崩岗是指红壤区山坡土石体在重力和水力的作用下受破坏而崩塌及受冲刷的侵蚀现象^[1]。崩岗侵蚀是南方花岗岩低山丘陵区普遍分布的一种严重的水土流失类型，具有侵蚀量大且难治理等特点，对当地生态环境造成极其恶劣的影响。据测算，崩岗平均侵蚀模数高达1万~16万t/(km²·a)^[2-3]。典型的崩岗由集水坡面、崩壁、崩积体、冲刷沟道和洪积扇这5个部分组成，其中洪积扇是崩岗在发生时排出的大量泥沙，经过水流作用能量减弱后，沉积于丘陵山地外而形成，崩岗洪积扇泥沙的输出，将对崩岗区域的下游造成毁灭性的破坏^[4-5]。洪积扇土壤具有土质疏松、黏粒质量分数低、粗颗粒质量分数高、土壤肥力低下等特点。邓羽松等^[6]研究表明，崩岗洪积扇农田土壤的粗颗粒质量分数比普通农田高出75.89%，土壤粉、黏细颗粒质量分数比普通农田减少39.13%，土壤有机质质量分数比普通农田减少58.7%。

以往学者的大量研究表明，植被是防治水土流失最基本的有效方法，在崩岗洪积扇造林种草就是崩岗侵蚀防治的方法之一，其具有改善生态环境、减少土壤侵蚀和涵养水源的功能，是保持和促进水分在大自然中良性循环的重要途径^[8]。植被根系是植被的重要组成部分，根系在土壤中的存在对于稳定土壤结构，增加土壤蓄水能力，防治土壤流失与侵蚀等方面发挥着重要的作用。而不同植被类型由于其植物生物学特性和空间结构的不同, 对改变土壤理化性质的改良效果、水文生态特征等都存在差异，进而影响土壤的蓄水保土功能^[8]。巨菌草(Pennisetum sp.)是一种用途广泛的草种，具有适应性强、利用期长、生物量高等特点，属深根系植物，根系发达^[11]；宽叶雀稗(Paspalum wettsteinii)常被用作牧草及绿肥草种，对土壤的要求不高，耐酸耐贫瘠，生长速度快，属浅根系植物，根系主要分布在0~20 cm土层^[12]。宽叶雀稗和巨菌草都属于抗逆性强的植物，适合在崩岗洪积扇地上生长，目前已在福建的长汀县和安溪县等崩岗侵蚀区种植。然而这些草本植物对洪积扇土壤性质改良效果如何，目前还未有相关报道。本文以长汀县河田镇崩岗洪积扇上种植的2种典型草本植物巨菌草和宽叶雀稗为研究对象，分析深根系植被和浅根系植被根系对崩岗洪积扇土壤水分状况的影响，比较2种草本植物根系改善洪积扇土壤水分的效果，以期为我国南方地区崩岗侵蚀防治中植被种类的筛选和推广提供依据。

研究区位于福建省长汀县河田镇(E116°28′，N25°39′)，属于亚热带季风气候，气候温和，雨量充沛，年均气温19 ℃，最高气温39.8 ℃，最低气温-4.9 ℃，年无霜期265 d，年均降雨量1 628.2 mm^[13]。河田镇是我国南方典型的花岗岩侵蚀区, 粗晶粒花岗岩风化发育的酸性红壤抗蚀性差, 风化层深厚且节理发育, 在水力和重力的双重作用下, 经长期侵蚀发育形成崩岗。在南方红壤区中，福建省是崩岗侵蚀较为严重的省份，2005年的调查数据显示，福建省共有崩岗2万6 024处，崩岗侵蚀面积6 406 hm²，长汀县则是福建省中崩岗发育最广泛的地区之一，共有崩岗3 584处，侵蚀面积165.27 hm²。河田镇因水土大量流失，山崩河溃，河与田连成一片，形成“河比田更高”的景象，后人遂称之为河田。该区一直是全国重点水土保持试验区，崩岗分布广，共有崩岗2 266处，侵蚀面积92.48 hm²，分别占长汀县的63.23%和55.96%，侵蚀剧烈。

为了减少试验误差，选择了一处洪积厚度、坡度及土壤性质较一致的崩岗洪积扇，以保证土壤的颗粒分布、pH、有机质和养分质量分数等本底值较一致。在试验区内分别种植巨菌草和宽叶雀稗，并选择无植物种植，无植被根系影响的空白区域(即原始无处理的洪积扇土壤)作为对照区。种草小区的种植密度均为3 600穴/hm²，每穴施用有机肥1 kg，作为基肥。巨菌草采用短茎扦插法种植，将带有2个节的茎埋入穴中，后将扦插茎的周围用土压实，栽后浇水至土壤湿透。宽叶雀稗采用种籽穴播法，播种量7.5 kg/hm²，播种前，按草籽:有机肥:土=1:50:160的质量比例混合，后平分把混合草籽播到穴中，播完后再覆土2~4 cm。2种草的种植日期为2015年4月，种植完后第3个月(6月)、2016年的4月和6月各施尿素追肥一次，追肥量为60 kg/hm²。

于2016年8月，即植被生长旺盛期，对不同措施分别选择3块具有代表性的小区(植被生长状态良好，长势较均匀，尽量避免在植被生长参差不齐或有坏死植被的区域)进行调查和采样，小区面积为30 m²(6 m×5 m)，植被基本情况见表 1。按照S型曲线，对每个小区选择5株株高、冠幅和地上部生物量等指标较一致的植株进行采样。采样时选择地表较为平整的土壤表面，去除植株地上部，沿根部按层次进行采样。由于宽叶雀稗的根系深度分布至40 m左右，为了比较的一致性，对所有小区的采样深度范围均为0~40 cm。采集0~5、5~10、10~15、15~20、25~30和35~40 cm 6个土层的土样和根样，每层5个重复。用环刀(内径为9.8 cm，高为5.0 cm)取原状样，以获取根样；用环刀(100 cm³)取原状土样，用以测定密度、孔隙度和最大持水量等物理性质；取混合样测定土壤的质地和化学等性质。样地0~20 cm土壤理化性质见表 2。由表可知，种植植被后洪积扇土壤的质地无明显差异。样区土壤质地主要表现为粗颗粒质量分数高(石砾约30%，砂粒约60%)，蓄水保土能力较弱。

表 1(Table 1)

表 1 样地植被基本情况表 Table 1 Basic situation of vegetation in plots 草种 Species 种植密度 Planting density/(Holes·hm-2) 平均株高 Average plant height/cm 平均冠幅 Average crown/cm 根长 Root length/cm 覆盖度 Coverage/% 巨菌草Pennisetum sp. 3 600 274±28 110±35 61±10 95 宽叶雀稗Paspalum wettsteinii 3 600 38±12 59±21 38±7 100

表 1 样地植被基本情况表 Table 1 Basic situation of vegetation in plots

表 2(Table 2)

表 2 样地0~20 cm土壤理化性质表 Table 2 Soil physical and chemical properties of 0-20 cm in plots 草种 Species 颗粒分布 Particles distribution/% pH值 pH value 有机质 Organic matter 全量养分 Total nutrients/(g·kg-1) 速效养分 Available nutrients/(mg·kg-1) 石砾 Gravel 砂粒 Sand 粉粒 Silt 黏粒 Clay 全氮 Total N 全磷 Total P 全钾 Total K 水解氮 Hydrolyzable N 有效磷 Available P 速效钾 Available K 裸地Bare land 28.43 61.89 8.84 0.85 4.30 3.26 0.01 82.53 12.35 3.96 1.79 6.78 巨菌草 Pennisetum sp. 29.57 59.78 9.83 0.82 4.57 5.82 0.24 88.76 48.01 23.47 8.38 24.24 宽叶雀稗 Paspalum wettsteinii 28.36 59.60 11.09 0.95 4.42 5.30 0.20 85.01 43.09 25.02 7.78 21.00

表 2 样地0~20 cm土壤理化性质表 Table 2 Soil physical and chemical properties of 0-20 cm in plots

取出环刀(内径为9.8 cm，高为5.0 cm)内的土壤，用网筛清洗出所有根系，用WinRHIZO根系分析系统，测定根长密度等参数。

样品带回实验室后，用环刀法测定土壤的密度、孔隙度和最大持水量等物理性质。土壤饱和蓄水量和土壤有效蓄水量等，通过如下公式计算：

W_t=10 000P_th；W_o=10 000P_oh；W_c=10 000P_ch。

式中：W_t为土壤饱和蓄水量，t/hm²；W_o为土壤有效蓄水量，t/hm²；W_c为土壤毛管蓄水量，t/hm²；P_t为土壤总孔隙度，%；P_o为土壤非毛管孔隙度，%；P_c为土壤毛管孔隙度，%；h为土层厚度，m。

用Excel软件进行数据统计及图表绘制，运用SPSS 18.0软件，对数据进行相关性分析、显著性差异检验及逐步回归分析。

植被根系形态不同，根系特征指标也不同，深根系巨菌草与浅根系宽叶雀稗根系特征必然存在差异。由表 3可知，各根系特征指标均随土层深度的增加而减小，这与成向荣等^[14]研究结果一致。从整体平均值来看，巨菌草的各个根系特征指标都大于宽叶雀稗；从各土层来看，巨菌草根长密度均大于宽叶雀稗，且土层越深，与宽叶雀稗的差异越明显，原因是巨菌草是深根系植被，在较深土层也有比较多的根系分布。2草种根系总表面积、总体积和根质量随土层的变化规律与根长密度的变化规律相似。在0~5 cm层，虽然巨菌草的根长密度只是宽叶雀稗的1.3倍，但根系总表面积是宽叶雀稗的1.7倍，总体积是宽叶雀稗的2.3倍，根质量则高达宽叶雀稗的3倍，说明巨菌草含粗根较多。巨菌草根系的平均直径为0.27 mm，大于宽叶雀稗根系0.25 mm。

表 3(Table 3)

表 3 根系特征表 Table 3 Root characteristics 草种 Species 土层深度 Soil depth/cm 根长密度 Root length density/(cm·cm-3) 总表面积 Total surface area/cm2 总体积 Total volume/cm3 根质量 Root weight/g 平均直径 Average diameter/mm 巨菌草 Pennisetum sp. 0~5 1.75±0.27a 91.62±21.25a 0.79±0.29a 0.61±0.23a 0.33±0.07a 5~10 0.91±0.2 b 34.85±17.18b 0.26±0.14b 0.22±0.11b 0.27±0.05a 10~15 0.61±0.27bc 26.58±13.61bc 0.18±0.11b 0.17±0.13b 0.27±0.02a 15~20 0.50±0.14bc 19.76±4.92bc 0.13±0.03b 0.15±0.09b 0.25±0.02a 25~30 0.53±0.15bc 12.06±3.51c 0.38±0.06b 0.06±0.04b 0.30±0.10a 35~40 0.32±0.26c 5.69±2.70c 0.28±0.06b 0.03±0.02b 0.22±0.04b 平均 0.77 31.76 0.34 0.21 0.27 宽叶雀稗 Paspalum wettsteinii 0~5 1.31±0.25a 53.50±14.35a 0.35±0.13a 0.20±0.04a 0.26±0.03a 5~10 0.83±0.28b 34.19±12.24b 0.23±0.09abc 0.13±0.04b 0.26±0.03a 10~15 0.45±0.13c 18.47±4.43bc 0.12±0.02c 0.12±0.07b 0.27±0.01a 15~20 0.28±0.31cd 13.61±8.64c 0.18±0.01bc 0.04±0.04c 0.22±0.06a 25~30 0.12±0.05cd 4.88±1.39c 0.29±0.08ab 0.04±0.02c 0.31±0.12a 35~40 0.04±0.02d 1.91±0.92c 0.17±0.03bc 0.01±0.00c 0.18±0.09a 平均 0.51 21.09 0.22 0.09 0.25 注:表中数据为平均值±标准差，同一植物中，同列相同字母表示差异不显著(P < 0.05)，下同。Note: Data in the table as mean ± standard deviation; for same plant，same letters within the column mean not significantly different (P < 0.05).The same below.

表 3 根系特征表 Table 3 Root characteristics

由表 4可知，巨菌草和宽叶雀稗的根长密度，均随径级的增大而减小，也随土层深度的增加而减小。巨菌草d≤0.5 mm(d为根系直径，下同)的根系，占总根系的比例小于宽叶雀稗，分别为88.03%和90.90%；巨菌草0.5 mm < d≤1 mm的根系，占总根系的比例也大于宽叶雀稗，分别为9.45%和7.37%；巨菌草d>1 mm的根系，占总根系的比例大于宽叶雀稗，分别为2.53%和1.73%。说明巨菌草的根系中，细须根比宽叶雀稗低，粗根质量分数比宽叶雀稗高，特别是在0~5 cm层，巨菌草d>1 mm的根长密度是宽叶雀稗的8倍。

表 4(Table 4)

表 4 不同径级根长密度分布表 Table 4 Root length density distribution of different diameter class 草本类型 Species 土层 Soil depth/cm 不同径级的根长密度Root length density of different diameter class/(cm·cm-3) d≤0.5 mm 0.5 mm < d≤1 mm d>1 mm 巨菌草 Pennisetum sp. 0~5 1.50±0.30a 0.17±0.08a 0.08±0.03a 5~10 0.80±0.37b 0.08±0.05ab 0.03±0.01b 10~15 0.57±0.28bc 0.03±0.02ab 0.01±0.00b 15~20 0.46±0.15bc 0.03±0.01b 0.01±0.00b 25~30 0.41±0.14bc 0.10±0.03b 0.02±0.00b 35~40 0.29±0.25c 0.02±0.01b 0b 宽叶雀稗 Paspalum wettsteinii 0~5 1.21±0.23a 0.09±0.02a 0.01±0.00a 5~10 0.76±0.26b 0.07±0.03a 0.01±0.00a 10~15 0.41±0.18c 0.03±0.01b 0a 15~20 0.26±0.11cd 0.02±0.02b 0.01±0.00a 25~30 0.10±0.05cd 0.01±0.01b 0.01±0.00a 35~40 0.04±0.01d 0b 0a

表 4 不同径级根长密度分布表 Table 4 Root length density distribution of different diameter class

土壤密度是反映土壤紧实程度及透水性、通气性的重要指标^[15]。由图 1可知，各草本和裸地的土壤密度，都随土层深度的增大而增大。在各土层，裸地的土壤密度均最大，并且与有植被覆盖的土壤存在显著差异，这与曹国栋等^[16]对植被覆盖下，土壤密度变化的研究结果一致，说明根系的存在能显著改善土壤的通透性，降低土壤密度。在0~5 cm层中，巨菌草的密度比宽叶雀稗的大，但两者差异不显著。这可能与根系的粗细有关，巨菌草在0~5 cm层中，粗根质量分数较多，宽叶雀稗的根系中则含细须根较多。有研究表明，根系中直径0.1~0.4 mm的须根，对稳定土体起巨大作用^[17]。在5~10、10~15和15~20 cm层，巨菌草的密度小于宽叶雀稗小于裸地。原因是在这几个土层，巨菌草的根系密度均大于宽叶雀稗，根系的存在对土壤结构有改善作用，因此，巨菌草的密度小于宽叶雀稗。同时，在这些土层，巨菌草和宽叶雀稗的密度相对于裸地差异显著，但2草种间差异不显著。在25~30和35~40 cm层，巨菌草、宽叶雀稗和裸地三者差异不显著。原因是随着土壤深度的增加，根系的分布减少，因此，改善土壤结构的效果不明显。

图 1(Figure 1)

图 1 不同植被覆盖下土壤密度和孔隙度特性 Figure 1 Soil bulk density and porosity characteristics under different vegetation cover

土壤孔隙能反映土壤松紧程度及蓄水状况。由图 1可知，不同植被覆盖和裸地的土壤总孔隙度，都随土层深度的增大而减小。有植被覆盖的土壤总孔隙度和毛管孔隙度均大于裸地土壤，这与夏江宝等^[8]研究结果一致。说明根系能通过其在土壤中的穿插缠绕，产生物理固结作用，以及根系分泌物等生物化学作用，有效的改善土壤结构，增加土壤孔隙性。在0~5、5~10、10~15和15~20 cm土层，2草种的总孔隙度和毛管孔隙度都与裸地土壤呈显著差异，原因是在较表层土壤中，植被根系质量分数较大，根系的穿插增大了土壤的孔隙性，20 cm层以后差异不显著；因为根系的质量分数减少，其对土壤孔隙的改善作用降低，但在各土层，巨菌草和宽叶雀稗的总孔隙度和毛管孔隙度均无显著差异。

笔者试验的土壤非毛管孔隙度较高，在19.27%~21.36%间，与陈楚楚等^[18]普遍得出的小于10%的非毛管孔隙有较大差异。原因是笔者试验供试土壤为崩岗冲积扇上的土壤，粗颗粒质量分数高，土质疏松，非毛管孔隙大。在各土层深度，巨菌草、宽叶雀稗和裸地土壤的非毛管孔隙度变化无明显规律，且三者间无显著差异，说明植被根系对土壤非毛管孔隙度的影响不大。原因可能是崩岗冲积扇土壤的非毛管孔隙本来就很高，所以植被根系的存在，对该土壤的非毛管孔隙度影响不大。

总之，由于根系在土壤中的穿插和挤压，会增强土壤孔隙的连通性，降低土壤密度，增大土壤的孔隙性，另一方面根系的存在，也可能会把有些较大的孔隙分离成几个小孔隙，再加之根系在生长时的不确定性和竞争机制，会使土壤的孔隙状况发生复杂的变化，改变土壤的密度及孔隙情况。从总体上看，植被覆盖下含根系的土壤孔隙情况相较于裸地土壤来说，有一定程度的提高。在表层土壤，由于巨菌草含粗根较多，减小土壤密度、改善土壤孔隙的能力比宽叶雀稗小；在土壤中深层，巨菌草减小土壤密度、改善土壤孔隙的能力大于宽叶雀稗。

土壤蓄水能力的差异可通过土壤蓄水量来表征，土壤饱和蓄水量包含土壤毛管蓄水量和土壤有效蓄水量，二者具有不同的水文生态功能：毛管蓄水量是水分在毛管孔隙中的贮存，主要用于植物根系吸收和土壤蒸发，有利于植被的生长；而土壤有效蓄水量是土壤中自由重力水在非毛管孔隙中的暂时贮存，主要容纳降水，并及时下渗，涵养水源的功能较强^[19]。由图 2可知，在各土层，裸地的土壤饱和蓄水量和毛管蓄水量均最小，且与有植被覆盖的土壤差异显著，说明含有植被根系的土壤涵养水源的效果明显好于裸地土壤，这与刘洁等^[21]研究结果一致。在0~5 cm层，土壤饱和蓄水量和土壤毛管蓄水量均为宽叶雀稗＞巨菌草＞裸地，说明在表层，宽叶雀稗的保水能力较好。在5~10、10~15和15~20 cm层，土壤饱和蓄水量和毛管蓄水量均为巨菌草＞宽叶雀稗＞裸地，说明在5~20 cm层，巨菌草的保水能力比宽叶雀稗高，促进植物生长的功能较强。20~40 cm层的变化规律与表层类相似，但2草种间与裸地的差异明显比表层低。因为20~40 cm层，根系分布少，导致宽叶雀稗和巨菌草的土壤总孔隙度和毛管孔隙的差异都较小；因此，土壤饱和蓄水量和毛管蓄水量的差异也不显著。土壤有效蓄水量主要取决于土壤非毛管孔隙的质量分数，宽叶雀稗和巨菌草的土壤有效蓄水量在绝大多数土层都比裸地高；但在各土层间波动较大，无明显规律。说明在各土层间，巨菌草和宽叶雀稗涵养水源的能力相差不大。

图 2(Figure 2)

图 2 不同植被覆盖下土壤蓄水量特性 Figure 2 Soil water storage characteristics under different vegetation cover

由图 2(d)可知，在0~40 cm土层，巨菌草的土壤饱和蓄水量最大，其次为宽叶雀稗，分别比裸地增加6%和5%。土壤毛管蓄水量变化规律与土壤饱和蓄水量一致，巨菌草的土壤饱和蓄水量比裸地增加9%，宽叶雀稗比裸地增加6%。在土壤有效蓄水量上，巨菌草只比裸地有效蓄水量增加1%，宽叶雀稗比裸地增加4%。以上说明，有植被覆盖的土壤蓄水量均大于裸地土壤。种植植被改善了土壤结构和孔隙状态，提高了土壤的蓄水能力；但植被类型不同，提高蓄水的能力也有差异，巨菌草提高土壤饱和蓄水量和毛管蓄水量的能力大于宽叶雀稗，而宽叶雀稗提高土壤有效蓄水量的能力大于巨菌草。刘洁等^[21]对元谋干热河谷3种植被对土壤贮水能力的研究中，种植植被后，土壤蓄水量最多可比裸地高34.97%；而笔者研究中，植被对土壤蓄水量的提升最高只达到9%，效果不显著，原因可能是崩岗崩积扇土壤土质过于疏松，结构性较差，试验中的植被种植年限还较短，改良土壤结构的效果还未突显。

运用SPSS软件，对根系特征与土壤性质进行相关性分析见表 5。各根系特征指标中，d≤0.5 mm的根长密度、总根长密度和根系总表面积与土壤密度呈极著负相关，d≤0.5 mm的根长密度、根长密度和根系总表面积与土壤总孔隙度、毛管孔隙、饱和蓄水量和毛管蓄水量呈极著正相关。根质量与土壤密度在0.05水平上显著负相关，根质量与土壤总孔隙度、毛管孔隙、饱和蓄水量和毛管蓄水量呈0.05水平上显著正相关。径级＞5 mm以上的根长密度、根系总体积和平均直径与土壤性质的相关性不显著。以上说明在各根系指标中，根系总表面积、根长密度和根质量对改善土壤结构，减小土壤密度，进而提高土壤的孔隙性和蓄水能力的贡献比较大。原因是根系表面积越大，可以黏结土壤的面积越大，与土壤的接触面增加，促进形成根际土壤，从而改良土壤性质。根长密度越大，根系与土壤形成网状结构的能力越强，固持土体的作用越明显，进而提高土壤保土蓄水能力。根质量越大，根系固持土体改良土壤的作用越明显。

表 5(Table 5)

表 5 根系特征与土壤性质的相关性系数 Table 5 Correlation between root systems characteristics and soil properties 因子 Factor L≤0.5 mm 0.5 mm＜L≤1 mm L＞1 mm 总根长密度 Root length density 总表面积 Total surface area 根系总体积 Total volume 根质量 Root weight 平均直径 Average diameter 密度Unit weight -0.816** -0.54 -0.42 -0.787** -0.801** -0.227 -0.671* -0.289 总孔隙Total porosity 0.798** 0.513 0.403 0.768** 0.772** 0.19 0.662* 0.294 毛管孔隙Capillary porosity 0.749** 0.463 0.325 0.719** 0.661* 0.127 0.611* 0.252 非毛管孔隙 Non-capillary porosity 0.229 0.206 0.288 0.224 0.425 0.221 0.223 0.159 饱和蓄水量 Saturated water storage 0.798** 0.513 0.403 0.768** 0.772** 0.19 0.662* 0.294 毛管蓄水量 Capillary water storage 0.749** 0.463 0.325 0.719** 0.661* 0.127 0.611* 0.252 有效蓄水量 Non-capillary water storage 0.228 0.206 0.286 0.224 0.424 0.219 0.221 0.161 注:*表示显著相关(P < 0.05)，**表示极显著相关(P < 0.01)。Note: * indicates significant correlation (P < 0.05), ** indicates highly significant correlation (P < 0.01).

表 5 根系特征与土壤性质的相关性系数 Table 5 Correlation between root systems characteristics and soil properties

为进一步探究植被根系对土壤性质的影响，用SPSS软件，对根系特征与土壤性质进行逐步回归分析，以土壤根系特征指标(X₁为d≤0.5 mm的根长密度，X₂为0.5 mm<d≤1 mm的根长密度，X₃为d>1 mm的根长密度，X₄为总根长密度，X₅为总表面积，X₆为总体积，X₇为根重，X₈为平均直径)为自变量，土壤性质指标为因变量(Y₁为密度，Y₂为总孔隙，Y₃为毛管孔隙，Y₄为饱和蓄水量，Y₅为毛管蓄水量)，进行逐步回归分析(表 6)。由表 6可知，d≤0.5 mm的根长密度(X₁)是影响土壤密度和孔隙等性质的最主要因子，可用该因子描述土壤的孔隙及蓄水特征。这与熊燕梅等^[17]根系直径对提高土壤稳定性的研究结果一致。原因是＜0.5 mm的根系表面，着生有大量根毛，从而增大了根系的表面积，使土壤固结能力增大，且须根在土壤中的交插、缠绕和须根死亡后，分解所产生的腐殖质，能提高土壤的稳定性，改善土壤密度，增大土壤孔隙性，增加土壤的蓄水性能^[22]。

表 6(Table 6)

表 6 根系影响土壤性质主导因子方程 Table 6 Dominant factor equation of root influence soil properties 主导因子方程 Dominant factor equation R2 P Y1=-0.106X1+1.419 0.816 0.001 Y2=3.404X1+47.196 0.798 0.002 Y3=3.110X1+27.363 0.749 0.005 Y4=17.020X1+235.980 0.798 0.003 Y5=15.541X1+136.814 0.749 0.005

表 6 根系影响土壤性质主导因子方程 Table 6 Dominant factor equation of root influence soil properties

1) 巨菌草和宽叶雀稗根长密度等各根系特征指标，均随土层深度的增加呈下降趋势，总体上巨菌草各根系指标均大于宽叶雀稗。

2) 有植被覆盖下的土壤密度均小于裸地，且随土层深度的增大而增大；植被覆盖下土壤总孔隙度、毛管孔隙度均大于裸地，且随土层深度的增大而减小。说明根系的存在，能有效的改善土壤结构，增加土壤的通气性和透水性，减小土壤密度，增加土壤孔隙性。在0~5 cm层，由于巨菌草含粗根较多，减小土壤密度、改善土壤孔隙的能力比宽叶雀稗小；在土壤中深层，巨菌草减小土壤密度、改善土壤孔隙性的能力大于宽叶雀稗。

3) 在各土层，含有植被根系的土壤饱和蓄水量和毛管蓄水量均比裸地高，且与裸地土壤差异显著，说明含有植被根系的土壤涵养水源的效果明显好于裸地土壤。在0~5 cm层，宽叶雀稗的保水能力大于巨菌草，在5~20 cm层，则巨菌草的保水能力比宽叶雀稗高。

4) 根长密度、根系总表面积与土壤密度负相关，与土壤总孔隙度、毛管孔隙、饱和蓄水量和毛管蓄水量显著正相关。回归分析表明，径级＜0.5 mm的根长密度是影响土壤水分等性质的最主要因子。

综上所述，巨菌草和宽叶雀稗对改善崩岗洪积扇土壤水分状况有明显的效果，适宜在崩岗洪积扇上种植。从土壤垂直方向上看，在0~5 cm层宽叶雀稗保土蓄水能力较强，5~20 cm层巨菌草保土蓄水能力较强；因此，建议在崩岗侵蚀地上对2种草种进行混播，以发挥改良土壤的最大效应。