毛乌素沙地生物结皮对水分入渗和再分配的影响

摘要

生物结皮的发育影响着干旱半干旱区小尺度土壤水文过程。对两种自然降雨条件下(降雨量为8.5 mm和14.8 mm)的3种放牧管理类型(持续放牧地、围栏5 a禁牧区、围栏15 a禁牧区)有、无生物结皮土壤的降雨入渗速率和再分配规律进行了测定。结果如下:(1)入渗速率禁牧5 a和禁牧15 a样地的有结皮土壤的入渗速率极显著低于无生物结皮土壤。持续放牧样地上,生物结皮发育很差,其对土壤的入渗速率无显著影响。(2)入渗深度自然降雨为8.5mm的次日在持续放牧区能入渗到15～20 cm,而在禁牧5 a和禁牧15 a围栏区仅能入渗到10～15 cm。自然降雨为14.8 mm的次日在持续放牧区能入渗到30～40 cm,在禁牧5 a和禁牧15 a围栏区能入渗到20～25 cm。在无雨条件下,禁牧15 a围栏区50 cm以下土壤水分状况较禁牧5 a和持续放牧区更差。测定结果表明:生物结皮的形成降低了水分的入渗速率和自然降雨的下渗深度,使下渗水分减少,渗透深度变浅,由此可见当地高频率(84.6%)的小降雨(<10mm)事件只能对浅根系的草本有效,这将使得草本植物生长旺盛而深根系半灌木油蒿生长不良,逐渐衰退。