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本研究采用野外试验和室内分析相结合的方法,以陕西省渭北高原草类及作物植被为研究对象,重点对植被的不同空间部位(冠层、根层)的水土保持效益以及不同部位在水力侵蚀过程中的作用进行了研究,取得如下结论:
一、植被类型不同,水土保持效益亦不同。草类植被防止水力侵蚀的作用要明显大于作物植被,在试验雨强下,草类植被拦蓄径流和泥沙的效益均在90%以上,而作物植被只能达到60%以上。其中拦蓄径流的效益从大到小依次为:苜蓿>荒草>玉米>豆子;拦蓄泥沙的效益从大到小依次为:苜蓿>荒草>豆子>玉米。
二、植被冠层、根层对水力侵蚀的调控作用受植被类型的影响。对于草类植被,冠层的作用较小,拦蓄径流和泥沙的效益都不到5%,其根层起主要调控作用,拦蓄径流和泥沙效益均在90%以上;对于作物植被,冠层的作用增加,拦蓄径流效益在10%以上,拦蓄泥沙效益在50%以上,根层的作用下降,拦蓄径流效益下降为50%左右,拦蓄泥沙效益黄豆为 31.23%,玉米只有3.76%。
三、植被冠层、根层在侵蚀过程的不同阶段所起的作用是不同的。在产流过程中:豆子根层的作用始终远大于冠层:玉米则是在产流的起始阶段和发展阶段,根层的作用大于冠层,但是在消退阶段,冠层的作用略大于根层。而且,对于这两种作物植被来讲,根、冠作用比在整个产流过程中都有逐渐降低的趋势。在产沙过程中:豆子是在起始阶段,根层的作用较冠层大,随着产流的延续,冠层、根层的作用都在逐渐增大,到了消退阶段,根层的作用只是略大于冠层,整个产沙过程中根、冠作用比也有逐渐降低的趋势;玉米则是冠层的作用始终大于根层。
四、水力侵蚀过程中泥沙以细颗粒相对富集为特征,导致坡耕地表层土壤结构变差,质地变粗,肥力下降而退化,而植被可以在一定程度上阻止土壤中较细颗粒的流失,防止土壤粗化。本次试验选用的两种作物植被中,豆子较玉米能更好的改善土壤质地。