混播草地不同部位对陕北黄土坡面侵蚀过程的调控效应

　　 摘要:

草被是调控坡面侵蚀的有效措施，然而草种配置及其不同部位对坡面侵蚀过程的调控效应尚缺乏定量研究。采用人工模拟降雨试验，系统研究了不同雨强下高羊茅、苜蓿混播及单播草地不同部位（叶、茎、根）对黄土坡面侵蚀过程、径流侵蚀动力及土壤侵蚀阻力的影响。结果表明：混播草地的减流减沙效益高于同部位的单播草地，且高羊茅的减流减沙效益高于同部位的苜蓿。各草被地上部分（叶与茎）减流的相对贡献均高于根系，但其减沙的相对贡献则均呈现出根系高于地上部分的特征。草被主要通过地上部分削减坡面径流流速和增加坡面阻力来实现对径流侵蚀动力的调控。混播草地对坡面径流的减速增阻效益高于同部位的单播草地，且高羊茅的减速增阻效益高于同部位的苜蓿。同时，草被主要通过根系生长活动改善表土性质进而增强土壤侵蚀阻力。不同的根系类型导致了土壤侵蚀阻力的差异，须根系高羊茅增强土壤侵蚀阻力的作用优于直根系苜蓿，而混播草地较大的根长密度及稠密的细根结构显著改善了表土理化性质，从而表现出更佳的土壤抗侵蚀能力。本研究揭示了草被通过地上部分和根系实现对坡面侵蚀动力-阻力的同步双调控效应。草被垂直结构越完整，坡面侵蚀的调控效应越显著，且以混播草地对黄土坡面侵蚀的调控效果最佳。上述结果可深化草被覆盖调控坡面侵蚀过程研究，并可为陕北黄土区草被恢复管理提供重要的科技支撑