短时强降水下黏土表层覆盖苔藓水分入渗特征及其模型模拟

目的] 探究短时强降水条件下土壤表层覆盖苔藓植物对水分入渗产生影响的机理，为苔藓植物在石漠化区水土流失治理中的运用提供数据支撑。方法] 室内模拟大灰藓(Hypnum plumaeforme)、牛舌藓(Anomodon viticulosus)、小石藓(Weisia controversa)、蕊形真藓(Bryum coronatum)植物覆盖处理的一维土柱历经短时20 mm强降水后土壤水分入渗过程，运用经典入渗模型和Singh的熵入渗方程模拟水分入渗过程，对比不同苔藓植物覆盖下土壤水分入渗的差异性。结果] ①苔藓植物覆盖处理组水分入渗特征初始、稳定、平均入渗速率和累计入渗量均大于裸土(p＜0.05)，入渗速率最慢的蕊型真藓组4个入渗特征值0.718 cm/min，0.279 cm/min，0.180 cm/min和19.575 cm较裸土分别大7.65%，8.56%，11.90%和3.75%；苔藓植物覆盖处理组促进水分入渗的原因是苔藓植物阻碍土壤表层产生物理结皮促进入渗效应大于苔藓植物层截留阻碍水分入渗效应。②入渗过程中4种苔藓植物产生促进或阻碍水分入渗效应不同使水分入渗特征值存在显著性差异(p＜0.05)。入渗特征与苔藓植物假根密度、假根根长、饱和吸水率呈负相关；与糙率呈正相关，但是相关系数不大。③表层覆盖苔藓植物土壤水分入渗过程模拟用Horton入渗模型更佳，而裸土水分入渗则采用Philip模型效果更好；若精度要求不高且为了简便则可以采用Singh的熵入渗方程E-Kostiakov入渗模型。结论] 历经短时20 mm强降水后与裸土相比，表层覆盖苔藓植物具有促进水分入渗效应。这主要与苔藓植物的存在阻碍土壤表层产生物理结皮有关。

Water Infiltration Characteristics and Model Simulation of Bryophytes on Surface Layer of Clay Soil Under Short-term Heavy Rainfall