喀斯特坡面生物结皮发育特征及其对土壤水分入渗的影响

摘要：

作为地表植被恢复的先锋种群和景观的重要组成部分,生物土壤结皮(BSCs)对地表过程具有重要影响.为探明喀斯特地区BSCs发育特征及其对土壤水分入渗的影响,本研究选取喀斯特代表性坡面开展了BSCs实地调查和人工模拟降雨试验,探究了BSCs覆盖土壤的水分入渗过程,试验设计了5个BSCs盖度水平(0、28％、40％、70％、97％)和2个雨强(42和132mm· h-1).结果 表明:在不同土地利用条件下,BSCs发育水平存在显著差异,但在同一土地利用条件下,BSCs发育水平沿坡面的空间变化规律不明显.与裸地相比,地表发育BSCs可使地表粗糙度增大,显著延长初始产流时间,促进土壤水分入渗.在小雨(42 mm·h-1)和强降雨(132mm·h-1)下,BSCs覆盖小区初渗速率分别为裸地小区的1.7～1.9和1.2～ 1.9倍,平均入渗速率分别为裸地小区的2.5～3.0和1.4～3.3倍.在试验雨强下,BSCs盖度与初始产流时间均呈显著正相关,BSCs促进水分入渗的临界盖度为65％ ～70％,在强降雨条件下,BSCs对地表径流的阻滞作用有所削弱.Horton模型对喀斯特坡面BSCs覆盖下土壤水分入渗过程模拟结果最优,其次为Kostiakov模型和Philip模型.综上,喀斯特坡面BSCs发育的空间变异程度高,对水分入渗过程影响显著.

关键词：喀斯特;生物土壤结皮;发育;土壤水分入渗;入渗模型

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资助基金：本文由国家自然科学基金重点项目41730748

在线出版日期：2021-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2875-2885