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水蚀风蚀交错区不同土地利用方式的土壤水气传输特性

韩蕾; 潘雅文; 朱志梅; 樊军; 王胜 应用生态学报 2019年第04期

摘要:研究水蚀风蚀交错区土地利用方式转变对土壤水气传输的影响,可为黄土高原生态恢复过程中有限水土资源的高效利用提供参考.为了分析不同土地利用方式下的土壤水气传输特性,探究饱和导水率(Ks)、导气率(Ka)和相对气体扩散率(DP/D0)间的关系,对柠条地、撂荒地、苜蓿地、农地和裸地样地0~5 cm深度土层原状土,采用定水头法测定Ks,气室法测定DP/D0,土壤导气率测定仪测定田间持水量(FC)下的Ka.结果表明:土壤0~5 cm容重(ρb)的大小顺序为苜蓿地>裸地>撂荒地>柠条地>农地,撂荒地、裸地和苜蓿地ρb与农地差异显著.土壤总孔隙度(Φ)的大小顺序为农地>柠条地>撂荒地>裸地>苜蓿地,相比农地,苜蓿地、裸地和撂荒地土壤Φ分别低7.5%、4.7%和3.1%.充气孔隙度(ε100)的大小顺序为农地>撂荒地>柠条地>裸地>苜蓿地,苜蓿地、裸地、柠条地和撂荒地ε100分别较农地低38.3%、33.6%、12.8%和10.1%.土壤Ks的大小顺序为撂荒地>柠条地>苜蓿地>裸地>农地,其中,撂荒地Ks显著高于其他4种土地利用方式;土壤Ka的大小顺序为撂荒地>苜蓿地>柠条地>裸地>农地,撂荒地与农地之间差异显著;土壤DP/D0的大小顺序为撂荒地>柠条地>苜蓿地>农地>裸地,其中,柠条地和撂荒地土壤DP/D0显著大于农地,分别较农地高36.8%和61.6%.土壤Ks和FC条件下的Ka、DP/D0之间呈显著相关.土地利用方式转变显著改变了土壤的通透性,耕地撂荒或者种植柠条及苜蓿改善了表层土壤导水和导气性能,农地和裸地土壤水气传输能力较差.

关键词:土地利用方式水力特性气体传输

单位:西北大学城市与环境学院; 西安710127; 西北农林科技大学水土保持研究所; 陕西杨凌712100; 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室; 陕西杨凌712100

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