科尔沁沙地南缘不同林草措施根系对土壤抗冲性的影响

屈东旭, 吕 刚, 翟景轩, 王锋佰, 张 卓, 金兆梁, 郑 洋, 吕金昊

(1.辽宁工程技术大学 环境科学与工程学院, 辽宁 阜新 123000;2.辽宁工程技术大学 水土保持生态修复研究院, 辽宁 阜新 123000; 3.杭州大地科技有限公司, 杭州 310004;4.辽宁省风沙地改良利用研究所, 辽宁 彰武 123203； 5.国有彰武县章古台林场, 辽宁 彰武 123203)

科尔沁沙地是我国四大沙地之一，位于生态环境脆弱且敏感的农牧交错区，极易出现持久的旱灾和风沙灾害[1]。近一百多年来，随着人口加剧、过度放牧及不合理的土地利用，目前该地区已经成为我国土地沙化迅速发展的地区之一[2]。严重的土壤侵蚀和荒漠化是导致当地土地生产力下降和生态环境恶化的主要原因。移小勇等[3]研究指出增加含水量是科尔沁地区减小风蚀的有效方法。马玉凤等[4]研究指出耕地可风蚀性程度远大于沙岗地和裸地。李梅等[5]研究科尔沁沙地4种作物根茬抗风蚀效果指出风蚀量与土壤地表覆盖度、土壤0—5 cm表层含水量、地表粗糙度呈显著高度负相关。然而以往关于科尔沁沙地的研究多集中于风力侵蚀、沙地演替与植被恢复[6-7]等方面，对于水力侵蚀的研究较少。水力侵蚀是水土流失中最重要的侵蚀形式之一，其中土壤抗冲性是最能体现区域水土流失过程和规律的指标[8]。朱显谟等[9]研究指出植被固土措施是最有效和最根本的方法，植物根系缠绕、固结和串联土体能显著提高土体水稳性和抗冲性。郭明明等[10]研究黄土高原沟壑区植被自然恢复年限对坡面土壤抗冲性的影响指出土壤抗冲性的提高与土壤性质的改善和根系密度的增加密切相关，土壤容重、团聚体稳定性(MWD)及<0.5 mm根系密度是影响土壤抗冲性的关键因子。任改等[11]研究重庆四面山水源涵养林土壤抗冲性及影响因素指出林地土壤抗冲性主要受3～5 mm根系根量及其根长的影响。宋坤等[12]研究6种草本植物根系指出根生物量与抗冲指数呈显著正相关。吕春娟等[13]研究黄土区排土场指出土壤的抗蚀性指标和抗冲性指标都与根系密度在极显著水平上呈直线关系。卫志勇等[14]总结植物根系稳定土体的机理指出，当林龄小时，主要是根系的机械缠绕固结作用;当林龄增大时，还可以通过增加有机质含量和>2 mm粒级的水稳性团粒起间接作用。……