2024年3月16日发(作者：)

第

37

卷第

3

期

2023

年

6

月

水土保持学报

JournalofSoilandWaterConservation

Vol.37No.3

,

Jun.2023

围栏封育对荒漠草原灌丛草地土壤优先流的影响研究

(

宁夏大学农学院

,

银川

7

宁夏大学生态环境学院

,

银川

71.50021

;

2.50021

;

宁夏大学西北土地退化与生态系统恢复国家重点实验室培养基地

,

3.

2

,

3

,

43

,

43

,

43

,

43

,

43

,

4

,

王兴

2

,

,

朱志昊

2

,

,

王丽

2

,

,

宋乃平

2

,

,

杜灵通

2

,

徐苗苗

1

,

孟晨

1

,

)

银川

7

西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室

,

银川

750021

;

4.50021

摘要

:

为探究围封对灌丛草地土壤优先流的影响

,

以宁夏吴忠市盐池县典型荒漠草原区为研究区

,

通过野

外入渗染色试验

、

图像处理分析等方法

,

对围封荒漠草原灌丛草地土壤优先流的影响进行评价

。

结果表

(

)

明

:

围栏封育与放牧管理样地土壤水分入渗特征存在差异

,

在围栏封育样地

,

草地

、

天然柠条林地

、

人工

1

在放牧管理样地

,

草地

、

天然柠条林地

、

人工柠条林地入渗染色图像分别在

105

—

140cm

呈现染色分支

,

(

围栏封育导致土壤优先流发生深度更大

;

土壤剖面染色面积比

0

—

80

,

0

—

70

,

0

—

80cm

呈现均匀分布

,

2

)

表现为围栏封育草地

>

围栏封育天然柠条林地

>

围栏封育人工柠条林地

>

放牧管理人工柠条林地

>

放牧

管理天然柠条林地

>

放牧管理草地

,

土壤染色深度表现为围栏封育草地

>

围栏封育天然柠条林地

>

放牧

管理草地

>

放牧管理天然柠条林地

>

围栏封育人工柠条林地

>

放牧管理人工柠条林地

,

围栏封育管理会

(

)

导致土壤剖面染色面积比及染色深度增大

;

土壤优先流变异系数表现为放牧管理天然柠条林地

>

放牧

3

放牧管理导致土壤优先流程度增加

,

而围栏封育降低灌木林地及草地的优先流程度

。

因此

,

在荒漠草原等

干旱半干旱地区

,

围栏封育可作为提升土壤水分均匀入渗深度

、

降低优先流发生程度

、

提高土壤水分利用

效率的重要管理方式

。

关键词

:

优先流

;

荒漠草原

;

灌丛草地

;

围栏封育

;

放牧干扰

:/

..

DOI

10.138702023.03.011

j

()

中图分类号

:

S152.7

文献标识码

:

A

文章编号

:

103-0081-06

管理人工柠条林地

>

围栏封育天然柠条林地

>

放牧管理草地

>

围栏封育人工柠条林地

>

围栏封育草地

,

柠条林地的入渗染色图像分别在

0

—

1

而在

125

,

0

—

115

,

0

—

105cm

呈现均匀分布

,

25

—

240

,

115

—

150

,

StudntheEffectofGrazinndEnclosureonthePreferentialFlowof

y

o

g

a

SoilinDesertGrasslandandShrubGrassland

,,,,,

234234234

,

WANGLiSONGNaiinDULinton

pg

,

g

,,,,,,

,

ME

,

WANGX

,

XUMiaomiaoNGCheninZHUZhihao

g

,

,,

:(,

imae

p

ultsshowedthat1

)

Inthefencedandenclosed

p

lotsthe

gg

a

y

,

Wu

,

desertareainNinxia

p

rovincezhonitastakenasthestudreafieldinfiltrationdeinestand

gg

c

y

w

y

a

yg

t

:

Abstract

Inordertoexloreeffectoftheenclosureofshrub

g

rasslandonsoil

p

referentialflow

,

tical

pyp

)

RehabilitationandReconstructionoeradedEcosstemsinNorthwestChina

,

NinxiaUniversitYinchuan

750021

f

D

gygy

,

EcosstemRestorationinNorthwestChina

,

NinxiaUniversitYinchuan

750021

;

4.

Keaborator

ygy

,

y

L

y

o

f

Environment

,

NinxiaUniversitYinchuan

750021

;

3.

KeaboratorandDeradationand

gy

,

y

L

y

o

f

l

g

(

1.

Colleeoriculture

,

NinxiaUniversitYinchuan

750021

;

2.

Colleeocoloical

gf

A

g

gy

,

gf

E

g

,,

encedandenclosed

p

lotsrasslandnatural

ggg

,,

razinanaement

p

lotstheinfiltrationstaininmaesof

g

rasslandnatural

C

.

korshinskii

forestand

gg

m

gg

i

g

artificial

C

.

korshinskii

forestshoweduniformdistributionin0-80

,

0-70and0-80cm

,

py

收稿日期

:

2022-10-01

,);,,)

宁夏自然科学基金项目

(

宁夏重点研发计划项目

(

资助项目

:

2021AAC050052022AAC031022021BEB040122022BEG020032019BFG02010

:(

—),,,,。:

女宁夏中卫人硕士研究生主要从事水土保持与土壤水文研究

E

第一作者徐苗苗

1998-mail3036649605@

q

.com

q

:(

—),,,,,。:

通信作者孟晨

男宁夏石嘴山人助理研究员硕士生导师主要从事水土保持与土壤水文研究

1990E-mailmenchen@

g

Caraanakorshinskii

forestandartificial

C

.

korshinskii

forestshoweduniformdistributionat0-125

,

g

,

0-115and0-105cm

,

resectivelandbranchint125-240

,

nthe

pyg

a

()

dethofsoilreferentialflowwasdeeenedduetofencin.2Thearearatioofsoilrofilestaininasas

pppgpg

w

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82

水土保持学报

第

37

卷

:

followsfenced

g

rassland>fencednatural

C

.

korshinskii

forest>fencedartificial

C

.

korshinskii

forest>

fencedartificial

C

.

korshinskii

forest>

g

razinanaedartificial

C

.

korshinskii

manaement

g

m

gg

:

coefficientof

p

erformancewasasfollowsrazinanaementnatural

C

.

korshinskii

woodland>

g

razin

gg

m

gg

wouldleadtotheincreaseofsoil

p

rofilestaininrearatioanddeth.

(

3

)

Soil

p

referentialflowvariation

g

a

p

C

.

korshinskii

forest>

g

razinanaed

g

rassland>

g

razinanaednatural

C

.

korshinskii

forest>

g

m

gg

m

g

razinanaementartificial

C

.

korshinskii

forest>

g

razinanaementnatural

C

.

korshinskii

forest>

gg

m

gg

m

g

:

razinanaement

g

hofsoilstaininasasfollowsfenced

g

rassland>fencednatural

gg

m

gpg

w

manaementartificial

C

.

korshinskii

>enclosurecultivatinatural

C

.

korshinskii

woodland>

g

razin

gg

n

g

,

fencinanbeanimortantmanaementmethodtoimrovetheuniforminfiltrationdethofsoilwaterreducethe

g

c

pgpp

occurrenceofreferentialflow

,

andimrovetheefficiencfsoilwateruse.

ppy

o

[]

优先流现象是一种导致溶质快速下迁

1

的重要

的土壤水分运动过程

,

其通过影响土壤水分

、

养分等

atinndenclosureswillreduce

gg

m

gpg

a

,,

thedereeofreferentialflowshrubforestand

g

oreinaridandsemi-aridareassuchasdesertstee

gppp

:;;;

Kewords

referentialflow

;

desertsteeshrub

g

rasslandenclosurerazinisturbance

pppgg

d

y

以往研究集中于放牧及围封对土壤水分

、

养分及多样

性的影响

,

而针对放牧及围封影响土壤优先流的研究

不够

,

阻碍对荒漠草原地下生态过程的全面认识

。

以

宁夏盐池县典型荒漠草原为研究区

,

选取放牧干扰及

围栏封育的人工柠条林地

、

天然柠条林地及草地

,

通

]

15

过野外土壤水分入渗染色示踪法

[

研究围栏封育对

manaementrassland>

g

razinanaementcultivatinrtificial

C

.

korshinskii

forestland>enclosuresfence

ggg

m

gg

a

资源的运移与分布

,

决定植被对资源的获取与吸收

,

在影响干旱区水土流失

、

地下水污染等生态过程的同

时

,

对荒漠草原等干旱区植被的可持续生长产生重要

动形式与类型多样

,

对地表水

、

地下水和土壤水运动

先流现象的发生可以很大程度地减少地表径流的产

生

[

4

]

]

2

]

3

。

由于优先流的非均匀性及非平衡性

[

,

作用

[

其运

荒漠草原灌草地土壤优先流的影响

,

以期为荒漠草原

地区植被恢复管理提供科学依据

。

过程的影响十分复杂

。

例如

,

在森林生态系统中

,

优

,

有利于水资源的保护和调控

;

同时

,

在水资源丰

1

材料与方法

1.1

研究区概况

盐池县位于宁夏回族自治区东部

,

吴忠市辖县

(—

1

,—

3

。

盐池属于农耕民

107°15'07°19'E37°32'7°36'N

)

族与游牧民族的交界地带

,

是著名的滩羊集中产区

。

该

区日照时间长

、

温差大

,

干旱少雨

,

光能丰富

,

日照充足

,

年平均气温

7

冬夏两季平均温差

28℃

,

.8℃

。

荒漠草原

草场主要以风沙土为主

。

由于乱垦

、

乱挖

,

大部分草原

、

狗尾草

50%

。

主要植物有猪毛蒿

(

Artemisiascoaria

)

p

(、、

长芒草

(

短花针茅

Setariaviridis

)

Stiabuneana

)

pg

(、、

赖草

(

白草

Stiabrevilora

)

Lemussecalinus

)

pfy

严重沙化

,

一般草层高度

1

覆盖度

30~20cm

,

5%~

富的地区

,

优先流现象会导致土壤含水率提高

,

对地

5

]

。

但是

,

下水补给起至关重要的作用

[

在地质条件特

殊

、

降雨量集中的区域

,

优先流现象也会造成滑坡

、

泥

石流等地质灾害

;

在农田中

,

优先流现象的发生会导

致农药快速流失

,

降低养分利用率的同时造成地下水

此

,

对典型区域及环境下土壤优先流的研究对于水土

资源合理利用以及生态环境建设具有重要意义

。

]

8

,

类草原

[

生态系统稳定性差

,

年降水量少

,

植物种类贫

]

9

。

过度放牧是影响荒

乏

,

生产力低

,

退化后难以恢复

[

]]

1011

。

孙会等

[

漠草原土壤环境的主要原因

[

发现

,

适度

6

]

7

]

,。

因

污染

[

对环境安全及人体健康产生严重威胁

[

荒漠草原是草原向荒漠过渡

,

草原植被最干旱的一

放牧对草地植被群落物种多样性具有促进作用

,

有利于

]

12

草地生态系统健康和可持续发展

;

谷康民等

[

发现

,

放

牧对土壤水分初始入渗的增加对退耕还林

(

草

)

时期黄

土高原水资源压力的缓解和土壤水分条件的改善具有

]

13

重要意义

;

但王悦骅等

[

发现

,

围封可提高植物的盖度

、

(、

苦豆子

(

Oxtroisracemosa

)

Sohoraaloecu-

yppp

、、

银灰旋花

(

虫实

roides

)

Convolvulusammannii

)

(

等

。

Corisermumhssoiolium

)

pypf

1.2

样点选取

(、

牛枝子

(

Pennisetumcentrasiaticum

)

Lesedeza

p

、、

猫头刺

(

沙珍棘豆

otaninii

)

Oxtroisacihlla

)

pyppy

密度

、

丰富度和生物量

,

对植被恢复起到很好的作用

;

姚

]

14

喜喜等

[

认为

,

围封虽然增加高寒草甸植物群落生

根据植被类型及放牧与否

,

在宁夏盐池县荒漠草

原区内共设置

6

个试验样地

,

各样地土壤类型均为草

原风沙土

,

地形

、

海拔一致

。

样地基本情况见表

1

,

样

品采集

2022

年

4

月

。

物量和土壤养分

,

但引起草地植物群落多样性下降

,

故适当放牧可以保护植物群落多样性和物种丰富度

。

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第

3

期围栏封育对荒漠草原灌丛草地土壤优先流的影响研究

徐苗苗等

:

83

样地编号

1

2

3

4

5

6

表

1

试验点样地信息

土地管理方式

放牧管理

植被覆盖情况

人工柠条林

+

猪毛蒿

+

狗尾草

天然柠条林

+

猪毛蒿

+

狗尾草

人工柠条林

+

猪毛蒿

+

狗尾草

天然柠条林

+

猪毛蒿

+

狗尾草

猪毛蒿

+

狗尾草

猪毛蒿

+

狗尾草

坐标

37°49'43″N

,

107°30'08″E

37°49'36″N

,

107°30'37″E

37°49'42″N

,

107°30'31″E

37°49'25″N

,

107°31'11″E

37°49'37″N

,

107°30'38″E

37°49'31″N

,

107°30'45″E

海拔

/

m

1519

1516

1517

1497

1511

1518

围栏封育

1.3

入渗染色试验

优先流研究方法有多种

,

最常用的有染色示踪法

]

1

,

16

,

和穿透曲线法

[

经过文献查阅以及实地检测等方

面综合考量

,

本试验采用染色示踪法

,

使用自制长

、

宽

、

高

、

厚分别为

120

,

60

,

30

,

0.5cm

的铝合金框架

。

选择地形相对平整

、

植被均匀地块作为试验点

,

试验点相邻的灌丛位置设置为土壤的染色示踪观测

剖面

;

土壤的表层杂质需要处理干净

,

以达到更好的

试验数据与结果

,

但是

,

不能影响表面的腐殖质层

。

/

处理结束之后

,

将铝合金框架高的

1

方向砸

2

沿

90°

入土壤

,

再覆上塑料膜保护试验点不被动物破坏以

及自然环境影响

,

等待

1

天

。

1

天后

,

去除塑料膜

,

按

染色的样方表面积和实际消耗量计算出需要的亮蓝

/

数据计算

,

研究区亮蓝染色剂浓度为

4

g

且需要

L

,

用恒流泵以积水渗透的方式均匀喷洒于试验

11.5L

,

用高分辨率数码相机对以相同间隔垂直挖掘的

12

个

染色剖面进行拍摄

。

溶液

,

用研究区

7

—

8

月降水情况确定喷洒体积

,

根据

2

结果与分析

n

2

n

n

∑

i

DC

i

-

(

∑

i

DC

i

)

2

=1=1

)

n

(

n

-1

()

CV=4

1

n

∑

i

=1

DC

i

n

式中

:

CV

为染色面积比变异系数

;

n

为剖面垂直计算土

。

层数

;

DCi

层对应的染色面积比

(

%

)

i

为剖面第

2.1

土壤水分入渗特征

下

,

放牧干扰和围栏封育都对土壤水分入渗过程具有

一定影响

。

土壤水分入渗染色深度为天然草地围栏

封育

>

天然柠条林围栏封育

>

人工柠条林围栏封

育

>

天然草地放牧干扰

>

人工柠条林放牧干扰

>

天

然柠条林放牧干扰

。

围栏封育草地在

0

—

125cm

的

深度

,

染色呈均匀分布

,

125

—

240cm

呈现出现染色

分支

。

围栏封育天然柠条林地在

0

—

115cm

深度染

色呈均匀分布

,

115

—

150cm

呈现深度不同的染色分

支

。

围栏封育人工柠条林地在

0

—

105cm

深度上林

地染色呈均匀分布

,

105

—

140cm

呈现不同的染色分

支

。

放牧管理草地和放牧管理人工柠条林在染色上呈

—

8

现基本相同的趋势

,

均在

00cm

深度上染色均匀分

—

7

达到

1

天然柠条林染色在

0cm

,

40cm

,

0cm

呈均匀分

2.2

土壤染色深度及面积比

—

1

布

,

在

7000cm

土层呈现出染色分支

。

布

,

放牧管理草地染色分支大于放牧管理人工柠条林

10

由图

1

可知

,

在荒漠草原地区

,

相同的植被条件

点

。

喷洒完

,

继续用塑料膜覆盖

。

1

天后

,

移除框架

,

1.4

图像处理与数据分析

用

Erdasimainev9.2

、

PhotoshoS6

和

Imae

gp

C

g

ProPlusv6.0

软件分别对图像进行几何校正和光照

校正

、

降噪及阈值处理以及划分出独立闭合的染色团

块

,

提取染色图像的数量

、

面积和位置

,

最后进行一系

列的计算

。

首先

,

优先流比计算公式为

:

æ

L

×

W

ö

÷

×

()

PE

=

ç

1-

100%1

è

S

r

ø

;;

式中

:

PE

为优先流比

(

%

)

L

为基质流深度

(

cm

)

W

。

长度指数计算公式为

:

为水平染色宽度

(

cm

)

在荒漠草原地区

,

放牧干扰和围栏封育人工柠条

林地

、

天然柠条林和天然草地的土壤染色面积比均随

表现为围栏封育

mm

土壤剖面染色面积比的最大值

,

栏封育人工柠条林地

(

34.79%

)

>

人工柠条林放牧干扰

。

而土壤染色深度表现为围栏

牧管理草地

(

28.52%

)

,

着土层深度的增加而减小

(

图

2

)

6

个样地

0

—

400

草地

(

403.8%

)

>

围栏封育天然柠条林地

(

39.86%

)

>

围

L

i

=∑

DC

i

+1

-

DC

i

i

=1

n

;

式中

:

L

i

为长度指数

(

%

)

DC

i

和

DC

i

+1

分别为第

i

;

层和第

i

+1

层土壤剖面的染色面积比

(

%

)

n

为土

壤剖面层数

。

染色面积比计算公式为

:

()

2

(;。

优先流染

cm

2

)

S

n

为剖面未染色的总面积

(

cm

2

)

色形态变异系数计算公式为

:

æ

S

ö

t

÷

×

()

DC

=

ç

100%3

S

n

+

S

è

t

ø

;

式中

:

DC

为染色面积比

(

%

)

S

t

为剖面染色总面积

(

30.67%

)

>

放牧管理天然柠条林地

(

30.62%

)

>

放

封育草地

(

271mm

)

>

围栏封育天然柠条林地

(

226

条林地

(

213mm

)

>

围栏封育人工柠条林地

(

209

mm

)

>

放牧管理草地

(

223mm

)

>

放牧管理天然柠

。

mm

)

>

放牧管理人工柠条林地

(

200mm

)

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84

水土保持学报

第

37

卷

图

1

优先流垂直分布

图

2

放牧干扰和围栏封育下土壤染色面积比

2.3

土壤基质流深度及长度指数

试验中基质流深度是染色面积

>80%

的染色深

mm

)

>

人工柠条林地围封

(

81.63mm

)

>

围封天然柠

条林地

(

76.64mm

)

>

放牧草地

(

62.88mm

)

>

放牧人工

度

。

由表

2

可知

,

土壤基质流深度为围封草地

(

98.73

。

柠条林地

(

613.6mm

)

>

放牧天然柠条林地

(

26.65mm

)

其中

,

围栏封育草地与放牧管理草地的土壤基质流深

度相差

围栏封育人工柠条林地与放牧管理人

358.5mm

,

工柠条林相差

2

围栏封育天然柠条林地与放牧

92.7mm

,

)、))。

对试验活跃

(

和速变

(

02.02.<0.4

p

≤

p

>

)

地进行优先流染色形态变化程度的分析

(

表

3

可知

,

土

壤优先流变异系数表现为放牧管理天然柠条林地

>

放

牧管理人工柠条林地

>

围栏封育天然柠条林地

>

放牧

放牧管理天然柠条林地土壤入渗染色变异系数最高

,

土

壤优先流程度为速变

,

该样地土壤优先流现象最为明

显

;

放牧管理人工柠条林地土壤优先流程度为活跃

,

优

先流现象明显

;

围栏封育天然柠条林地

、

围栏封育人工

柠条林地

、

围栏封育草地和放牧管理草地土壤优先流程

度为次活跃

,

优先流现象不明显

。

围栏封育对柠条林

地土壤优先流程度的限制最为显著

。

管理草地

>

围栏封育人工柠条林地

>

围栏封育草地

。

且围栏封育的基质流平均值均大于放牧干扰

,

mm

,

可见放牧干扰对林地土壤基质流深度影响较大

,

其

中天然柠条林的影响是所有中最大的

。

土壤入渗染

色长度指数表现为围栏封育草地

(

4.09%

)

>

放牧人

工柠条林地

(

3.27%

)

>

放牧草地

(

3.14%

)

>

围栏封

(。

2.43%

)

>

放牧天然柠条林地

(

2.13%

)

2.4

染色形态变化程度及优先流程度分析

育人工柠条林地

(

2.95%

)

>

围栏封育天然柠条林地

管理天然柠条林土壤基质流深度相差最大

,

达到

49.99

3

讨论

3.1

土壤水分入渗特征

试验点样地的土壤染色深度皆表现为围栏封育大

于放牧管理

,

由此可知

,

围栏封育导致土壤水分相对均

匀地下渗至更深的土层

。

其中

,

土壤水分入渗染色深度

最深的是天然草地围栏封育

,

土壤入渗染色深度最小的

是放牧管理天然柠条林

,

可能是因为天然草地的植物根

)、

划分为相对稳定

(

次活跃

(

0

p

≤0

p

≤

优先流发育程度按照优先流染色形态变化程度

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第

3

期围栏封育对荒漠草原灌丛草地土壤优先流的影响研究

徐苗苗等

:

85

系较浅

;

同时

,

在没有别的外来情况干扰下

,

草的生命力

比较旺盛

,

故生长比较快

,

土壤水分入渗染色深度最深

,

而天然柠条林则由于前期受到相对稳定且较小的外来

样点

标号

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

基质流

67.36±27.23

55.36±11.72

77.17±28.42

86.09±11.27

53.00±31.71

69.64±15.56

83.64±30.87

62.18±11.05

63.58±10.97

98.00±15.51

99.45±22.11

0.30±0.67

深度

/

mm

干扰

,

当突然接收到强度较大的放牧干扰

,

植物会出

17

]

,

现应激反应

,

故对植物和土壤的特性影响较大

[

其

恢复较慢

,

土壤水分的入渗也就较少

。

长度

指数

/

%

4.49

2.05

3.18

2.71

0.92

3.34

1.32

3.54

4.13

2.15

2.97

5.22

长度指数

平均值

/

%

3.27

2.95

2.13

2.43

3.14

4.09

染色

表

2

不同管理方式下灌草地土壤优先流特征因子

样地

人工柠条林

-

放牧干扰

人工柠条林

-

围栏封育

天然柠条林

-

放牧干扰

天然柠条林

-

围栏封育

天然草地

-

放牧干扰

天然草地

-

围栏封育

基质流深度

平均值

/

mm

61.36

81.63

26.65

76.64

62.88

98.73

染色深度

平均值

/

mm

145.14

149.96

101.97

166.05

137.62

186.18

深度

/

mm

132.55±39.32

157.73±40.68

160.83±27.40

139.09±19.15

138.64±39.74

164.00±31.08

168.09±19.59

131.91±35.57

143.33±32.01

165.91±22.18

206.45±31.46

66.30±29.34

基质流深度和染色深度数据为平均值

±

标准差

。

注

:

表

3

不同灌草地优先流染色形态变化程度

样地

人工柠条林

-

放牧干扰

人工柠条林

-

围栏封育

天然柠条林

-

放牧干扰

天然柠条林

-

围栏封育

天然草地

-

放牧干扰

天然草地

-

围栏封育

样地标点

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

DC

最大值

/

30.67

29.10

34.79

28.63

30.62

25.59

39.86

25.11

28.52

34.28

40.38

5.93

%

DC

最小值

/

5.76

%

变异

系数

(

CV

)

0.3385

0.2371

0.1893

0.1053

0.4672

0.3732

0.1296

0.2072

0.1731

0.1526

0.1261

0.1659

变异系数

平均值

0.2878

0.1473

0.4202

0.1684

0.1628

0.1460

程度

等级

活跃

次活跃

速变

次活跃

次活跃

次活跃

优先流

现象

明显

不明显

极明显

不明显

不明显

不明显

15.09

18.24

19.42

12.21

16.33

22.00

14.73

16.72

22.97

22.92

1.58

3.2

土壤染色深度及面积比

围栏封育草地染色面积比及染色深度远高于其

他

,

围栏封育天然柠条林染色面积比及染色深度远高

破坏土壤孔隙

。

3.3

土壤基质流深度及长度指数

就土壤基质流深度而言

,

放牧干扰对林地土壤基

质流深度有较大的影响

,

其中

,

对天然柠条林的影响

最大

,

可能与天然柠条林原先的生长状态与生长环境

有关

。

从土壤入渗染色长度指数可见

,

围栏封育导致

草地及天然柠条林地土壤入渗染色长度指数增大

,

但

在人工柠条林地

,

围栏封育则导致土壤入渗染色长度

指数降低

,

最主要的原因是前期抚育管理方式不同

,

21

]

,

从而造成对外来压力的抗性不同

,

适应性不同

[

故

于其他柠条林

。

天然草地物种多样

,

根系繁杂

,

围栏

封育天然柠条林中可能也有其他种类植物

,

所以

,

根

系系统丰富

,

活动力强

,

故土壤优先流路径更丰富也

18

]

。

人工柠条林地无论放牧干扰还是围栏封育

更深

[

的土壤染色深度均小于天然柠条林和天然草地

,

主要

原因是人工种植中造林抚育措施的实施或者措施的

对水分入渗形成很大影响

。

但是

,

人工柠条林的建设

放牧管理人工柠条林地则是在原先的基础上进一步

19

]

,

不正确

,

在一定程度上破坏草地原有的孔隙结构

[

]

20

,

很大程度上增强林下土壤吸持水分的能力

[

同时

,

导致天然林与人工林结果的不同

。

3.4

染色形态变化程度及优先流程度分析

虽然放牧管理样地优先流程度高于围栏封育样

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86

水土保持学报

第

37

卷

地

,

但放牧管理样地土壤水分入渗深度低于围栏封

育样地

,

可能是放牧干扰破坏根系的结构

,

对植物

造成伤害或者围栏封育后根系生理生态学特征发生

]

22

,

变化

,

导致土壤中根系系统更为丰富

[

从而使得均

]

落优势植物叶片

:

土壤生态化学计量特征

[

草地学

J.

[]

9 WanonZhouZC

,

lvaria-

g

R

,

D

g

ZB

,

p

tionin

p

referentialwaterflowdurinaturalveetation

g

n

g

restorationonabandonedfarmlandintheLoessPlateau

[],():

2019

,

812186.

():

报

,

2021

,

291131-140.

质流深度增加

,

但放牧管理过程中由于牲畜的踩踏

、

干扰

、

啃食

,

导致土壤紧实度提升且异质性增加

[

23

]

从而降低均质流深度

,

增强优先流程度

。

同时

,

放牧

导致植物的再生

、

更新速度增快

,

形成更加丰富的根

流程度更大

。

]

24

,

系系统活动

[

或许是导致放牧管理样地土壤优先

,

[]

10 TanDuncanJM

,

GuoL

,

ontrols

g

QC

,

[],

icalProcesses

ggyg

[]

赵允格

,

刘广亮

,

等

.

放牧强度对黄土丘陵区草地植

11

孙会

,

[]

赵允格

,

张子辉

,

等

.

模拟放牧干扰对黄土丘陵

12

谷康民

,

]

区生物结皮坡面土壤水分入渗的影响

[

应用生态学

J.

():

报

,

2022

,

3371827-1834.

],():

物群落特征的影响

[

草地学报

,

J.2022304810-817.

():

2020

,

34224295-4306.

of

p

referentialflowinsoilsofdifferenthillsloe

p

osi-

p

4

结论

地及草地土壤基质流深度更大

,

其有利于广泛分布的

草本根系对水分及养分的吸收利用

;

面染色面积比及染色深度增大

,

其有利于土壤水分在

深层土壤的分布与储存

,

有利于减少蒸散发

、

增强水

分利用效率

;

地的优先流程度

。

在荒漠草原等干旱半干旱地区

,

围栏

封育可作为提升土壤水分均匀入渗深度

、

降低优先流发

生程度

、

提高土壤水分利用效率的重要管理方式

。

参考文献

:

[]

段旭

,

赵洋毅

,

等

.

滇中磨盘山典型林分土壤优

1

卢华兴

,

]

先流特征及其归因分析

[

西北农林科技大学学报

(

自

J.

,

():

然科学版

)

2022

,

50748-62.

()

相比于放牧管理

,

围栏封育管理导致柠条林

1

()

相比于放牧管理

,

围栏封育管理导致土壤剖

2

[]

靳宇曦

,

王忠武

,

等

.13

王悦骅

,

8

年围封对内蒙古荒漠草

2339-2345.

]:

原植物和土壤的影响

[

草地学报

,

J.2021

,

29

(

10

)

[]

才华

,

李长慧

.

封育和放牧对高寒草甸植被群

14

姚喜喜

,

):

1128-136.

()

相比于放牧管理

,

围栏封育降低灌木林地及草

3

](

落特征和土壤特性的影响

[

草地学报

,

增刊

J.2021

,

29

[]

土壤入渗与优先流测量方法研究

[

北京

:

中国

15

张婧

.D

]

.

[]

16 HuX

,

LiZC

,

LiXY

,

nceofshruben-

isticsintheInnerMonolia

g

rasslandofnorthern

g

[]

马红彬

,

刘杰

,

等

.

放牧对草原植物功能性状影

17

王晓芳

,

[]

不同林龄樟子松人工林土壤优先流特征

[

18

金兆梁

.D

]

.

[]

李江涛

,

李淑玲

,

等

.

不同耕作方式对华南坡耕

19

杜满聪

,

(,():

自然科学版

)

2018

,

17674-80.

]

地土壤孔隙结构和抗穿透强度影响

[

广州大学学报

J.

辽宁阜新

:

辽宁工程技术大学

,

2019.

]():

响研究进展

[

应用生态学报

,

J.2022

,

332569-576.

[]

dTillaeResearch

,

2015

,

150

:

1-9.

g

croachmentonCT-measuredsoilmacroorecharacter-

p

农业大学

,

2017.

[]

苏雪萌

,

周正朝

,

等

.

黄土丘陵区典型植被群落

2

王佩佩

,

():

2021

,

35516-23.

]

坡面土壤优先流特征及其影响因素

[

水土保持学报

,

J.

[]]

彭新华

.

土壤裂隙及其优先流研究进展

[

土壤

3

张中彬

,

J.

[]

4 SuzanneEA

,

StéhanieR

,

finref-

pygp

:

Arerentialflowinsoilseviewofdifferenttechniues

q

[],(/):

lofHdrolo2009

,

37812179-204.

ygy

():

学报

,

2015

,

523477-488.

[]

严磊

,

陈廷速

,

等

.

西南岩溶区粉垄耕作和免耕

20

陈晓冰

,

():

2018

,

32458-66.

]

方式下甘蔗地土壤优先流特征

[

水土保持学报

,

J.

[],

5 SukhiaBSReddNaabhushanamP

,

-

jy

DV

,

g

,

semi-aridauifersofIndia

[

J

]

.Hdroeoloournal

qyggy

J

[]

赵勇钢

,

吕银彦

,

等

.

汾河流域下游不同土地利

6

任泽莹

,

用方式下优先流区与基质流区土壤团聚体稳定性分析

[]():

水土保持研究

,

J.2022

,

29659-64.

():

2003

,

113387-395.

:

Pchare

p

rocessesistonflowvs

p

referentialflowin

g

[]

马红彬

,

刘杰

,

等

.

放牧对草原植物功能性状影

21

王晓芳

,

[]

刘永辉

,

田瑛

.

宁夏半干旱区柠条锦鸡儿灌木林

22

程杰

,

[]

杨思维

,

王贵珍

,

等

.

放牧作用下高寒草甸群落

23

牛钰杰

,

():

28123891-3898.

():

生长特征

.

水土保持通报

,

2016

,

361332-336.

]():

响研究进展

[

应用生态学报

,

J.2022

,

332569-576.

]

物种分布与土壤因子的关系

[

应用生态学报

,

J.2017

,

[]

王鹤雄

,

张国印

,

等

.

设施土壤优先流特征及其影

7

刘蕾

,

[]

沈艳

,

陆颖

,

等

.

宁夏盐池县荒漠草原区不同群

8

聂明鹤

,

]():

响因素研究

[

河北农业科学

,

J.2021

,

25246-52

,

71.

[]

̇

24 KöhneJM

,

KöhneS

,

Šwofmodel

u

[],

lofContaminantHdrolo2009

,

pygy

(/):

104144-35.

:

Walicationsforstructuredsoilsaterflowandtracer

pp

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