退化高寒草甸斑块根—土复合体特征研究

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2023.01.024

草地学报 ›› 2023, Vol. 31 ›› Issue (1): 202-209.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.01.024

退化高寒草甸斑块根—土复合体特征研究

杜晨璐, 乔一诺, 赵理荣, 陈瀚文, 曹孟阳, 刘玉

西北农林科技大学水土保持研究所, 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

收稿日期:2022-05-17 修回日期:2022-10-19 出版日期:2023-01-15 发布日期:2023-02-07
通讯作者: 刘玉, E-mail:kingliuyu@126.com
作者简介:杜晨璐(2002-)，女，汉族，河南洛阳人，本科生，主要从事草地水土保持方面的研究，E-mail:dcl525600@163.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(41907058)资助

The Characteristics of Root-Soil Complex in Patches of Alpine Meadow

DU Chen-lu, QIAO Yi-nuo, ZHAO Li-rong, CHEN Han-wen, CAO Meng-yang, LIU Yu

State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau, Institute of Soil and Water Conservation, Northwest A &F University, Yangling, Shaanxi Province 712100, China

Received:2022-05-17 Revised:2022-10-19 Online:2023-01-15 Published:2023-02-07

摘要/Abstract

摘要： 高寒草甸斑块的根-土复合体对局部水土流失过程具有调控作用，为研究其特征及抗侵蚀效应，本研究选取三江源区达日县境内典型中度退化草甸的植被斑块为研究对象，调查草甸斑块中心与边缘植物群落特征，测定斑块边缘0~10 cm土层和斑块中心0~20 cm土层的容重、含水率、毛管孔隙度等土壤物理性质，并开展单根拉伸和根-土复合体直剪试验。结果表明：受优势种矮嵩草的分布影响，地上生物量主要分布在斑块中心，根系主要分布在0~10 cm土层；斑块中心区域土壤抗剪强度、内摩擦角和粘聚力均随土层深度的增加而减小；斑块边缘区域土壤粘聚力，抗剪强度明显高于斑块中心区域，草甸斑块植物根系是土壤抗剪强度的主要影响因素。草甸斑块根-土复合体能明显增加退化草甸土壤的抗侵蚀能力，研究结果可为深入研究高寒草甸根系固土功能及水土流失调控提供科学依据。

关键词: 高寒草甸斑块, 植物根系, 抗剪强度, 生物结皮, 根系抗拉力

Abstract: In order to investigate the characteristics of plant root-soil complex and erosion resistance of degraded alpine meadow patches in the source region of three rivers,degraded meadow patches in Dari County,Golog Tibetan Autonomous Prefecture were selected in this study. The distribution characteristics of plant communities in the center and at the edge of meadow patches were investigated,and the basic physical properties of soil such as bulk density,water content and capillary porosity were measured in the 0~10 cm soil layer at the edge of the patches,the 0~20 cm soil layer at the center of the patches. The single-root tensile and root-soil complex direct shear tests were also conducted. The results showed that due to the distribution of the dominant species Kobresia humilis,the above-ground biomass of the meadow patches was mainly distributed in the center of the patches,and the plant roots were mainly distributed in the soil layer of 0~10 cm. With the increase of soil depth,the internal friction angle and cohesion of soil in the patch center tended to decrease,and the soil shear strength decreased. In the edge area of patch,soil cohesion and shear strength are significantly higher than that in the center of the patches,and the meadow patch plant roots are the main influential factor of soil shear strength. The root-soil complex of meadow patches can significantly increase the erosion resistance of degraded meadow soil. The results provide scientific basis for further research on root function in alpine meadows.

Key words: Patches on alpine meadow, Plant roots, Shear strength, Biological crusts, Root tension resistance

中图分类号:

S812.2

杜晨璐, 乔一诺, 赵理荣, 陈瀚文, 曹孟阳, 刘玉. 退化高寒草甸斑块根—土复合体特征研究[J]. 草地学报, 2023, 31(1): 202-209.

DU Chen-lu, QIAO Yi-nuo, ZHAO Li-rong, CHEN Han-wen, CAO Meng-yang, LIU Yu. The Characteristics of Root-Soil Complex in Patches of Alpine Meadow[J]. Acta Agrestia Sinica, 2023, 31(1): 202-209.

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