秦嘉惠, 程 諒, 曹丹妮, 郭忠錄

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 水土保持研究中心, 武漢 430070)

土壤抗侵蝕能力是影響土壤侵蝕的重要因子之一，通常用土壤可蝕性來衡量[1]。土壤可蝕性受土壤性質(zhì)、植物和耕作等多種因素的綜合影響[2-3]，反映了土壤對(duì)侵蝕營(yíng)力剝蝕和搬運(yùn)的敏感性，是評(píng)價(jià)土壤應(yīng)對(duì)外部侵蝕能力的重要指標(biāo)[4]，也是定量研究土壤侵蝕的基礎(chǔ)。如USLE及WEPP模型常用于土壤可蝕性的量化，但USLE模型屬于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿狈?duì)侵蝕過程及機(jī)理的深入剖析且較費(fèi)時(shí)[5]，WEPP模型則可以模擬不同條件下的土壤侵蝕過程[6]，WEPP模型中的土壤可蝕性及臨界剪切力是反映土壤抵抗徑流沖刷的阻力參數(shù)[2]。研究表明土壤可蝕性會(huì)因表層土壤理化性質(zhì)的變化而變化，如：土壤黏粒、土壤團(tuán)聚體、容重、抗剪強(qiáng)度、土壤粘結(jié)力及有機(jī)質(zhì)等[1,7-8]，Ghebreiyessus等[9]發(fā)現(xiàn)當(dāng)土壤容重從1 400 kg/m3減少到1 200 kg/m3，土壤可蝕性增加了470%，楊帆等[10]發(fā)現(xiàn)水穩(wěn)性團(tuán)聚體(>0.25 mm)的增加會(huì)降低土壤可蝕性。土壤性質(zhì)及植被呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化，進(jìn)而導(dǎo)致土壤可蝕性也具有季節(jié)變化的特點(diǎn)[11-12]。

植被主要從以下兩方面減少土壤侵蝕:一是通過草冠層葉片減少降雨雨滴打擊，二是通過根系部分?jǐn)r蓄地表徑流固持土壤[13]。土壤可蝕性受根系影響較大，與根系直徑、根長(zhǎng)或質(zhì)量密度、根面積比和根系結(jié)構(gòu)有關(guān)[14]。研究表明，土壤可蝕性會(huì)隨著根長(zhǎng)或根重密度、根面積比的增加而下降[15-16]，以及根徑<1 mm的根系是影響土壤理化性質(zhì)(土壤容重、有機(jī)質(zhì)、團(tuán)聚體)的主要徑級(jí)[17]，因此細(xì)根對(duì)土壤可蝕性的影響要大于主根的作用[16]。根系的生長(zhǎng)也與植物種類密切相關(guān)，不同植物根系形態(tài)和生理特性均不同。

運(yùn)用Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)和CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)，依據(jù)研究領(lǐng)域核心關(guān)鍵詞制定了中英文檢索式，檢索2000—2015年SCI和CSCD論文，利用Citespace對(duì)共被引網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聚類[18]，以發(fā)掘“植物根系控蝕”領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，結(jié)果表明root和根系分別排第6位和第1位，而黃土丘陵區(qū)則進(jìn)入中文熱點(diǎn)詞匯前10。這說明植物根系對(duì)土壤侵蝕的研究是近年國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)，但研究大多集中于北方黃土丘陵地區(qū)[1,7,14,17,19]，而關(guān)于南方紅壤區(qū)的研究較少，因此研究南方紅壤區(qū)植物根系對(duì)土壤可蝕性的影響具有重要意義。本文選取白三葉及黑麥草兩種南方較為常見的水土保持物種，通過測(cè)定土壤物理性狀以及根系特性，研究春季到秋季期間2種草本植物土壤可蝕性的變化，以及土壤性質(zhì)、根系特性與土壤可蝕性之間的關(guān)系，以期為南方紅壤區(qū)水土保持植被的構(gòu)建及土壤侵蝕防治提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于武漢市華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水土保持試驗(yàn)基地(114°22′E，30°29′N),屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫16.9℃，年平均降水量約1 260 mm，主要集中在4—8月，占全年降水量的70%。土壤為第四紀(jì)紅黏土發(fā)育的黃棕壤，陽(yáng)離子交換量(CEC)19.29 cmol/kg，土壤質(zhì)地為粉質(zhì)黏土(美國(guó)制粒徑分級(jí)標(biāo)準(zhǔn))，其中砂粒11.6%、粉粒46.3%、黏粒42.1%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和樣品采集

試驗(yàn)以南方較為常見的水土保持物種白三葉(TrifoliumrepensL.)、黑麥草(LoliumperenneL.)為研究對(duì)象，兩者均為須根系的多年生草本植物，生長(zhǎng)迅速，適用范圍廣，白三葉在東北、華北、華中、西南、華南各地有栽培種，黑麥草則在長(zhǎng)江中下游及其以南各地栽培利用。設(shè)置單播白三葉、單播黑麥草、混播白三葉+黑麥草(1∶1質(zhì)量比)和裸地4個(gè)10 m×5 m試驗(yàn)小區(qū)，小區(qū)地勢(shì)平坦，土壤質(zhì)地均一，周圍無(wú)高大喬木，于2016年3月底同時(shí)撒播，播種前先平整土地，松動(dòng)小區(qū)表土，以10 g/m2均勻播種，保證小區(qū)充分的水分供給。

于4—9月期間每月月底，按照S型曲線選擇采樣點(diǎn)，采集樣品帶回室內(nèi)。用直徑14 cm、高10 cm的鋼環(huán)取樣器在靠近植物根部的位置取原狀土樣進(jìn)行沖刷試驗(yàn)以及測(cè)定植物根系特性，每次取樣設(shè)3個(gè)重復(fù)，每月每個(gè)樣地采集15個(gè)樣品，整個(gè)試驗(yàn)期共采集360個(gè)樣品。

1.3 分析方法

土壤可蝕性采用沖刷試驗(yàn)測(cè)定。試驗(yàn)是在長(zhǎng)4 m、寬0.2 m、深0.2 m的鋼制變坡水槽內(nèi)進(jìn)行(圖1)，水槽上端高度可調(diào)，坡度在8.8%～46.6%變化。水槽頂端另有規(guī)格大小為0.4 m×0.2 m×0.4 m水箱，下端距出口20 cm處有一放樣室，規(guī)格大小為0.39 m ×0.1 m ×0.09 m。試驗(yàn)設(shè)計(jì)5°，0.4 L/s；10°，0.4 L/s；15°，0.8 L/s；20°，0.8 L/s；25°，1.2 L/s共5個(gè)坡度和流量組合，對(duì)應(yīng)的水流剪切力分別為4.54，9.05，15.01，19.84，31.54 Pa。每次沖刷試驗(yàn)時(shí)，每個(gè)坡度和流量組合做3個(gè)重復(fù)，分別對(duì)應(yīng)每個(gè)采樣點(diǎn)的3個(gè)樣品。

圖1沖刷試驗(yàn)裝置

坡面水流流速用染色法[20]測(cè)定，記錄染色水流流過水槽區(qū)域2.4 m長(zhǎng)所用時(shí)間，獲得水流表面流速，流速測(cè)定重復(fù)12次，去除最大值及最小值后的平均值則為平均水流表面流速，將平均水流表面流速乘以0.8,獲得水流平均流速。水深計(jì)算公式為：

(1)

式中：H為水深(m)；Q為流量(m3/s)；v為流速(m/s)；B為水槽寬度(m)。

水流剪切力的計(jì)算公式[21]為：

τ=ρgHS

(2)

式中：τ為水流剪切力(Pa)；ρ為水的密度(kg/m3)；S為坡度正弦值。

待沖刷土樣流出水槽時(shí)開始用塑料桶接水并計(jì)時(shí)，整個(gè)沖刷時(shí)間為2 min，接到的水樣靜置5 h后倒去上清液，過濾含水土樣，過濾后的土樣在105℃下烘干24 h，用于計(jì)算土壤分離能力[13]。

(3)

式中：Dc為土壤分離能力[g/(m2·s)]；Mc為泥沙烘干重(g)；A為取樣器面積(m2)；t為沖刷歷時(shí)(s)。

以水流剪切力和土壤分離能力為基礎(chǔ)，結(jié)合WEPP模型簡(jiǎn)化方程計(jì)算土壤可蝕性公式[22]為：

Dc=Kr(τ-τ0)

(4)

式中：Kr為土壤可蝕性(s/m)；τ0為臨界剪切力(Pa)。

土壤容重、孔隙度采用環(huán)刀法測(cè)定，水穩(wěn)性團(tuán)聚體通過濕篩法測(cè)定。

根系參數(shù)的測(cè)定。在每次沖刷試驗(yàn)結(jié)束后，將土樣放置于在0.5 mm的篩網(wǎng)上反復(fù)沖洗，洗出土壤中所有的根系且無(wú)雜物，把洗凈的根系放置于自封袋中。之后采用EPSONLA在400 dpi下進(jìn)行灰度掃描，利用WinRHIZO 2009根系分析系統(tǒng)分析總根長(zhǎng)L，總表面積S，平均直徑D等參數(shù)，最后將根系裝入紙信封內(nèi)在65℃條件下，烘干72 h，獲得根系生物量。計(jì)算得到根長(zhǎng)密度(RLD)、根重密度(RMD)及根面積比(RAR)，具體計(jì)算公式為：

(5)

式中：RLD為根長(zhǎng)密度(m/m3)；L為根系總長(zhǎng)度(m)；V為取樣器容積(m3)。

(6)

式中：RMD為根重密度(kg/m3)；Mr為取樣器內(nèi)烘干根系生物量(kg)。

RAR=RLD·RCSA

(7)

式中：RAR為根表面積比；RCSA為平均單根面積(m2)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖表的繪制，在SPSS 21.0軟件上進(jìn)行Pearson相關(guān)分析，并采用非線性回歸分析各參數(shù)與土壤可蝕性的關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 根系參數(shù)的變化特征

由圖2可知，在試驗(yàn)初期白三葉、黑麥草及混播草的RLD，RAR及RMD較小，之后氣溫升高，降雨量增大，植物快速生長(zhǎng)，RLD，RAR，RMD也迅速增大，7月底達(dá)到峰值，整體表現(xiàn)為春季<秋季<夏季。RLD，RAR，RMD最大值、最小值分別出現(xiàn)在7月底、4月底，白三葉根系參數(shù)最大值為最小值的14.84，26.95，4.33倍，黑麥草為12.24，22.46，4.69倍，混播草為15.08，28.10，3.79倍。在5月后植物快速生長(zhǎng)，7月底(夏季)時(shí)，RLD表現(xiàn)為：白三葉(4.628 5 m/m3)<混播草(5.193 9 m/m3)<黑麥草(5.726 9 m/m3)，RAR表現(xiàn)為：混播草(0.048 6)<黑麥草(0.052 8)<白三葉(0.053 5)，RMD表現(xiàn)為：白三葉(0.338 0 kg/m3)<混播草(0.344 5 kg/m3)<黑麥草(0.396 5 kg/m3)。黑麥草為禾本科植物，雖然RAR大于白三葉，但其根冠較小，生長(zhǎng)較淺，不利于深層養(yǎng)分和水分的吸收和利用。本研究中黑麥草、白三葉及混播草的RLD，RAR，RMD在7月底(夏季)表現(xiàn)均不同，但王計(jì)磊等研究發(fā)現(xiàn)土壤抗沖性與RMD、根表面積極顯著正相關(guān)，說明隨著植物生長(zhǎng)，土壤抗沖性會(huì)得到有效提高[23]。劉子壯等[24]通過對(duì)比黃土丘陵區(qū)白三葉及黑麥草根土復(fù)合體抗崩解性，發(fā)現(xiàn)黑麥草的抗崩解性大于白三葉；但袁雪紅等[25]研究發(fā)現(xiàn)白三葉根系的固土護(hù)坡能力更強(qiáng)，因此3種種植類型根系對(duì)于土壤可蝕性的影響需要結(jié)合其他因素綜合考慮。

圖2根系參數(shù)季節(jié)變化

2.2 根系參數(shù)與土壤性質(zhì)的關(guān)系

水穩(wěn)性團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本單元，是影響土壤可蝕性的重要因素，研究表明增加>0.25 mm團(tuán)聚體含量能夠降低土壤可蝕性，增強(qiáng)土壤的抗侵蝕能力[10]。白三葉、黑麥草及混播草的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體(>0.25 mm)與根系參數(shù)呈顯著正相關(guān)(p<0.05)且相關(guān)系數(shù)較大，但土壤容重、孔隙度與根系參數(shù)相關(guān)性不明顯，這說明植物根系對(duì)水穩(wěn)性團(tuán)聚體(>0.25 mm)影響較大，隨著根系生長(zhǎng)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體也不斷增加，土壤結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定(表1)。

表1 根系參數(shù)與土壤性質(zhì)的相關(guān)性

注：樣本數(shù)n=6，*表示在0.05水平上顯著相關(guān)，**表示在0.01水平上顯著相關(guān)，下表同。

土壤可蝕性作為土壤對(duì)外營(yíng)力侵蝕作用敏感程度的體現(xiàn)，受到土壤結(jié)構(gòu)、膠結(jié)物質(zhì)狀況的影響而產(chǎn)生相應(yīng)的變化[10]。土壤容重、水穩(wěn)性團(tuán)聚體(>0.25 mm)是影響土壤結(jié)構(gòu)的重要因子，由圖5可知，白三葉、黑麥草及混播草的土壤可蝕性均呈現(xiàn)先降低后升高再降低的變化趨勢(shì)。白三葉、混播草的土壤可蝕性與容重、水穩(wěn)性團(tuán)聚體顯著負(fù)相關(guān)(p<0.05)，與孔隙度顯著正相關(guān)(p<0.05)，但黑麥草的土壤可蝕性與容重及孔隙度相關(guān)性不好(p>0.05)(表2)。3種種植類型的土壤可蝕性與水穩(wěn)性團(tuán)聚體均呈顯著負(fù)相關(guān)(p<0.05)且相關(guān)系數(shù)較大，這與沈慧等[26]的研究結(jié)果一致。由于水穩(wěn)性團(tuán)聚體的增加能顯著提高土壤抵抗徑流沖刷的能力，降低土壤可蝕性。將土壤可蝕性與土壤容重、水穩(wěn)性團(tuán)聚體作回歸分析可知，隨著白三葉、黑麥草及混播草的容重、水穩(wěn)性團(tuán)聚體的增加，土壤可蝕性呈指數(shù)函數(shù)形式降低(圖3)。王長(zhǎng)燕等通[7]過對(duì)整個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)兩種退耕草地的土壤可蝕性和容重作回歸分析可知，草地土壤可蝕性與容重呈負(fù)指數(shù)函數(shù)關(guān)系，這與本文的研究結(jié)論一致。

表2 土壤可蝕性與土壤性質(zhì)的相關(guān)性

圖3土壤容重、水穩(wěn)性團(tuán)聚體與土壤可蝕性關(guān)系

2.3 土壤性質(zhì)的變化特征

土壤容重、孔隙度及水穩(wěn)性團(tuán)聚體在試驗(yàn)期內(nèi)有明顯的動(dòng)態(tài)變化(圖4)。4月底—7月底期間白三葉、黑麥草、混播草的容重、孔隙度快速上升，之后保持穩(wěn)定，最大值、最小值分別出現(xiàn)在7月底、4月底，最大值為最小值的1.08，1.09，1.09倍。但在黃土丘陵區(qū)黑麥草的根系活力和根生物量會(huì)隨著土壤容重的增加而下降[27]，與本研究結(jié)果不一致，這與土壤類型與環(huán)境的差異有關(guān)。4月后由于植物快速生長(zhǎng)，根系網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)、穿插土壤能夠增大土壤的孔隙度[28]，提高土壤水分入滲，因此隨著孔隙度的增大土壤可蝕性減小。

土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體是表征土壤抵抗徑流沖刷能力的關(guān)鍵指標(biāo)之一，也是評(píng)價(jià)土壤可蝕性的重要指標(biāo)[29]。4月底—至7月底期間，白三葉、黑麥草和混播草的水穩(wěn)性團(tuán)聚體(>0.25 mm)持續(xù)升高，之后小幅下降直至穩(wěn)定，最大值、最小值分別出現(xiàn)在7月底、4月底，最大值為最小值的1.05，1.03，1.08倍。試驗(yàn)期內(nèi)，水穩(wěn)性團(tuán)聚體表現(xiàn)為：黑麥草<混播草<白三葉，土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量越高，土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和抗侵蝕性越強(qiáng)，但增加土壤中有機(jī)質(zhì)或黏粒的含量也能夠改善土壤團(tuán)聚結(jié)構(gòu)降低土壤可蝕性[10]，因此需要進(jìn)一步深入分析。

由圖5可知，白三葉、黑麥草及混播草土壤可蝕性在試驗(yàn)期內(nèi)大致呈“V”型分布，春季和秋季較大，夏季較小。4月底土壤可蝕性較高，至7月底土壤可蝕性下降，8月有小幅上揚(yáng)，8月底直至試驗(yàn)結(jié)束，土壤可蝕性快速下降，試驗(yàn)?zāi)┢谕寥揽晌g性值小于試驗(yàn)初期。在試驗(yàn)期內(nèi)，白三葉、黑麥草、混播草土壤可蝕性最大值、最小值分別出現(xiàn)在4月底、7月底，最大值分別為0.002 0，0.002 1，0.002 3 s/m，最小值為0.001 0，0.001 2，0.001 3 s/m。最大值為最小值的1.92，1.84，1.71倍，試驗(yàn)期均值分別為0.001 5，0.001 6，0.001 7 s/m。裸地土壤可蝕性在試驗(yàn)期內(nèi)波動(dòng)下降，夏季<秋季<春季。4月底—7月底裸地土壤可蝕性快速下降，之后至8月底有小幅上揚(yáng)，裸地土壤可蝕性最大值與最小值分別出現(xiàn)在4月底、7月份，分別為0.018 6，0.013 9 s/m，最大值為最小值的1.34倍，試驗(yàn)期均值為0.015 8 s/m。

圖4土壤容重、水穩(wěn)性團(tuán)聚體季節(jié)變化

在試驗(yàn)期間，草地土壤可蝕性顯著小于裸地，說明有植物生長(zhǎng)的樣地能夠明顯降低土壤可蝕性，提高土壤的抗侵蝕能力。試驗(yàn)期內(nèi)土壤可蝕性均值表現(xiàn)為：白三葉<黑麥草<混播草<裸地，其中白三葉土壤可蝕性下降幅度最大，說明白三葉降低土壤可蝕性的效果要大于黑麥草及其混播草，其根系更能增加土壤的穩(wěn)定性，這是由于白三葉側(cè)根、須根較為發(fā)達(dá)，穿插串聯(lián)土壤顆粒的能力較強(qiáng)。7月底—8月底，土壤可蝕性小幅上升是由于期間氣溫較高，降雨少，導(dǎo)致表層土壤缺少水分，8月后植物凋落，在地表形成保護(hù)層，部分根系腐爛分解以至于土壤可蝕性又略微下降。袁雪紅等[25]通過對(duì)比4種草本植物固土護(hù)坡能力發(fā)現(xiàn)白三葉的護(hù)坡效益最好，說明其減少土壤侵蝕的能力最強(qiáng)，這與本研究結(jié)果基本一致。

圖5土壤可蝕性季節(jié)變化

2.4 根系參數(shù)與土壤可蝕性關(guān)系

在本研究中，白三葉、黑麥草及混播草的根系參數(shù)與土壤可蝕性均呈現(xiàn)Kr=ae-bR的指數(shù)關(guān)系(圖6)，隨著RLD，RAR，RMD的增加土壤可蝕性呈指數(shù)函數(shù)形式下降。王長(zhǎng)燕等[7]通過對(duì)賴草地和紫花苜蓿地的土壤細(xì)溝可蝕性與根系密度關(guān)系的研究表明，土壤可蝕性與根系密度呈負(fù)指數(shù)相關(guān)關(guān)系；此外Zhang等[3，15]研究發(fā)現(xiàn)土壤可蝕性會(huì)隨著RLD或根系密度的增加呈指數(shù)函數(shù)形式降低，與本研究結(jié)論一致。根系參數(shù)與土壤可蝕性顯著負(fù)相關(guān)(p<0.05)(表3)，說明隨著植物根系的生長(zhǎng)土壤可蝕性顯著減小，土壤抵抗徑流沖刷的能力明顯提高。在根系參數(shù)中RLD與土壤可蝕性關(guān)系較為密切，RLD可以表示植物根系的生長(zhǎng)活力，表明根系吸收土壤養(yǎng)分、水分的表面積越大，根系抵抗土壤侵蝕的能力越強(qiáng)[10]，RMD是單位體積所含根系生物量的大小，其大小反映了根系吸收養(yǎng)分和水分的能力。在7月(夏季)，RLD表現(xiàn)為：白三葉<混播草<黑麥草，RMD表現(xiàn)為：白三葉<混播草<黑麥草，但土壤可蝕性表現(xiàn)為：白三葉<黑麥草<混播草，這是由于土壤可蝕性受土壤性質(zhì)及根系的共同影響。

為進(jìn)一步說明植物根系對(duì)土壤可蝕性的影響，本研究將各徑級(jí)根長(zhǎng)與土壤可蝕性作相關(guān)性分析，結(jié)果顯示土壤可蝕性與0～1.0 mm徑級(jí)根系極顯著正相關(guān)(p<0.01)，與1.0～2.0 mm，0～2.0 mm顯著正相關(guān)(p<0.05)，與>2.0 mm相關(guān)性不好(p>0.05)，且與0～2.0 mm的相關(guān)系數(shù)較大，說明徑級(jí)<2.0 mm根系對(duì)土壤可蝕性有重要影響，其中根徑<1.0 mm細(xì)根作用最為顯著，這與劉定輝[30]、熊艷梅[31]等所得研究結(jié)果一致。這主要是因?yàn)楦鶑叫〉母的軌蚋玫卮┻^土壤孔隙，對(duì)土壤顆粒進(jìn)行纏繞，進(jìn)而提高了土壤顆粒間的粘結(jié)力，根徑越小，根系的抗拉能力也越強(qiáng)，增強(qiáng)了土壤抵抗徑流沖刷的能力，減少土壤侵蝕。

圖6 土壤可蝕性與根系參數(shù)關(guān)系

3 結(jié) 論

(1) 在春季到夏季期間，白三葉、黑麥草、混播草的RLD，RAR，RMD迅速升高，夏季以后各根系參數(shù)逐漸下降然后趨于穩(wěn)定。

(2) 試驗(yàn)期內(nèi)，白三葉、黑麥草、混播草土壤可蝕性均呈現(xiàn)先降低后升高再降低的變化趨勢(shì)，表現(xiàn)為：白三葉<黑麥草<混播草<裸地，說明種植草本植物能顯著降低土壤可蝕性，白三葉增強(qiáng)土壤抗侵蝕能力的效果大于黑麥草及混播草，3種種植類型的土壤可蝕性最小值均出現(xiàn)在夏季(分別為0.001 0，0.001 2，0.001 3 s/m)，最大值在春季(分別為0.002 0，0.002 1，0.002 3 s/m)。

(3) 土壤可蝕性與白三葉、黑麥草及混合草的土壤容重、水穩(wěn)性團(tuán)聚體、RLD、RAR及RMD均呈現(xiàn)Kr=ae-bR的指數(shù)關(guān)系，土壤可蝕性會(huì)隨著參數(shù)的增加呈指數(shù)函數(shù)形式下降(R2>0.70)。3種種植類型的土壤可蝕性與水穩(wěn)性團(tuán)聚體及根系參數(shù)顯著負(fù)相關(guān)(p<0.05)。

(4) 土壤可蝕性與0～1.0 mm徑級(jí)極顯著正相關(guān)(p<0.01)，與1.0～2.0 mm，0～2.0 mm顯著正相關(guān)(p<0.05)，說明徑級(jí)<2.0 mm根系對(duì)土壤可蝕性有重要影響，其中根徑<1.0 mm細(xì)根作用最為顯著。

本研究分析了兩種草本植物對(duì)土壤可蝕性的影響，闡明了植物根系及土壤性質(zhì)與土壤可蝕性的關(guān)系和根系對(duì)于土壤性質(zhì)的影響，有助于構(gòu)建南方紅壤區(qū)水土保持植被，為研究區(qū)內(nèi)水土保持物種的選擇提供了參考。后續(xù)研究中，應(yīng)將土壤性質(zhì)和根系參數(shù)結(jié)合以進(jìn)一步模擬草地土壤可蝕性的季節(jié)變化，深入說明植物根系對(duì)土壤可蝕性的影響，增強(qiáng)研究結(jié)果的廣泛代表性。本文涉及到根系特性及土壤性質(zhì)對(duì)土壤可蝕性的影響，還有其他影響因素，如土壤剪切強(qiáng)度、入滲能力、土壤粘結(jié)力、有機(jī)質(zhì)及根系密度等[3,7,10,19]未被考慮在內(nèi)。另外根系與土壤性質(zhì)間的函數(shù)關(guān)系以及根系降低土壤可蝕性的生物作用、物理作用及化學(xué)作用的大小有待深入研究。