Vorfeldfeuchtigkeitsrate und Alterungseffekte auf die Versiegelungsbildung und interrillliche Bodenerosion1

Die Versiegelungsbildung und die interrillliche Bodenerosion werden durch den vorherigen Bodenwassergehalt beeinflusst. Wir haben die Hypothese aufgestellt, dass auch andere zeitabhängige Variablen, wie die Vorfeldfeuchtigkeitsrate und die Dauer der Alterung, die Versiegelungsbildung und den interrilllichen Bodenschaden beeinflussen würden. Aggregate (4-9,5 mm) aus einem Calcic Haploxeralf und einem Typic Chromoxerert wurden in 400 × 200 mm Pfannen gepackt, unter einen Niederschlagssimulator gestellt und entweder durch (i) einen Matrixpotential von -0,2 kPa oder (ii) 5 mm Regen mit Raten von 1, 6 oder 30 mm h-1 vorbewässert. Nach der Vorbewässerung wurden die Aggregate 15 min oder 18 h lang zum Altern gelassen und dann 60 mm simuliertem Regenwasser mit moderater (12,4 kJ m-3) kinetischer Energie ausgesetzt. Die endgültige Infiltrationsrate stieg von 5,0 auf 26,6 mm h-1, der Prozentsatz des Oberflächenabflusses sank von 59,1 auf 2,5, und der Bodenschaden sank von 302 auf 5,4 g m-2, als die Vorfeldfeuchtigkeitsrate von 30 auf 1 mm h-1 im Typic Chromoxerert abnahm; ähnliche Ergebnisse wurden im Calcic Haploxeralf beobachtet. Für Aggregate aus beiden Böden erhöhte das Altern die endgültige Infiltrationsrate und verringerte den Abfluss, jedoch nur, wenn eine partielle Versickerung durch langsame und moderate Vorfeldfeuchtigkeitsraten erreicht wurde. Im Gegensatz dazu verringerte 18 Stunden Alterung auch effektiv den Bodenschaden bei der schnellen Vorfeldfeuchtigkeitsrate in den Aggregaten beider Böden. Die Oberflächenversiegelung wurde durch die Versickerung und den Zerfall der Aggregate verstärkt. Die Versickerung wurde durch langsame Vorbewässerung und kohäsive Kräfte reduziert. Das Altern erhöhte die Kohäsionskräfte zwischen den Bodenpartikeln und verringerte deren Anfälligkeit für Versiegelung und Erosion.