评估喀斯特沟谷中由根系与土壤相互作用引起的土壤侵蚀：植被恢复对侵蚀-沉积过程对比的影响

《Plant and Soil》：Assessing soil detachment driven by root-soil interactions in karst trough valleys: influence of vegetation restoration on erosion–deposition contrasts

植被恢复时长与地形位置（侵蚀/沉积）对喀斯特谷地土壤 detachment capacity（Dc）的影响研究。通过对比5年和10年恢复的草地与裸地，发现Dc随恢复时间延长显著降低，侵蚀区Dc是沉积区的3.56倍。Dc与水流功率呈强正相关，负相关于土壤容重、团聚体稳定性、有机质及根系密度等参数。土壤特性主导侵蚀区Dc，而水文因素在沉积区起主要作用。

　　

摘要

背景与目的

植被恢复的时间长度和地形位置（侵蚀区与沉积区）通过改变水力条件、土壤物理化学性质以及根系特征，影响喀斯特槽谷中的土壤剥离能力（Dc）。本研究评估了植被恢复时间和地形位置对喀斯特槽谷环境中Dc的控制作用和缓解效果。

方法

我们比较了两种草地经过5年（A5组）和10年（A10组）恢复后的土壤性质、根系特征以及Dc值，并以裸地（BL）作为侵蚀区和沉积区的对照。利用皮尔逊相关性分析、回归分析和偏最小二乘路径模型来评估Dc与其影响因素之间的关系。

结果

关键土壤和根系参数，包括水稳聚集体（WSA）、土壤有机质（SOM）、根径（RD）和根体积密度（RVD），随着恢复时间的增加而提高，在沉积区这些参数的值始终更高。除侵蚀区的层理坡面外，所有地点的Dc值均随恢复时间的延长而显著降低。在该坡面上，基岩层理与坡度平行，这限制了土壤的蓄水能力，使其无法有效抵抗水动力侵蚀。侵蚀区的平均Dc值是沉积区的3.56倍。水流能量是预测Dc的最强水力因素，同时Dc值与土壤容重（BD）、WSA、SOM和RVD呈负相关。

结论

研究结果表明，SOM、WSA、根径和RVD随恢复时间的增加而提高。在水力参数中，水流能量对Dc的预测能力最强。在侵蚀区，土壤性质是影响Dc的主要因素；而在沉积区，水力因素起主导作用。