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

汪磊; 杨茂进; 周家贵; 蒋芳市; 林金石; 黄炎和; 张越

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.015

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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

试验研究

- 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
- Effects of Paspalum wettsteinii plantation on surface soil water and heat dynamics in stabilized Benggang collapsing gully walls
- 水土保持通报 2025年45卷第6期页码：12-22
- 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：
  
  汪磊（1999—），男（汉族），安徽省芜湖市人，硕士研究生，研究方向为土壤侵蚀。Email：wl18355308558@163.com。
  张越（1990—），男（汉族），安徽省芜湖市人，副教授，主要从事土壤侵蚀研究。Email：zhangyue@fafu.edu.cn。
- 基金信息：
  
  福建省水利科技项目“崩岗崩壁防塌生态治理技术研发与示范”(KJG21009A);水利部重大科技项目“南方花岗岩崩岗生态治理技术研发与示范”(SKS-2022073)
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.015
  中图分类号： S157.2
- CSTR：32312.14.stbctb.2025.06.015
- 收稿：2025-06-14，
  
  修回：2025-07-31，
  
  纸质出版：2025-12-10
- 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

references

邓羽松，蔡崇法 . 红壤丘陵区崩岗侵蚀调查与监测防治技术进展［J］. 土壤学报， 2025 ， 62 （ 2 ）： 322 - 333 .

Deng Yusong ， Cai Chongfa . Progress of survey， monitoring， and control technology of Benggang erosion in red soil hilly area ［J］. Acta Pedologica Sinica ， 2025 ， 62 （ 2 ）： 322 - 333 .

廖义善，唐常源，袁再健，等 . 南方红壤区崩岗侵蚀及其防治研究进展［J］. 土壤学报， 2018 ， 55 （ 6 ）： 1297 - 1312 .

Liao Yishan ， Tang Changyuan ， Yuan Zaijian ， et al . Research progress on Benggang erosion and its prevention measure in red soil region of southern China ［J］. Acta Pedologica Sinica ， 2018 ， 55 （ 6 ）： 1297 - 1312 .

Liao Yishan ， Yuan Zaijian ， Zheng Mingguo ， et al . The spatial distribution of Benggang and the factors that influence it ［J］. Land Degradation & Development ， 2019 ， 30 （ 18 ）： 2323 - 2335 .

杨婷，陈晓冰，许昊，等 . 辣椒根系影响下的农地土壤水分空间运动分异特征［J］. 农业工程学报， 2023 ， 39 （ 13 ）： 141 - 150 .

Yang Ting ， Chen Xiaobing ， Xu Hao ， et al . Influence of pepper roots on the spatial movement differentiation of soil moisture in farmland ［J］. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering ， 2023 ， 39 （ 13 ）： 141 - 150 .

甘菲菲，招礼军，霍灿灿，等 . 光照和水分对四季米仔兰幼苗生长的影响［J］. 应用生态学报， 2024 ， 35 （ 2 ）： 439 - 446 .

Gan Feifei ， Zhao Lijun ， Huo Cancan ， et al . Effects of light and water availability on the growth of Aglaia duperreana seedlings ［J］. Chinese Journal of Applied Ecology ， 2024 ， 35 （ 2 ）： 439 - 446 .

王博，段玉玺，王伟峰，等 . 人工固沙区植被演替过程中土壤水分时空分异特征［J］. 干旱区研究， 2020 ， 37 （ 4 ）： 881 - 889 .

Wang Bo ， Duan Yuxi ， Wang Weifeng ， et al . Spatial and temporal variability of soil moisture content during vegetation succession in sand-binding areas ［J］. Arid Zone Research ， 2020 ， 37 （ 4 ）： 881 - 889 .

武泽宇，薛亮，张显松，等 . 喀斯特白云岩坡地旱季不同植被类型土壤水分空间变异性［J］. 林业科学研究， 2021 ， 34 （ 4 ）： 74 - 83 .

Wu Zeyu ， Xue Liang ， Zhang Xiansong ， et al . Spatial variability of soil moisture under typical vegetation types on karst dolomite slope in dry season ［J］. Forest Research ， 2021 ， 34 （ 4 ）： 74 - 83 .

Zhang Yue ， Zhao Dongfeng ， Lin Jinshi ， et al . Impacts of collapsing gullies on the dynamics of soil organic carbon in the red soil hilly region of southeast China ［J］. Catena ， 2020 ， 190 ： 104547 .

杜文志，陈超群，庞学勇，等 . 我国道路边坡植被修复的研究进展［J］. 应用生态学报， 2023 ， 34 （ 12 ）： 3437 - 3446 .

Du Wenzhi ， Chen Chaoqun ， Pang Xueyong ， et al . Research progress on vegetation restoration of road slopes in China ［J］. Chinese Journal of Applied Ecology ， 2023 ， 34 （ 12 ）： 3437 - 3446 .

蒋涛，郑文革，余新晓，等 . 北京山区干旱胁迫下侧柏叶片水分吸收策略［J］. 生态学报， 2022 ， 42 （ 4 ）： 1429 - 1440 .

Jiang Tao ， Zheng Wenge ， Yu Xinxiao ， et al . Leaf water absorption of Platycladus orientalis under drought stress in Beijing ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2022 ， 42 （ 4 ）： 1429 - 1440 .

赵富贵，张龙，李丹，等 . 不同气候年型下耕作覆盖对宁南旱区土壤水热及马铃薯产量的影响［J］. 作物学报， 2023 ， 49 （ 10 ）： 2806 - 2819 .

Zhao Fugui ， Zhang Long ， Li Dan ， et al . Effects of tillage with mulching on soil water and temperature and potato yield on the dry farmland of southern Ningxia under different climate year types ［J］. Acta Agronomica Sinica ， 2023 ， 49 （ 10 ）： 2806 - 2819 .

王英宇 . 公路石质边坡喷播绿化植被的降雨、灌溉水分分配特征［J］. 水土保持学报， 2018 ， 32 （ 4 ）： 128 - 132 .

Wang Yingyu . Water distribution characteristics of highway slope greening under irrigation and rainfall conditions ［J］. Journal of Soil and Water Conservation ， 2018 ， 32 （ 4 ）： 128 - 132 .

奚成刚，王亮，倪栋，等 . 黄土区公路边坡土壤水分空间分布特性［J］. 公路交通科技， 2019 ， 36 （ 5 ）： 36 - 42 .

Xi Chenggang ， Wang Liang ， Ni Dong ， et al . Spatial distribution characteristics of soil moisture of highway slope in loess area ［J］. Journal of Highway and Transportation Research and Development ， 2019 ， 36 （ 5 ）： 36 - 42 .

李裕元，邵明安 . 黄土高原北部紫花苜蓿草地退化过程与植物多样性研究［J］. 应用生态学报， 2005 ， 16 （ 12 ）： 2321 - 2327 .

Li Yuyuan ， Shao Mingan . Degradation process and plant diversity of alfalfa grassland in north Loess Plateau of China ［J］. Chinese Journal of Applied Ecology ， 2005 ， 16 （ 12 ）： 2321 - 2327 .

王中琦，汤晓迪，杜康，等 . 黄土塬区不同土地利用方式10 m剖面土壤水分年际和季节动态特征［J］. 生态学报， 2024 ， 44 （ 20 ）： 9329 - 9341 .

Wang Zhongqi ， Tang Xiaodi ， Du Kang ， et al . Annual-seasonal dynamics of soil water content in 10 m soil profiles under different land use types in the Loess Tableland region ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2024 ， 44 （ 20 ）： 9329 - 9341 .

何恺文，黄炎和，蒋芳市，等 . 2种草本植物根系对长汀县崩岗洪积扇土壤水分状况的影响［J］. 中国水土保持科学， 2017 ， 15 （ 4 ）： 25 - 34 .

He Kaiwen ， Huang Yanhe ， Jiang Fangshi ， et al . Effects of two types of herb plants’ roots on soil moisture in the alluvial soil in Changting County ［J］. Science of Soil and Water Conservation ， 2017 ， 15 （ 4 ）： 25 - 34 .

刘源，田杰，王水献 . 祁连山草地坡面土壤水时空动态及时间稳定性［J］. 高原气象， 2024 ， 43 （ 5 ）： 1249 - 1258 .

Liu Yuan ， Tian Jie ， Wang Shuixian . Spatiotemporal dynamics and temporal stability of soil moisture on grassland slopes in Qilian Mountains ［J］. Plateau Meteorology ， 2024 ， 43 （ 5 ）： 1249 - 1258 .

吴菲，李典云，夏栋，等 . 中国南方花岗岩崩岗综合治理模式研究［J］. 湖北农业科学， 2016 ， 55 （ 16 ）： 4081 - 4084 .

Wu Fei ， Li Dianyun ， Xia Dong ， et al . Summary of comprehensive governance patterns of granite collapsing gully in southern China ［J］. Hubei Agricultural Sciences ， 2016 ， 55 （ 16 ）： 4081 - 4084 .

周鑫隆，胡开梦，顾凯，等 . 植被护坡作用下边坡土壤水分时间稳定性研究［J］. 岩土工程学报， 2023 ， 45 （ 11 ）： 2357 - 2366 .

Zhou Xinlong ， Hu Kaimeng ， Gu Kai ， et al . Temporal stability of soil moisture under slope protection by vegetation ［J］. Chinese Journal of Geotechnical Engineering ， 2023 ， 45 （ 11 ）： 2357 - 2366 .

校亮，熊东红，张宝军，等 . 葛藤覆被下干热河谷冲沟沟岸土壤水热变化特征［J］. 生态学报， 2018 ， 38 （ 2 ）： 646 - 656 .

Xiao Liang ， Xiong Donghong ， Zhang Baojun ， et al . Effect of kudzu coverage on soil moisture and temperature in the gully bank of the dry-hot valley region ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2018 ， 38 （ 2 ）： 646 - 656 .

王俊，郭金龙，张永旺，等 . 黄土高原自然植被恢复过程中土壤温度和水分的相关性［J］. 水土保持学报， 2022 ， 36 （ 2 ）： 130 - 137 .

Wang Jun ， Guo Jinlong ， Zhang Yongwang ， et al . The correlation between soil temperature and water content during the natural vegetation restoration on the Loess Plateau ［J］. Journal of Soil and Water Conservation ， 2022 ， 36 （ 2 ）： 130 - 137 .

任鸿武，汪星，吕雯，等 . 宁南黄土丘陵区人工柠条林与苜蓿地土壤水分特征［J］. 水土保持研究， 2025 ， 32 （ 2 ）： 158 - 166 .

Ren Hongwu ， Wang Xing ， Lü Wen ， et al . Soil moisture characteristics of artificial Caragana korshinskii Kom. woodland and Medicago sativa L. field in loess hilly area of southern Ningxia ［J］. Research of Soil and Water Conservation ， 2025 ， 32 （ 2 ）： 158 - 166 .

曹艳，刘峰，包蕊，等 . 西南丘陵山区坡耕地植物篱水土保持效益研究进展［J］. 水土保持学报， 2017 ， 31 （ 4 ）： 57 - 63 .

Cao Yan ， Liu Feng ， Bao Rui ， et al . Soil and water conservation benefits of hedgerows in sloping cropland in hilly region of southwest China：A review ［J］. Journal of Soil and Water Conservation ， 2017 ， 31 （ 4 ）： 57 - 63 .

单玉琳，解建仓，韩霁昌，等 . 黄土高原坡面土壤水分特征及时间稳定性：以延安市九龙泉沟为例［J］. 中国水土保持科学（中英文）， 2021 ， 19 （ 6 ）： 1 - 7 .

Shan Yulin ， Xie Jiancang ， Han Jichang ， et al . Soil moisture characteristics and temporal stability on the slope of the Loess Plateau：A case study of Jiulongquan ditch in Yan’an City ［J］. Science of Soil and Water Conservation ， 2021 ， 19 （ 6 ）： 1 - 7 .

刘泽彬，王彦辉，徐丽宏，等 . 六盘山华北落叶松林坡面的土壤水分时间稳定性［J］. 水土保持学报， 2017 ， 31 （ 1 ）： 153 - 159 .

Liu Zebin ， Wang Yanhui ， Xu Lihong ， et al . Temporal stability of soil moisture on a slope covered by Larix principis-rupprechtii plantation in liupan mountains ［J］. Journal of Soil and Water Conservation ， 2017 ， 31 （ 1 ）： 153 - 159 .

Parihar C M ， Nayak H S ， Rai V K ， et al . Soil water dynamics， water productivity and radiation use efficiency of maize under multi-year conservation agriculture during contrasting rainfall events ［J］. Field Crops Research ， 2019 ， 241 ： 107570 .

刘乐，孙宏义，蔡忠兰，等 . 兰州新区黄土工程开挖边坡植被重建初期土壤水分初步研究［J］. 冰川冻土， 2020 ， 42 （ 3 ）： 1007 - 1016 .

Liu Le ， Sun Hongyi ， Cai Zhonglan ， et al . Preliminary study on the soil moisture of slopes of loess in Lanzhou New Area formed by engineering excavation in the early stage of revegetation ［J］. Journal of Glaciology and Geocryology ， 2020 ， 42 （ 3 ）： 1007 - 1016 .

高兵兵，刘晓曼，熊锦芳 . 生态阈值的研究综述与展望［J］. 草业学报， 2025 ， 34 （ 7 ）： 210 - 218 .

Gao Bingbing ， Liu Xiaoman ， Xiong Jinfang . A review and prospect of ecological threshold ［J］. Acta Prataculturae Sinica ， 2025 ， 34 （ 7 ）： 210 - 218 .

李宏林，周浪敏，薛静，等 . 高寒沼泽化草甸群落常见种对土壤水分条件的响应研究［J］. 生态科学， 2023 ， 42 （ 4 ）： 1 - 8 .

Li Honglin ， Zhou Langming ， Xue Jing ， et al . Responses of common species from alpine swamp meadow to different soil water condition ［J］. Ecological Science ， 2023 ， 42 （ 4 ）： 1 - 8 .

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