植被护坡作用下边坡土壤水分时间稳定性研究

摘要

时间稳定性是深入研究生态修复边坡水分空间分布格局时间相关性的关键性指标,对揭示不同时期边坡水文特性和长期稳定性具有重要意义。开展了多花木兰护坡下室外边坡模型试验研究,结合0~100 cm土壤水分实时监测数据,探讨了植被边坡土壤水分时空动态特性,基于Spearman秩相关系数、相对差分法以及时间稳定性指数等分析了植被护坡作用对不同深度土壤水分时间稳定性影响规律,提出了基于加权法的植被边坡土壤水分估算模型。结果表明:边坡土壤水分分布具有明显的时空异质性与深度依赖性,植被的介入显著降低了0~100 cm土壤水分含量,变异系数较裸坡增大了60.6%,水分时空异质特征明显加剧;在植被长期护坡作用下,不同时期土壤水分的空间分布模式相似性有所较弱,且相同深度下土壤干湿交替明显增多,时间稳定性显著降低;基于相对差分和时间稳定性指数准确判定了植被边坡土壤时间稳定性代表测点,在此基础上提出的水分预测模型能够较准确的估计边坡研究区域土壤水分整体水平,可为合理布设土壤水分监测点,揭示生态修复边坡水文特性和长期稳定性提供一定的理论依据。