干旱半干旱区由于水分限制和人为干扰使植物生长和土壤水分关系出现严重失调现象,造成植被退化甚至死亡。植被在退化及死亡过程中根系腐烂形成一定的优先流通道。优先流通道有利于土壤水分入渗,对干旱半干旱区土壤水分补给具有重要意义。为了探究黄土高原典型植被的根系通道对土壤水分入渗过程的影响,本研究以黄土高原半干旱区人工林地-红梅杏、灌木地-柠条、草地-紫花苜蓿为研究对象,采用双环入渗仪和染色示踪方法对土壤入渗速率和根系通道路径进行测定和示踪,系统地研究了林、灌、草地的土壤物理性质变化、根系通道的土壤入渗速率以及根通道特征对土壤入渗速率的影响,得出以下结论:(1)红梅杏林地、柠条灌木地、紫花苜蓿草地相比裸地土壤物理性质发生明显变化。与裸地相比,红梅杏林地、柠条灌木地、紫花苜蓿草地的土壤容重分别降低了2.66%、5.41%和8.12%;红梅杏林地、柠条灌木地、紫花苜蓿草地的土壤孔隙度分别提高了6.73%、7.26%和7.23%。林、灌、草植被能显著降低土壤容重和增加土壤孔隙度,改善土壤物理性质。(2)红梅杏林地、柠条灌木地、紫花苜蓿草地根系通道显著提高了土壤入渗速率,其大小表现为:柠条灌木地>红梅杏林地>紫花苜蓿草地。柠条灌木地、红梅杏林地、紫花苜蓿草地根系通道的土壤入渗速率分别是裸地土壤入渗速率的2.61、2.11和1.34倍。根系通道是林、灌、草地土壤水分入渗的主要组成部分,影响干旱半干旱区降雨-土壤水分的转化过程,从而改善干旱半干旱区的土壤水环境。(3)林、灌、草地腐烂根系形成的根通道是土壤中主要优先流通道。从入渗深度的角度分析,与裸地相比,红梅杏林地、柠条灌木地、紫花苜蓿草地的入渗深度分别增加了27.95%、129.16%和43.72%,相同入渗时间内,根系通道的存在显著增加了入渗水量。腐烂根系是林、灌、草地土壤中主要的优先流通道,有利于土壤水分补给,是干旱半干旱区水文循环过程的主要影响因素。(4)林、灌、草根通道直径、根通道面积均与稳定入渗速率呈显著线性正相关,根通道直径与稳定入渗速率的决定系数分别是0.835、0.899和0.709;根通道面积与稳定入渗速率的决定系数分别是0.853、0.691和0.894。根系对土壤入渗速率的增强作用主要与根通道直径和面积相关。林、灌、草根系通道显著提高了土壤入渗速率,其大小表现为柠条灌木地>红梅杏林地>紫花苜蓿草地。腐烂根系通道是影响土壤水分入渗的主要因素,有利于提高土壤水资源利用效率。较高的入渗速率增加降水对土壤水分的补给,研究结果为干旱半干旱区充分利用水资源提供理论依据,对干旱半干旱区植被恢复与土壤水分的可持续性具有重要指导意义。