陆传豪, 邓利梅, 崔荣阳, 汪 璇, 周 涛, 刘刚才

(1.中国科学院 水利部 成都山地灾害与环境研究所, 四川 成都 610041; 2.中国科学院大学, 北京 100049)

植物是影响风化的主要因素之一，根系的根劈作用能有效促进物理风化，凋落物分解与根系分泌产生的有机酸会腐蚀岩石和土壤中的矿物，加速化学风化[1]。土壤表层是受植物凋落物和根系影响最为集中的区域，对植物带来的影响敏感度最高[2]；而在表层以下，植物主要通过根系对剖面的风化状况产生影响。在山地区域许多暴露的垂直剖面中，可以观察到植物根系穿越土层，而后沿着裂隙进入岩层向下生长，并使得剖面变得较为破碎，风化层厚度显著提升的现象[3]。在植物对风化影响方面的研究已有较长的历史，早在1949年Jackson和Sheldon[4]首次研究了树木根系在石灰岩崩解过程中所起的作用；而后Almeida等[5]分析了高等植物在促进风化成土方面的能力；李勇等[6]2005年在黄土高原的研究表明，不同剖面的风化差异，主要受直径≤1 mm须根在剖面中的缠绕分布特征影响。Hasenmueller等[1]2017年在宾夕法尼亚州的研究表明，植物根系在页岩风化成土过程中，对矿物成分转变、元素迁移等均有显著的促进作用。但迄今为止，受制于根系作用周期长、野外挖掘观测困难等，研究进展一直较为缓慢，许多问题尚不明晰。养分是形成土壤肥力的物质基础，养分积累与肥力形成也是风化成土过程中土壤开始发育并显著区别于母质的主要特征之一。植物在改变剖面风化进程的同时，对土壤乃至整个剖面的养分特征也产生着显著的影响。……