植物根系對土壤侵蝕影響的研究綜述

《植物根系對土壤侵蝕影響的研究綜述》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《植物根系對土壤侵蝕影響的研究綜述（3頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、植物根系對土壤侵蝕影響的研究綜述楊雅婷 吳發(fā)啟摘要：就我國植物根系對土壤抗侵蝕能力、土壤抗剪切能力、土壤入滲能力的影響進(jìn)行綜述，分析了研究中存在的不足，并就今后研究中應(yīng)該注意的問題提出了作者的觀點(diǎn)和看法。關(guān)鍵詞：植物根系；土壤抗侵蝕能力；土壤滲透能力；土壤抗剪強(qiáng)度我國是世界上水土流失最嚴(yán)重的國家。水土流失是自然界侵蝕力和土壤本身抗侵蝕力相互作用的結(jié)果，屬于自然現(xiàn)象，但人類活動加快了這一進(jìn)程，其中最主要的是人類對于植被的破壞，因此植被保持水土的功能逐漸受到人們的關(guān)注，植物根系對土壤侵蝕影響的研究也取得了顯著的成果。本文將從植物根系對土壤抗侵蝕能力、土壤抗剪切能力、土壤入滲能力的影響并結(jié)合國內(nèi)資料

2、來進(jìn)行綜述，以供研究者參考。一、植物根系能增強(qiáng)土壤抗侵蝕能力土壤的抗侵蝕能力1是指土體對于施于其上的侵蝕力的反應(yīng)敏感程度，朱顯謨先生將其明確區(qū)分為土壤抗蝕性和抗沖性。土壤抗蝕性是土壤抵抗徑流對其分散2和懸浮3的能力，土壤抗沖性是土壤抵抗徑流對其機(jī)械破壞4和推移5的能力。我國土壤工作者在這一領(lǐng)域進(jìn)行了大量研究并取得了顯著的成就，但研究區(qū)域以黃土高原為主，并且很少將抗蝕性和抗沖性區(qū)別開同時進(jìn)行研究。（一）植物根系能增強(qiáng)土壤抗蝕性植物根系增強(qiáng)土壤抗蝕性的實(shí)質(zhì)在于其能夠改善土壤的物理性質(zhì)、穩(wěn)定土層結(jié)構(gòu)以及增加土壤中水穩(wěn)性團(tuán)粒和有機(jī)質(zhì)的含量。吳淑安6在位于黃土丘陵區(qū)的張家口試驗(yàn)區(qū)通過濺蝕、貫入和崩解試驗(yàn)

3、中發(fā)現(xiàn)根系的多少主要對土體的崩解起明顯的作用，而濺蝕和貫入主要與土壤的顆粒組成特性有關(guān)，受根系影響不大。鄭子成7對紫色土區(qū)全生長期玉米坡耕地進(jìn)行研究，分析含根量、根系表面積和根系體積等根系特征參數(shù)與土壤抗蝕性的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)二者呈極強(qiáng)正相關(guān)。在玉米全生育期中，根系提高土壤抗蝕性的作用呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，且增強(qiáng)效應(yīng)主要表現(xiàn)在土壤表層。呂剛8對不同利用類型紫色土的土壤抗蝕性進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)土地利用類型與土壤抗蝕性緊密關(guān)聯(lián)，這主要是其上植物小徑級根系特別是徑級（二）植物根系能增強(qiáng)土壤抗沖性植物根系是影響土壤抗沖性的重要因子。劉國彬9通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)植物根系增強(qiáng)土壤抗沖性的機(jī)理是一方面根系通過纏繞、固結(jié)

4、發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)、根土粘結(jié)作用來改善土壤的水力學(xué)和物理性質(zhì)；另一方面是根系的生物化學(xué)效應(yīng)對土體構(gòu)型的改變。楊玉梅10的研究表明，根系的影響主要體現(xiàn)在30cm的表層土壤，且 根徑二、植物根系能增強(qiáng)土壤抗剪強(qiáng)度土體抗剪強(qiáng)度13是指土體抵抗剪切破壞的極限強(qiáng)度，前人通過大量研究發(fā)現(xiàn)14植物根系增強(qiáng)土壤抗剪強(qiáng)度的機(jī)制為根系與周圍土壤形成了復(fù)合體，一方面根系自身具備一定的抗拉強(qiáng)度，另一方面大量細(xì)根能增加土壤接觸面積，摩擦力的增大使得根系加筋固土效應(yīng)更加明顯。李建興14借助庫倫公式研究發(fā)現(xiàn)，草本植物根系使土壤內(nèi)摩擦角和粘聚力增大越多，土壤抗剪強(qiáng)度增強(qiáng)效果越好；且D5 mm徑級的根長密度和根表面積密度與土壤抗剪強(qiáng)

5、度間有明顯的相關(guān)性，是反映土壤抗剪強(qiáng)度的良好指標(biāo)。劉秀萍15通過研究林木根系與土壤抗剪強(qiáng)度之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)根系直徑相同時，根系分布方式增強(qiáng)抗剪強(qiáng)度效果為：復(fù)合根系垂直根系水平根系。三、植物根系能增強(qiáng)土壤滲透能力土壤滲透能力是水在土孔隙中滲透流動的能力。研究表明14，影響土壤滲透能力最重要的因素是土壤中的大孔隙結(jié)構(gòu)。植物根系增強(qiáng)土壤滲透能力一方面是通過纏繞、網(wǎng)結(jié)作用使得土體能夠抵抗水流沖擊、減少崩解破碎從而防止大孔隙結(jié)構(gòu)堵塞；另一方面植物根系的生長發(fā)育過程會促進(jìn)大孔隙結(jié)構(gòu)的形成。李建興、閆東鋒1516分析了初始入滲率、穩(wěn)滲率等土壤入滲特征值與根長密度、根表面積密度等根系結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系，均認(rèn)為植物根

6、系能顯著增強(qiáng)土壤滲透能力，且當(dāng)根系徑級范圍在0.55mm內(nèi)時，這種增強(qiáng)作用最為明顯。四、問題與展望綜上所述，植物根系在防治水土流失方面有重要作用。當(dāng)前關(guān)于植物根系對土壤侵蝕影響的研究并不夠深入和系統(tǒng)，其中研究區(qū)域主要在黃土高原，研究對象主要是林草植被，缺少關(guān)于作物根系作用的研究，使得所研究的植物根系特征不具有完全的代表性。研究更側(cè)重于減少侵蝕機(jī)理和保持水土功能的研究，而很少考慮到其經(jīng)濟(jì)和社會效益。同時由于根系的測定指標(biāo)和方法的不統(tǒng)一，不利于研究資料的整理和交流。未來在研究根系對土壤侵蝕的影響時應(yīng)注意以下幾個方面：（1）改善研究方法，統(tǒng)一測量指標(biāo)，便于數(shù)據(jù)處理和交流；（2）擴(kuò)大研究范圍，為我國整

7、體的水土流失治理提供依據(jù)；（3）擴(kuò)充研究對象，使研究更加完善，致力于研究結(jié)果的推廣和應(yīng)用，發(fā)揮植物根系保持水土作用的同時兼顧其經(jīng)濟(jì)和社會效益。關(guān)于植物根系對土壤侵蝕影響的研究能夠?yàn)橥寥狼治g預(yù)報和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)，對改善生態(tài)環(huán)境有重大意義。參考文獻(xiàn)：1王庫.植物根系對土壤抗侵蝕能力的影響J.土壤與環(huán)境，2001 （3）：250-252.2方學(xué)敏，萬兆惠，徐永年.土壤抗蝕性研究現(xiàn)狀綜述J.泥沙研究，1997 （02）：88-92.3張立恭.土壤抗侵蝕能力研究概述J.四川林勘設(shè)計，1996 （01）：1-3.4王峰，石輝，周立江，等.土壤抗沖性研究進(jìn)展J.山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報，2010 （

8、6）：528-537.5唐克麗.中國土壤侵蝕與水土保持學(xué)的特點(diǎn)及展望J.水土保持研究.1999 （02）：3-8.6吳淑安，蔡強(qiáng)國.土壤表土中植物根系影響其抗蝕性的模擬降雨試驗(yàn)研究以張家口試驗(yàn)區(qū)為例J.干旱區(qū)資源與環(huán)境，1999 （03）：35-43.7鄭子成，張錫洲，李廷軒，等.玉米生長期土壤抗蝕性特征及其影響因素分析J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2014 （04）：100-108.8呂剛，魏忠平，高英旭，等.不同土地利用類型植物根系與土壤抗蝕性關(guān)系研究J.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2013 （02）：111-115.9劉國彬.黃土高原草地土壤抗沖性及其機(jī)理研究J.土壤侵蝕與水土保持學(xué)報，1998 （01）：9

9、4-97.10楊玉梅，鄭子成，李廷軒.不同土地利用方式下土壤抗沖性動態(tài)變化特征及其影響因素J.水土保持學(xué)報，2010 （04）：64-68.11李勇，朱顯謨，田積瑩.黃土高原植物根系提高土壤抗沖性的有效性J.科學(xué)通報，1991 （12）：935-938.12曾信波.貴州紫色土上植物根系提高土壤抗沖性能的研究J.貴州農(nóng)學(xué)院學(xué)報，1995 （02）：20-24.13雷潔，張國明，劉連友，等.土壤抗剪強(qiáng)度測定與影響因素研究進(jìn)展J.北京師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2016 （04）：486-492.14潘義國，丁貴杰，彭云，等.關(guān)于植物根系在土壤抗侵蝕和抗剪切中的作用研究進(jìn)展J.貴州林業(yè)科技，2007

10、 （2）：10-13，61.15李建興，何丙輝，諶蕓，等.不同護(hù)坡草本植物的根系分布特征及其對土壤抗剪強(qiáng)度的影響J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2013 （10）：144-152.16劉秀萍，陳麗華，宋維峰.林木根系與黃土復(fù)合體的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)研究J.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006 （05）：67-72.17劉定輝，李勇.植物根系提高土壤抗侵蝕性機(jī)理研究J.水土保持學(xué)報，2003 （03）：34-37.18李建興，何丙輝，諶蕓.不同護(hù)坡草本植物的根系特征及對土壤滲透性的影響J.生態(tài)學(xué)報，2013 （05）：1535-1544.19閆東鋒，王德彩，楊喜田.丹江口庫區(qū)不同植被類型地表根系對土壤滲透性的影響J.中國水土保持科學(xué)，2016 （03）：35-44.