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間作模式改善了土壤的水分優先流(大孔隙流)特性

 土地利用變化(LUCC)導致的土壤退化,是與土壤侵蝕、森林銳減、生物多樣性喪失等密切相關的全球性關注熱點。此類與社會經濟、生態環境、人類活動等相關的問題,在生物多樣性富集的西雙版納地區尤為突出。 

  近幾十年來,大面積單一橡膠種植給西雙版納的生態環境帶來了諸多負面影響(如:生物多樣性降低、土壤退化、水土流失、小流域水源不斷枯竭等)。為改善當地生態環境,多種形式的橡膠間作復合種植模式得以構建。多年的實踐表明,間作種植模式在改善土壤理化性能、減少土壤侵蝕、遏制水土流失、增強土壤蓄水能力等方面具有明顯的優勢。然而,作為森林水文循環的重要組成部分,坡面尺度上的土壤水分入滲和優先流(大孔隙流)特性仍不明確。  

  為準確評價橡膠間作模式的生態水文服務功能,版納植物園生態水文研究組博士研究生朱習愛在導師劉文杰研究員、蔣小金副研究員指導下,采用染色示蹤、田間入滲等方法對橡膠間作種植模式的土壤水分入滲規律、土壤優先流(大孔隙流)分布特征進行了相關實驗。結果表明:(1)間作種植模式的土壤田間飽和導水率(Ks)呈現出極高的空間異質性;(2)間作植物區域的土壤初始入滲率(IIR)、穩定入滲率(Is)和Ks 均顯著高于橡膠種植區域;(3)對間作植物區域而言,距離間作植物莖干越遠、Ks越低,而橡膠行內的Ks則低于行帶間的Ks;(4)在間作植物區域,改善的土壤物理性質、增多的根系/土壤動物活動、大量非勻質的土壤孔隙等增強了土壤水分的入滲力、增多了土壤優先流(大孔隙流)的發生,因此間作植物使得土壤水分的深層入滲和補給得到了保障,而單一橡膠樹區域則導致了土壤的水分匱缺;(5)間作種植模式內土壤水力特性的高度空間異質性有利于地表水、地下水的再分配,增強了土壤的蓄水能力和植物水分的可利用性,也消減了水土流失的發生。因此,與單一橡膠種植誘發的水分流失相比,間作種植模式改善了流域水資源的可利用性。  

  相關結果以Can intercrops improve soil water infiltrability and preferential flow in rubber-based agroforestry system?為題,發表在Soil & Tillage Research上。 

間作模式改善流域生態水文服務功能

間作模式的土壤水分優先流(大孔隙流)特征

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