鼠兔的生物扰动改变了高山草甸中的土壤微生物网络，虽然降低了土壤的稳定性，但却增强了其功能

《CATENA》：Pika bioturbation alters soil microbial networks, reducing stability but enhancing soil functionality in alpine meadows

植被覆盖对斜坡稳定性的影响及孔隙水压力动态研究。通过人工降雨实验和数值模拟，发现高植被覆盖率（>90%）显著增加土壤渗透率和孔隙水压力，导致浅层滑坡；而裸地斑块通过抑制渗透率维持较低孔隙水压力，提升稳定性。空间分布中，上游裸地斑块更有效改善斜坡稳定性。

　　植被对坡面稳定性的影响一直是学术界关注的焦点，尤其是在极端降雨条件下。由于环境因素的多样性，植被对坡面稳定性的作用既可能是正面的，也可能是负面的。本文通过人工降雨实验，探讨了不同草覆盖度对土壤入渗和孔隙水压力动态的影响，并结合数值模拟方法，评估了植被分布对坡面稳定性的影响。实验采用四种草覆盖度（0%，30%-40%，70%-80%，>90%）的样地，分别进行了两次降雨模拟，降雨总量为270毫米，强度为60毫米/小时。通过分析土壤入渗率、孔隙水压力变化以及滑坡发生的位置和深度，研究人员得出了关于植被如何影响坡面稳定性的关键结论。

在实验中，研究人员发现，草覆盖并未提高土壤的垂直饱和水力传导率，但草覆盖的样地在降雨过程中表现出更高的入渗率和更深的入渗深度。相比之下，裸地样地由于降雨引起的物理结皮效应，其入渗率较低，且在降雨期间保持较低的孔隙水压力（<1.0 kPa）。这表明，虽然草覆盖可能在某些情况下促进水的入渗，但其对土壤结构的影响也导致了更敏感的孔隙水压力变化，特别是在浅层土壤中。这种快速上升的孔隙水压力被认为是滑坡在草覆盖度>90%的样地中发生的主因。

数值模拟进一步揭示了植被覆盖度对坡面稳定性的影响。当草覆盖度从0%均匀增加到70%时，安全系数逐渐下降，最低值达到了0.876。这说明，在高覆盖度情况下，草覆盖对坡面稳定性产生了不利影响。然而，当裸地斑块集中在上部区域时，坡面稳定性显著提高，安全系数超过了1.0。这一发现表明，裸地斑块在特定位置可以发挥积极作用，提高坡面的抗滑能力。此外，实验还表明，坡面稳定性对上部区域的植被覆盖度变化更为敏感。在相同覆盖度下，将裸地斑块放置在滑坡潜在区域的上方，有助于降低孔隙水压力，从而提高整体稳定性。

研究还指出，植被覆盖度的增加可能在某些情况下反而会削弱其对坡面稳定性的正面作用。例如，随着土壤水分含量的增加，根系提供的附加凝聚力会减弱，这主要是由于根系的张力下降以及土壤颗粒之间的水膜形成。因此，高覆盖度的草可能在极端降雨条件下导致更严重的滑坡风险。而裸地斑块在极端降雨条件下，由于其较低的入渗率，有助于减少土壤水分的迅速积累，从而维持较低的孔隙水压力，提高坡面的稳定性。

在讨论部分，研究进一步分析了植被与裸地斑块对土壤入渗的主导因素。裸地坡面的入渗率主要受到地表土壤和微地形特征的影响。在降雨过程中，缺乏植被覆盖会导致土壤直接暴露在雨滴冲击下，形成低渗透性的物理结皮，从而降低入渗率。相比之下，植被覆盖的坡面由于根系的增强作用，能够延缓径流并降低流速，从而提高土壤的渗透能力。然而，当降雨强度极高时，植被的截留和蒸腾作用被削弱，入渗率迅速上升，导致土壤水分含量和孔隙水压力的快速增加，这可能抵消根系对土壤的加固作用。

研究还发现，裸地斑块在极端降雨条件下的分布位置对坡面稳定性有重要影响。将裸地斑块置于滑坡潜在区域的上方，可以有效减少上部区域的水入渗，降低与坡面平行方向的水流速度，从而减轻对滑坡区域的渗透力。这一现象可以通过达西定律进行解释，即在饱和水力传导率恒定的情况下，水流速度与水力梯度呈正相关。因此，裸地斑块在上部区域的分布有助于降低渗透力，提高滑坡区域的稳定性。

此外，研究指出，植被覆盖度的变化对坡面稳定性的影响因区域而异。在上部区域，随着覆盖度的增加，安全系数的变化更为显著，说明上部区域的植被覆盖度对坡面稳定性具有更高的敏感性。而在下部区域，即使覆盖度增加，其对坡面稳定性的影响相对较小。因此，在极端降雨条件下，上部区域的植被覆盖度管理可能比下部区域更为关键。

实验结果表明，极端降雨条件下，裸地斑块的分布优化可以显著提高坡面的稳定性。例如，在相同的覆盖度下，将裸地斑块集中在上部区域，能够有效减少滑坡风险。然而，这种优化并不意味着植被的完全去除，而是通过合理的植被分布和斑块设置，实现对坡面的稳定保护。因此，未来的生态恢复和土地管理策略应考虑植被覆盖度的空间分布，以在极端降雨条件下最大化其对坡面稳定性的正面作用。

综上所述，植被对坡面稳定性的影响是复杂的，既包括其通过根系增强土壤结构和通过蒸腾作用调节土壤水分含量的正面效应，也包括在极端降雨条件下，由于入渗速率增加和孔隙水压力快速上升可能带来的负面效应。裸地斑块的合理分布可以在一定程度上缓解这些负面影响，提高坡面的稳定性。因此，在实际应用中，应结合植被覆盖度的动态变化和极端降雨条件，优化植被分布，以达到最佳的坡面稳定性管理效果。