土地利用系统对中国黄土高原土壤水力特性的影响：对可持续土地管理的启示

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Impact of Land-Use Systems on Soil Hydraulic Properties in the Loess Plateau of China: Implications for Sustainable Land Management

黄土高原不同土地利用系统对土壤水保持的影响评估表明，苜蓿连作（AL）和轮作系统（W-M-R、W-A-R）显著提升土壤有机碳（22.65 g kg?1）、孔隙率及入渗率，而废弃地（CK）各项指标最低，验证了可持续农艺措施在改善土壤健康和水资源利用中的核心作用。

　　

摘要

研究目的

不同的土地利用方式对黄土高原的土壤水分保持能力有显著影响，而该地区正面临土壤侵蚀的挑战。本研究旨在评估各种土地利用方式对土壤水分保持能力的影响，并寻找能够改善水分渗透和土壤健康的可持续耕作方法。

材料与方法

实验在六种土地利用方式下进行：连续种植紫花苜蓿（AL）、连续种植小麦（WH）、连续种植玉米（MA）、小麦-紫花苜蓿轮作（W-A-R）、小麦-玉米轮作（W-M-R）以及撂荒地（CK）。每个试验小区进行了90次渗透测试，测试压力范围为0至-12厘米，以测量渗透速率。从0至10厘米、10至20厘米和20至30厘米深度采集的土壤样本被用于分析土壤有机碳、质地和根系生物量。同时评估了渗透速率、孔隙度和根系密度等水力特性。

结果

紫花苜蓿种植系统表现出最高的渗透速率和最高的土壤有机碳含量（表层土壤中为22.65克/千克），并且具有最理想的土壤质地，表明其土壤健康状况较好。相比之下，撂荒地的渗透速率、土壤有机碳含量和孔隙度最低，反映了较差的土壤健康状况。小麦-玉米轮作和小麦-紫花苜蓿轮作系统在渗透性和孔隙度方面优于单一作物种植系统（如小麦或玉米）。研究表明，土壤有机碳是改善土壤结构和水分渗透的关键因素。

结论

像作物轮作和紫花苜蓿这样的深根作物这样的可持续土地利用方式能够改善土壤的水力特性。这些结果强调了土壤有机碳管理和作物轮作在提高土壤健康、增强水分保持能力以及水资源匮乏地区土地利用规划中的重要性。