張 彬，謝賢健，茍千陶

(內(nèi)江師范學(xué)院地理與資源科學(xué)學(xué)院，四川內(nèi)江641000)

土壤機(jī)械組成也稱為土壤質(zhì)地，是指土壤中礦物顆粒的大小及組成比例，其比例變化將會(huì)影響土壤其他理化性質(zhì)[1]。近年來(lái)，諸多學(xué)者研究了不同植被覆蓋對(duì)土壤機(jī)械組成及其他理化性質(zhì)的影響。唐炎林等[2]研究了西雙版納熱帶季節(jié)雨林與橡膠林在土壤機(jī)械組成、全氮、全磷和全鉀方面的差異，表明不同林分下土壤機(jī)械組成差異較大；羅歆等[3]研究表明縉云山不同植被類型覆蓋下土壤養(yǎng)分含量及物理性質(zhì)差異均較大；譚長(zhǎng)強(qiáng)等[4]利用方差分析法研究了廣西都安地區(qū)5種典型森林類型土壤的機(jī)械組成；謝賢健等[5]以自然坡面為對(duì)照，研究了沱江流域護(hù)岸植被中的草地、灌木、喬草和喬灌草模式下土壤理化指標(biāo)的差異。以上研究表明，不同類型植被及其組合模式覆蓋下土壤的機(jī)械組成及理化性質(zhì)均存在差異，其研究有助于科學(xué)栽培植被，改善生態(tài)環(huán)境。土壤抗蝕性是指土壤對(duì)水分散和懸移作用的抵抗能力，其強(qiáng)弱是衡量土壤是否容易受侵蝕營(yíng)力破壞的重要參數(shù)[6-7]。土壤抗蝕性大小受土壤內(nèi)在理化性質(zhì)和外界環(huán)境的綜合影響，植被類型及其覆蓋模式的差異均顯著影響其抗蝕性[8]。肖盛楊等[9]研究表明喀斯特高原峽谷區(qū)不同植被類型的土壤抗蝕性差異顯著，楸樹(shù)林的增加能有效增加土壤抗蝕性；劉寬梅等[10]研究了灌叢、針葉林、闊葉林3種植被類型土壤抗蝕性能力的差異，結(jié)果表明在喀斯特地區(qū)闊葉樹(shù)種更有利于提高土壤抗蝕性；謝賢健等[5]利用主成分分析方法綜合評(píng)價(jià)了不同護(hù)岸植被土壤抗蝕性，其中喬草模式更有利于改善坡面土壤結(jié)構(gòu)、提高抗蝕能力。總的來(lái)說(shuō)，不同植被類型及其組合是影響區(qū)域土壤抗蝕性的主要因素之一，因此，分析不同植被覆蓋土壤抗蝕性，為區(qū)域水土保持及改善生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

公路邊坡土壤為原始土壤進(jìn)行填挖、修整之后產(chǎn)生的裸露土壤，其土壤理化特征及抗蝕性受人為因素和自然修復(fù)的影響，其特征與其他土壤具有較大差異，同時(shí)，有關(guān)公路邊坡土壤機(jī)械組成及抗蝕性的研究鮮有報(bào)道。筆者以內(nèi)江市東興區(qū)與市中區(qū)的部分公路為例，選取喬木、喬草、喬灌草和草地模式土壤為研究對(duì)象，分析不同植被覆蓋土壤理化特征與機(jī)械組成，在利用土壤團(tuán)聚體水穩(wěn)性、顆粒分形維數(shù)、平均重量直徑和水穩(wěn)性指數(shù)分析其抗蝕性的基礎(chǔ)之上，構(gòu)建抗蝕性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用熵權(quán)法計(jì)算土壤抗蝕性綜合指數(shù)，評(píng)價(jià)其土壤抗蝕性，以期為選取護(hù)坡植被模式及提高其土壤抗蝕性提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況試驗(yàn)區(qū)位于四川省內(nèi)江市東興區(qū)與市中區(qū)，地理位置為104°04′～105°24′E、29°25′～29°50′N，地勢(shì)平緩，平壩與淺丘相間，屬于典型的川中丘陵地貌。全區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，全年平均氣溫15～28 ℃，年降水量在1 000 mm以下，高溫期與多雨期基本一致，年日照時(shí)數(shù)在1 100～1 300 h，無(wú)霜期310 d左右。研究區(qū)大部分地區(qū)的土壤類型為紫色土，其森林植被類型為針葉林、闊葉林、竹林和灌木林等。內(nèi)江處于川渝主干線中間地帶，是川東南及西南各省的交通交匯點(diǎn)，境內(nèi)有內(nèi)宜、成渝等重要高速公路，并有省道資瀘路、隆雅路等干線公路通過(guò)。

1.2 樣地選擇試驗(yàn)區(qū)屬于206省道與321國(guó)道的內(nèi)江段，為了探究公路邊坡不同植被類型土壤機(jī)械組成及抗蝕性差異，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查，選取筑土方式和植被修復(fù)措施基本一致的公路邊坡路段，以喬木、喬草、喬灌草和草地4類植被類型的公路邊坡作為調(diào)查樣地，并綜合考慮地形、植被的典型性和年限等因素，試驗(yàn)區(qū)植被平均恢復(fù)年限為5年，獲取樣地的經(jīng)緯度、坡度、坡向、主要植物種類，各樣地基本概況如表1所示。

表1 樣地基本概況

1.3 樣品采集在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，2017年7—8月進(jìn)行野外采集土樣，依據(jù)每個(gè)樣地邊坡地形特征，對(duì)每個(gè)樣地按上、中、下坡位共設(shè)置9個(gè)1 m×1 m的采樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)按照“四分法”采集1～20 cm的表層土壤，將相同坡位土壤進(jìn)行均勻混合，即每個(gè)樣地采集土壤樣品3個(gè)，共采集12個(gè)有效樣品，去除石塊、雜草，將土壤樣品混合均勻，經(jīng)過(guò)自然風(fēng)干，封裝入袋，同時(shí)每個(gè)樣地按上、中、下坡位使用環(huán)刀采集原狀土3份，共12份，用于測(cè)定土壤容重等指標(biāo)。

1.4 土壤理化指標(biāo)的測(cè)定方法土壤容重、土壤比重、最大持水量、總孔隙度、毛管孔隙度采用環(huán)刀法和比重瓶法及其計(jì)算獲得[11]，土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀-濃硫酸外加熱法測(cè)定，速效氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定，土壤速效磷采用鉬銻抗比色法測(cè)定，速效鉀采用火焰發(fā)射光譜法測(cè)定[12]。土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體采用團(tuán)聚體濕篩法測(cè)定，土壤機(jī)械組成采用比重計(jì)速測(cè)法。每個(gè)土壤混合樣品重復(fù)試驗(yàn)3次，然后取平均值，作為其土壤理化指標(biāo)的測(cè)定值。

1.5 數(shù)據(jù)分析參考前人研究[13]，采用平均重量直徑(MWD)表示團(tuán)聚體的穩(wěn)定性，其計(jì)算公式如下：

(1)

式中，ri表示第i個(gè)篩子孔徑(mm)，r0=r1，rn=rn+1，mi為第i個(gè)篩子的破碎團(tuán)聚體重量百分比。

水穩(wěn)性指數(shù)是表征土壤抗蝕性的重要指標(biāo)之一，其值越大，表示土壤顆粒遇雨水難分解，抗蝕性越強(qiáng)，其計(jì)算公式如下：

(2)

式中，K為水穩(wěn)性指數(shù)，Pi為第i分鐘分散的土粒數(shù)量，i=1，2，3，…，10，Pj為10 min內(nèi)沒(méi)有分散的土粒數(shù)，Ki為第i分鐘校正系數(shù)，A為供試驗(yàn)的土?？倲?shù)。

土壤是具有分形特征的系統(tǒng)，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的分形維數(shù)一定程度可以反映土壤抗蝕性的強(qiáng)弱，該研究采用參考文獻(xiàn)[14]中的分形模型計(jì)算公路邊坡土壤團(tuán)聚體的分形維數(shù)。

熵權(quán)法是一種客觀賦權(quán)法，依據(jù)每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的變異性客觀確定其在評(píng)價(jià)體系中的權(quán)重，與主觀因素較多的層次分析法、損失信息較多的主成分分析法相比，其具有顯著優(yōu)越性[15]，熵權(quán)法不僅客觀反映各抗蝕性指標(biāo)在綜合抗蝕性的地位和作用，減小人為因素引起的誤差，且能夠反映各評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)間的隱含信息?；陟貦?quán)法計(jì)算土壤抗蝕性指數(shù)的過(guò)程如下：

(1)構(gòu)建判斷矩陣，設(shè)評(píng)價(jià)對(duì)象有m個(gè)，每個(gè)被評(píng)價(jià)對(duì)象有n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，其矩陣如下：

X=(xij)m×n

(3)

(2)不同抗蝕性指標(biāo)之間存在量綱不同，采用原始值/最大值對(duì)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，其公式如下：

(4)

(3)計(jì)算指標(biāo)信息熵，公式如下：

(5)

(4)計(jì)算指標(biāo)j的權(quán)重，其公式如下：

(6)

(5)評(píng)價(jià)指標(biāo)加權(quán)求和，其公式如下：

Bi=λ1x1+λ2x2+…+λnxn

(7)

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植被覆蓋模式土壤理化特征土壤的理化特性影響土壤的通氣、透水、持水、導(dǎo)熱和抗侵蝕等基本功能，從而影響土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)和土壤肥力等方面[16]。土壤容重、持水量和孔隙度情況表征了土壤緊實(shí)程度，孔隙度反映出土壤結(jié)構(gòu)的好壞，有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀含量差異影響土壤肥力以及土壤理化因素的變化與相互之間的協(xié)調(diào)。

從表2可以看出，公路邊坡4種不同類型植被0～20 cm土層的大部分理化指標(biāo)均存在較大差異。4種植被類型土壤容重不一致，其排序?yàn)閱棠?草地>喬草>喬灌草，喬木和喬灌草的差異性較大，喬草和草地的差異性較小，喬草和喬灌草模式能有效減小土壤容重，改善土壤物理性質(zhì)，提高土壤抗蝕性能力。土壤持水能力是衡量不同植被類型土壤涵養(yǎng)水源能力，反映了土壤的持水、供水與調(diào)蓄能力[17]。土壤最大持水量是指土壤中毛管水和非毛管水均達(dá)到飽和狀態(tài)的土壤持水量，即表示土壤最大的涵蓄水分潛力值[18]。從研究區(qū)平均值來(lái)看，土壤最大持水量排序?yàn)閱坦嗖?喬草>草地>喬木，喬灌草、喬草與喬木、草地之間差異顯著，喬灌草與喬草、喬木與草地差異不顯著，喬灌草模式的平均值最大，為31.90%，表明公路坡面的喬灌草模式能夠有效使雨水入滲，減少坡面徑流，防止坡面水土的流失，并能夠補(bǔ)充公路下墊面的地下水，具有良好的水源涵養(yǎng)作用，喬木模式的持水能力相對(duì)較差，這可能與植物根系特點(diǎn)有關(guān)。

總孔隙度是土壤毛管孔隙度和非毛管孔隙度的總和，其不僅反映了植物維持自身生長(zhǎng)所吸收水分的能力，也反映了植被滯留水分，涵養(yǎng)水源和消減洪水的能力，對(duì)于公路邊坡土壤水土保持能力具有重要影響[19]。由表2可知，公路邊坡4類植被的總孔隙度分布大小不一致，其排序?yàn)閱坦嗖?喬草>草地>喬木，除了喬木，其余3類護(hù)坡植被之間差異不顯著，喬灌草模式的總孔隙度平均值最大，為53.50%，表明喬灌草模式土壤的孔隙度大，通氣性較好，與土壤透水性和持水能力比較協(xié)調(diào)，有利于植物生長(zhǎng)，從而更有利于公路邊坡的水土保持。

表2 不同植被模式土壤理化性質(zhì)差異

有機(jī)質(zhì)能有效改善土壤物理性質(zhì)，優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，與土壤抗蝕性具有正相關(guān)關(guān)系，是衡量土壤穩(wěn)定性的重要指標(biāo)[20]。公路邊坡4類植被模式有機(jī)質(zhì)含量差異大，其排序?yàn)閱坦嗖?喬草>草地>喬木，喬草與喬灌草有機(jī)質(zhì)含量的差異顯著，喬木與草地差異不顯著，喬灌草模式有機(jī)質(zhì)含量最高，為24.66 g/kg，根據(jù)國(guó)家有機(jī)質(zhì)劃分標(biāo)準(zhǔn)為三級(jí)，屬于中等水平，其植被模式有機(jī)質(zhì)含量水平較高，這與該植被模式下土壤腐殖質(zhì)含量較高有關(guān)，其中喬木模式有機(jī)質(zhì)含量最小，這與喬木種類、養(yǎng)分釋放特點(diǎn)等有關(guān)。

土壤中氮、磷、鉀含量影響土壤結(jié)構(gòu)的改善，并對(duì)土壤物理性質(zhì)的形成有間接影響，且每項(xiàng)養(yǎng)分對(duì)其功效不一致[21]。研究區(qū)4類植被速效氮含量排序?yàn)閱坦嗖?草地>喬草>喬木，喬木與喬灌草模式差異顯著，喬草與草地模式差異不顯著；速效磷含量排序?yàn)閱滩?草地>喬灌草>喬木，速效鉀含量排序?yàn)閱滩?草地>喬灌草>喬木，速效磷和速效鉀含量最高和最低的植被均是喬草和喬木，這與不同植被覆蓋下植物種類對(duì)速效磷和速效鉀的吸收和釋放的生理規(guī)律有關(guān)。

2.2 不同植被覆蓋模式土壤機(jī)械組成分析土壤顆粒組成是指土壤中各級(jí)粒徑所占的比率，其差異影響土壤結(jié)構(gòu)好壞、通透性能及肥力大小等，也一定程度表征著土壤發(fā)育的程度[22]。根據(jù)1957年卡欽斯基制土壤粒徑分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，主要?jiǎng)澐譃橐韵聨讉€(gè)種類：砂粒(>0.050～1.000 mm)、粗粉粒(>0.010～0.050 mm)、中細(xì)粉粒(>0.001～0.010 mm)、黏粒(≤0.001 mm)、物理性黏粒(<0.010 mm)。從4類植被類型來(lái)看，喬灌草模式土壤顆粒組成排序?yàn)樯傲?粗粉粒>中細(xì)粉粒>黏粒，喬木、喬草和草地植被模式的土壤顆粒組成排序?yàn)樯傲?中細(xì)粉粒>粗粉粒>黏粒(表3)。從土壤顆粒來(lái)看，砂粒含量直接影響土壤孔隙大小及其滲透能力，從而對(duì)土壤抗蝕性也有較大影響。4類植被覆蓋模式砂粒含量比重均大于40%，且差異較小，表明研究區(qū)公路邊坡土壤孔隙分布多，滲透能力較強(qiáng)。不同植被覆蓋粗粉粒所占比率排序?yàn)閱坦嗖?草地>喬木>喬草，喬灌草與草地、喬木、喬草差異顯著，后三者之間差異不顯著，中細(xì)粉粒的排序?yàn)閱滩?草地>喬木>喬灌草，喬草和草地分布的差異顯著；黏粒的排序?yàn)閱滩?喬木>喬灌草>草地，喬草模式的物理性黏粒含量比重最大，其值為38.78%，雖然保肥保水性能較強(qiáng)，但其通透性較差。

表3 不同植被覆蓋模式土壤機(jī)械組成

分析表明，不同植被覆蓋模式土壤機(jī)械組成有所差異，公路邊坡土壤主要來(lái)源于填挖和修整之后，并有坡面物質(zhì)的運(yùn)移，因此砂粒含量最高、黏粒含量最低。在4類不同植被覆蓋模式下，喬草和喬灌草模式的砂粒含量相對(duì)較低，喬灌草和草地模式的黏粒含量相對(duì)較少，經(jīng)過(guò)植被與土壤的物理、生物作用，土壤質(zhì)地有所改善。

2.3 不同植被覆蓋模式土壤抗蝕性分析

2.3.1單一指標(biāo)土壤抗蝕性分析。公路邊坡土壤的抗蝕性影響邊坡土壤的穩(wěn)定性，分析其抗蝕性為護(hù)坡提供科學(xué)依據(jù)。參考前人研究[23-24]，土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體、顆粒分形維數(shù)、平均重量直徑和水穩(wěn)性指數(shù)等是評(píng)價(jià)土壤抗蝕性的重要指標(biāo)。不同植被覆蓋模式對(duì)土壤團(tuán)聚體在各土壤粒徑的含量有一定影響[25]。從表4可以看出，4類護(hù)坡植被的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量在各土壤粒徑的分布差異較大，總體趨勢(shì)為先減小后增大，其中，>5.00 mm含量的比重最大，其次為2.00～5.00 mm，0.25～0.50 mm的含量比重最低，表明在公路邊坡土壤>5.00 mm 水穩(wěn)性團(tuán)聚體最多，這與公路邊坡土壤形成環(huán)境有關(guān)。從4類植被覆蓋來(lái)看，>0.25 mm的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量比重排序?yàn)閱坦嗖?草地>喬草>喬木，這與喬木、灌木和草相結(jié)合模式使土粒更好膠結(jié)在一起，從而更有利于形成大粒徑團(tuán)聚體有關(guān)。

土壤團(tuán)聚體的分形維數(shù)與土壤抗蝕性能力緊密相關(guān)，其分形維數(shù)越小，表明土壤抗蝕性能力越強(qiáng)[5]。從表4可以看出，不同植被覆蓋模式分形維數(shù)為2.373～2.513，其排序?yàn)閱棠?喬草>草地>喬灌草，其中公路邊坡的喬灌草模式的分形維數(shù)最小，表明其植被組合方式更有利于改善土壤結(jié)構(gòu)，提高邊坡土壤抗蝕性能力。

平均重量直徑表征土壤團(tuán)聚體的團(tuán)聚度，其值越大，土壤的團(tuán)聚程度越高，表明土壤結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，其抗蝕性能力強(qiáng)[26]。由表4可知，4類植被覆蓋模式平均重量直徑為2.541～3.647，其排序?yàn)椴莸?喬灌草>喬木>喬草，表明草地和喬灌草模式有利于增強(qiáng)公路邊坡土壤的團(tuán)聚度，提高其抗侵蝕能力，喬木和喬草模式對(duì)土壤顆粒的團(tuán)聚作用相對(duì)較弱。

表4 不同植被覆蓋土壤抗蝕性指標(biāo)

水穩(wěn)性指數(shù)(K)是衡量土壤抗蝕性強(qiáng)弱的重要指標(biāo)之一，是用于表征土壤團(tuán)聚體在靜水中分解的程度，K值越大，表明其土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性就越強(qiáng)，抗蝕性能力強(qiáng)[27]。公路邊坡不同植被土壤水穩(wěn)性指數(shù)排序?yàn)閱滩?喬灌草>草地>喬木；喬草模式的水穩(wěn)性指數(shù)為0.589，抗蝕性更強(qiáng)，表明喬草模式的土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性較強(qiáng)，土壤結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，抗蝕性能力更強(qiáng)；單一喬木覆蓋模式的K值僅為0.113，表明其土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較弱，抗蝕性能力較小。

2.3.2不同植被覆蓋模式土壤抗蝕性綜合評(píng)價(jià)。參考前人研究成果并結(jié)合實(shí)際[15]，選取土壤比重、最大持水量、總孔隙度、毛管孔隙度、砂粒、物理性黏粒、>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體、>0.50 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體、平均重量直徑、有機(jī)質(zhì)和速效氮指標(biāo)，構(gòu)建土壤抗蝕性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。由于不同抗蝕性指標(biāo)對(duì)其綜合抗蝕性能力的貢獻(xiàn)程度不一，并參考邱陸旸[28]的研究成果，運(yùn)用熵權(quán)法確定單項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，定量表征某項(xiàng)指標(biāo)的貢獻(xiàn)程度，其計(jì)算結(jié)果如下：土壤比重(0.236)、最大持水量(0.007)、總孔隙度(0.233)、毛管孔隙度(0.237)、砂粒(0.002)、物理性黏粒(0.010)、>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體(0.001)、>0.50 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體(0.001)、平均重量直徑(0.013)、有機(jī)質(zhì)(0.106)和速效氮(0.154)。依據(jù)信息論中熵值理論，其熵權(quán)值越大，變異程度越大，代表的信息量越多，其對(duì)結(jié)果影響就越大。從結(jié)果可知，研究區(qū)土壤比重、總孔隙度、毛管孔隙度、有機(jī)質(zhì)和速效氮的權(quán)重大，是影響公路邊坡土壤抗蝕性的主要因子，表明其土壤抗蝕性與公路邊坡土壤的松緊程度及其土壤養(yǎng)分狀況有關(guān)。

在確定權(quán)重的基礎(chǔ)之上，對(duì)土壤抗蝕性指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)求和，根據(jù)公式(7)計(jì)算獲得土壤抗蝕性指數(shù)，為4.234～12.711，其大小分別為喬木4.234、喬草6.931、喬灌草12.711和草地5.942，因此不同植被覆蓋指數(shù)大小排序?yàn)閱坦嗖?喬草>草地>喬木，其中喬灌草模式抗蝕性指數(shù)最大，其模式下土壤形成良好土壤結(jié)構(gòu)，抗蝕性能力增強(qiáng)；喬草護(hù)坡組合的抗蝕性排名第二，草地模式的抗蝕性相對(duì)較好；喬木模式下公路邊坡的土壤抗蝕性能力最弱。綜上所述，研究區(qū)公路邊坡的最佳護(hù)坡模式為喬灌草模式。

3 討論

通過(guò)以上研究，獲得了公路邊坡不同植被組合土壤的理化性質(zhì)、機(jī)械組成特征和抗蝕性能力情況。從單一指標(biāo)來(lái)看，土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量先減小后增大，這與邊坡土壤構(gòu)成及后期生態(tài)修復(fù)有關(guān)，分形維數(shù)最大的植被覆蓋模式為喬木，表明其對(duì)提高邊坡土壤抗蝕性的作用相對(duì)較小，這可能也與喬木的種類有關(guān)。草地和喬灌草模式的平均重量直徑較大，這與灌木和小草的根系發(fā)達(dá)、較好地使土壤團(tuán)聚成一體有關(guān)，喬草和喬灌草的水穩(wěn)定指數(shù)較大，土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，這與不同植被覆蓋模式土壤理化性質(zhì)分析的結(jié)果具有一致性。從綜合評(píng)價(jià)來(lái)看，喬灌草組合的土壤抗蝕性能力最強(qiáng)，這與上文分析結(jié)果具有一致性，喬灌草模式下的最大持水量、總孔隙度、有機(jī)質(zhì)、速效氮和>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體均優(yōu)于其他植被模式，同時(shí)土壤比重、分形維數(shù)均低于其他模式，因此其模式下土壤形成良好土壤結(jié)構(gòu)，抗蝕性能力增強(qiáng)；喬草模式抗蝕性能力也較好，其喬木以銀杏、榕樹(shù)為主，其適應(yīng)性強(qiáng)，其落葉也為邊坡土壤提供大量腐殖質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量較高，這與土壤理化性質(zhì)分析結(jié)果具有一致性，從而優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤抗蝕性能力。草地模式的抗蝕性相對(duì)較好，這可能與毛茛等草本植物須根簇生，抗旱能力較強(qiáng)，生長(zhǎng)迅速，能較好適應(yīng)公路邊坡土壤的生長(zhǎng)環(huán)境等有關(guān)；喬木模式下公路邊坡的土壤抗蝕性能力最弱，這可能與喬木類型、生長(zhǎng)環(huán)境和恢復(fù)時(shí)間等因素有關(guān)，研究區(qū)喬木種類為楹樹(shù)，屬于大喬木，生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，吸收土壤水分和養(yǎng)分較大，公路邊坡土壤的生長(zhǎng)環(huán)境難以滿足其要求，同時(shí)這也與喬木種植時(shí)間相對(duì)較短有關(guān)。這表明不同植被下的土壤抗蝕性能力總體較差，土壤理化性質(zhì)均有待改善，從而提高其土壤抗蝕性。因此，根據(jù)公路邊坡土壤的生態(tài)特性及其成熟度，因地制宜，增加其植被覆蓋率，優(yōu)化土壤的植被組合模式，更多選擇生態(tài)修復(fù)效果較好的喬灌草組合，通過(guò)對(duì)邊坡土壤的科學(xué)栽種與生態(tài)管理，提高土壤有機(jī)質(zhì)及其養(yǎng)分含量，改善土壤物理性質(zhì)，使土壤中的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)增加，優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，改良其土壤，從而提高其抗蝕性能力。

該研究采取土樣時(shí)，兼顧了邊坡土壤的形成時(shí)間及其植被生長(zhǎng)狀況，因此研究成果可為政府部門(mén)的公路邊坡水土保持工作進(jìn)行科學(xué)決策提供參考依據(jù)。但在土壤采樣地選擇、抗蝕性指標(biāo)選取、權(quán)重方法確定及綜合評(píng)價(jià)方法選取等方面有待進(jìn)一步改進(jìn)，提高其評(píng)價(jià)的客觀性，公路邊坡土壤理化性質(zhì)及抗蝕性能力均會(huì)隨著時(shí)間變化而有較大變化，同時(shí)，邊坡土壤抗蝕性能力強(qiáng)弱也與植被根系具有密切關(guān)系，因此，未來(lái)進(jìn)一步利用空間序列代替時(shí)間序列，研究公路邊坡不同植被恢復(fù)年限的土壤抗蝕能力強(qiáng)弱及其與覆蓋植物根系作用的關(guān)聯(lián)性。

4 結(jié)論

(1)公路邊坡不同植被土壤理化性質(zhì)差異顯著，喬草和喬灌草模式能夠有效改善物理性質(zhì)，減小土壤容重，增大最大持水量和總孔隙度，并提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，不同植被覆蓋的氮磷鉀含量差異較大，影響土壤結(jié)構(gòu)。

(2)不同植被覆蓋土壤的機(jī)械組成有所差別，喬灌草模式土壤顆粒組成排序?yàn)樯傲?粗粉粒>中細(xì)粉粒>黏粒，喬木、喬草和草地植被模式的土壤顆粒組成排序?yàn)樯傲?中細(xì)粉粒>粗粉粒>黏粒。公路邊坡土壤砂粒含量比重大，喬灌草模式的粗粉粒含量較大，喬草模式的中細(xì)粉粒和黏粒含量較大。

(3)不同植被覆蓋模式土壤抗蝕性能力差異較大，4類護(hù)坡植被土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量分布差異較大，隨著粒徑減小的總體趨勢(shì)為先減小后增大；不同植被覆蓋模式分形維數(shù)排序?yàn)閱棠?喬草>草地>喬灌草，喬灌草模式土壤抗蝕性能力最強(qiáng)；平均重量直徑排序?yàn)椴莸?喬灌草>喬木>喬草；土壤水穩(wěn)性指數(shù)排序?yàn)閱滩?喬灌草>草地>喬木。從綜合評(píng)價(jià)來(lái)看，土壤抗蝕性指數(shù)排序?yàn)閱坦嗖?喬草>草地>喬木，喬灌草組合抗蝕性指數(shù)最大，為公路邊坡土壤的最佳護(hù)坡植被模式。