度与土壤入渗速率呈多项式关系,其中与土壤初渗速率相关性最强(R~2为0.87)。(4)研究区土壤理化性质和植物根系特征均与土壤入渗速率存在明显的相关性,其中土壤容重和植物根系体积与土壤入渗速率相关性最强。土壤容重是影响土壤入渗速率的最直接的因素,其它影响因子均通过改变土壤容重间接影响土壤入渗速率。(5)通过利用考斯加可夫公式、霍顿公式、菲利普公式和通用经验公式,对入渗数据进行模拟发现,霍顿模型最适合描述研究区土壤入渗速率随时间变化情况。


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