近日，水保學院畢華興教授研究團隊在土壤科學領(lǐng)域TOP期刊Catena發(fā)表題為“Influence of roots on soil preferential paths for infiltration in typical vegetation of the Loess Plateau”的研究論文。
黃土高原的降水入滲過程中存在優(yōu)先流現(xiàn)象，而土壤中的植被根系是影響優(yōu)先流的重要因素。優(yōu)先流產(chǎn)生的直接原因是土壤中優(yōu)先路徑的存在，在土層深厚的黃土高原，植被根系是優(yōu)先路徑形成的重要原因。隨著黃土高原大規(guī)模的植被恢復工作，探究土壤中植被根系的數(shù)量和空間分布變化，及其對土壤中的優(yōu)先路徑形成的影響對于深入了解區(qū)域生態(tài)水文過程具有重要意義。
針對上述問題，畢華興教授研究團隊采用野外染色示蹤試驗與剖面成像相結(jié)合的研究方法，量化并分析典型植被恢復類型下不同徑級根系的特征，以及優(yōu)先路徑的數(shù)量、大小和分布，明確根系對優(yōu)先路徑形成的影響和貢獻程度。
研究發(fā)現(xiàn)，森林植被的覆蓋提高了土壤中根系的密度和表層0-5cm土壤的優(yōu)先路徑數(shù)量，其中尤以天然次生林的優(yōu)先路徑數(shù)量最多；由林草植被根系導致的下滲優(yōu)先路徑主要分布在0-15 cm的土壤層中，且大部分優(yōu)先路徑的染色浸潤半徑在5mm以下；不同徑級的根系對優(yōu)先路徑的形成均起著促進作用，但細根的作用要比粗根顯著。研究結(jié)果為植被恢復如何影響土壤優(yōu)先路徑提供了新見解，提升了對“植被恢復-根系密度變化-土壤優(yōu)先路徑變化-降水入滲特征變化”這一現(xiàn)象的認知。
水保學院2023級博士研究生管凝為論文第一作者，畢華興教授為通訊作者，北京林業(yè)大學為第一完成單位。
該項工作得到了國家重點研發(fā)計劃項目“殘塬溝壑區(qū)刺槐和油松林水源涵養(yǎng)及土壤保持功能提升技術(shù)（ 2022YFF1300401）”的支持。
