Effects of <italic style="font-style: italic">Paspalum wettsteinii</italic> plantation on surface soil water and heat dynamics in stabilized Benggang collapsing gully walls

Wang Lei; Yang Maojin; Zhou Jiagui; Jiang Fangshi; Lin Jinshi; Huang Yanhe; Zhang Yue

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.015

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Effects of Paspalum wettsteinii plantation on surface soil water and heat dynamics in stabilized Benggang collapsing gully walls

Experimental Researches

- Effects of Paspalum wettsteinii plantation on surface soil water and heat dynamics in stabilized Benggang collapsing gully walls
- Bulletin of Soil and Water Conservation Vol. 45, Issue 6, Pages: 12-22(2025)
- 作者机构：
  
  1.福建农林大学资源与环境学院，福建福州 350002
  2.长汀县河田镇林业工作站，福建龙岩 366399
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.015
  CLC： S157.2
- CSTR：32312.14.stbctb.2025.06.015
- Received：14 June 2025，
  
  Revised：2025-07-31，
  
  Published：10 December 2025
- 稿件说明：
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汪磊, 杨茂进, 周家贵，等.宽叶雀稗种植对稳定型崩岗崩壁表层土壤水热动态的影响[J].水土保持通报,2025,45(6):12-22.

Wang Lei, Yang Maojin, Zhou Jiagui, et al. Effects of Paspalum wettsteinii plantation on surface soil water and heat dynamics in stabilized Benggang collapsing gully walls [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2025,45(6):12-22.
汪磊, 杨茂进, 周家贵，等.宽叶雀稗种植对稳定型崩岗崩壁表层土壤水热动态的影响[J].水土保持通报,2025,45(6):12-22. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.015. CSTR： 32312.14.stbctb.2025.06.015.

Wang Lei, Yang Maojin, Zhou Jiagui, et al. Effects of Paspalum wettsteinii plantation on surface soil water and heat dynamics in stabilized Benggang collapsing gully walls [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2025,45(6):12-22. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.015. CSTR： 32312.14.stbctb.2025.06.015.

摘要

目的

探究植被覆盖措施对崩壁表层土壤水热格局与水分时间稳定性的响应规律，为稳定型崩岗崩壁的生态恢复效果评价提供理论依据。

方法

以福建省长汀县河田镇崩岗崩壁为研究对象，在崩壁种植宽叶雀稗（

Paspalum wettsteinii

）作为生草措施，保留原始裸露崩壁作为对照，观测0—20 cm表层土壤水分与温度的动态变化，比较2种环境土壤水热空间分布特征及水分时间稳定性指标的差异。

结果

生草处理下崩壁土壤平均温度为20.93 ℃，显著低于对照的22.26 ℃，生草坡上和坡下的温度变化幅度分别为23.76 ℃和21.95 ℃，均低于对照的坡上（25.32 ℃）和坡下（26.36 ℃）。生草处理的土壤年均含水量为18.77 g/kg，较对照（13.59 g/kg）提高了38.11%。Spearman秩相关系数（

）分析显示，生草处理下土壤水分相关系数均值为0.41，明显高于对照（0.18）。生草处理的坡上土壤平均相对差（MRD）均值为19.27%，标准差为22.57%，时间稳定性指数（ITS）为29.68%，坡下MRD均值为10.48%，标准差为12.47%，ITS为16.29%，均显著高于对照（坡上MRD为-13.43%，标准差为16.05%，ITS为20.93%；坡下MRD为-16.32%，标准差为9.33%，ITS为18.80%）。

结论

生草处理显著改善崩壁表层土壤水热格局，降低年均温度，提高土壤含水量并增强其空间相似性，但加剧了水分短期波动，降低其时间稳定性。

Abstract

Objective

The mechanisms underlying the responses of vegetation coverage measures to hydrothermal patterns and temporal stability of surface soil on Benggang collapsing gully walls were analyzed， in order to provide a theoretical basis and predictive parameters for evaluating the efficacy of ecological restoration of stable Benggang collapsing gully walls.

Methods

Collapsing gully walls in Hetian Town， Changting County， Fujian Province， were subjected to two treatments， namely， planting

Paspalum wettsteinii

on the gully walls （grass-growing treatment） and maintaining the original bare collapsing gully walls （control）. To compare differences in the spatial distribution characteristics of soil water and heat under the two treatments， as well as indicators of soil moisture temporal stability， we monitored the dynamic cha

nges in soil moisture and temperature in the 0—20 cm soil surface layer.

Results

Throughout the period of monitoring， the average soil temperature under the grass treatment with

P. wettsteinii

was 20.93 ℃， which was significantly lower than that of the bare control soil （22.26 ℃）. Moreover， the ranges of temperature fluctuation on the upper and lower slopes under grass cover （23.76 ℃ and 21.95 ℃， respectively） were both lower than corresponding values for the bare slope （25.32 ℃ and 26.36 ℃， respectively）. In addition， the annual average soil moisture content under the grass treatment （18.77 g/kg） was approximately 38.11% higher than that of the bare control （13.59 g/kg）. Spearman rank correlation analysis revealed that the mean correlation coefficient （

） of soil moisture under grass cover （0.41） was significantly higher than the 0.18 value obtained for bare land， thus indicating enhanced spatial consistency. However， vegetation coverage was found to alter soil moisture cycling， increasing the frequency of dry-wet alternations， as indicated by higher values for the mean relative difference （MRD）， standard deviation， and temporal stability index （ITS） under the grass treatment compared with those of the bare land control. Specifically， in response to the grass treatment， we obtained values of 19.27%， 22.57%， and 29.68% for the average MRD， standard deviation， and ITS respectively， on the downslope， whereas on the upslope， the corresponding values were 10.48%， 12.47%， and 16.29%. In contrast， under the control treatment， we obtained MRD， standard deviation， and ITS values of -13.43%， 16.05%， and 20.93%， respectively， on the upslope， and corresponding values of -16.32%， 9.33%， and 18.80% on the downslope.

Conclusion

By reducing temperature， increasing moisture content， and enhancing spatial similarity， the grass-growing treatment assessed in this study contributed to considerable improvements in the water and heat dynamics of the surface soil on collapsing gully walls. However， this treatment also intensified short-term fluctuations in soil moisture and reduced soil temporal stability.

关键词

Keywords

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Effects of Paspalum wettsteinii plantation on surface soil water and heat dynamics in stabilized Benggang collapsing gully walls

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