片麻巖坡地不同下墊面水土和養(yǎng)分流失規(guī)律研究.pdf

1、坡耕地水土流失造成了嚴(yán)重的生態(tài)問題。河北省山區(qū)面積占全省總面積的67％，太行山屬于北方土石山區(qū)，是我國水土流失較為嚴(yán)重的區(qū)域之一，其土壤質(zhì)地、地形地貌、土地利用情況和種植制度等與其他水土流失嚴(yán)重的區(qū)域存在較大差別。本試驗(yàn)利用室內(nèi)人工模擬降雨裝置，研究了暴雨條件下片麻巖坡地不同下墊面（坡面擾動(dòng)方式、不同土地利用方式和及作物不同生長時(shí)期）水土和養(yǎng)分流失的情況，為片麻巖山區(qū)坡耕地水土流失治理、小流域面源污染的控制和山區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供理論依據(jù)

2、。主要結(jié)論如下:
　　1.不同擾動(dòng)方式下的片麻巖坡面，產(chǎn)流產(chǎn)沙情況存在較大差異。不同坡面處理方式下，坡面土壤侵蝕模數(shù)和土壤流失率均表現(xiàn)為仿自然坡面＜翻耕坡面＜翻耕+施肥坡面。徑流系數(shù)、產(chǎn)流量表現(xiàn)為翻耕+施肥坡面＜仿自然坡面＜翻耕坡面。不同下墊面處理的坡面產(chǎn)流強(qiáng)度和產(chǎn)沙強(qiáng)度變化規(guī)律相似，徑流強(qiáng)度隨降雨歷時(shí)增加呈上升趨勢(shì)，到達(dá)最大值后趨于穩(wěn)定;產(chǎn)沙率隨時(shí)間變化呈遞減的趨勢(shì)，降低到一定程度產(chǎn)沙率不再降低;不同坡面產(chǎn)流穩(wěn)定的時(shí)間相同。不同

3、下墊面處理方式下，坡面上鉀的流失總量最大，磷流失總量最小;磷鉀的流失以顆粒態(tài)為主，流失的氮元素中顆粒態(tài)氮和溶解態(tài)氮含量大致相同，溶解態(tài)氮中硝態(tài)氮損失量占55％，銨態(tài)氮占15％～17％。泥沙中顆粒態(tài)磷損失量最少，其中有效磷占顆粒態(tài)磷的2％～9％;坡面產(chǎn)流量越大，氮磷鉀流失總量越大，二者存在極顯著的正相關(guān)性。
　　2.不同土地利用方式下，草地產(chǎn)沙產(chǎn)流量、流失養(yǎng)分濃度和總流失量最小。草地和谷子地坡面穩(wěn)定產(chǎn)流的時(shí)間明顯滯后于裸地，三種不同

4、土地利用方式中裸地的產(chǎn)流量，徑流系數(shù)和產(chǎn)沙模數(shù)均最大，草地最小。坡面產(chǎn)沙量與產(chǎn)流量存在極顯著正相關(guān)性。裸地和谷子地徑流系數(shù)均超過0.5，裸地徑流系數(shù)達(dá)0.98，三種利用方式下土壤流失率為0.22～1，草地流失率最小0.22。不同土地利用方式養(yǎng)分流失量表現(xiàn)為裸地＞谷子地＞草地。各時(shí)段泥沙中養(yǎng)分濃度差異并不大，養(yǎng)分總流失量差別很大，鉀損失量最大，其次是氮，磷損失量最小。養(yǎng)分濃度與養(yǎng)分流失量沒有明顯的正相關(guān)性，總氮磷鉀的流失量與產(chǎn)沙量呈顯著的

5、正相關(guān)性;磷鉀的流失都以泥沙結(jié)合態(tài)為主，氮流失以顆粒態(tài)和溶解態(tài)共同存在。
　　3.不同生長天數(shù)，坡地土壤侵蝕和養(yǎng)分流失情況存在差異。隨著生長天數(shù)增加，植被覆蓋度增加，產(chǎn)流時(shí)間表現(xiàn)為:60 d＞40 d＞20 d＞0 d。隨著谷子生長天數(shù)的增加，20、40、60 d的谷子地達(dá)到穩(wěn)流的時(shí)間滯后于0d的谷子地。谷子不同生長時(shí)期，片麻巖坡地產(chǎn)沙產(chǎn)流動(dòng)態(tài)變化過程相似，產(chǎn)流率呈現(xiàn)出先升高達(dá)到峰值后徑流強(qiáng)度趨于穩(wěn)定，產(chǎn)沙率表現(xiàn)為先升高然后降低，

6、達(dá)到一定程度產(chǎn)沙率不再減少。谷子60d時(shí)坡面的產(chǎn)流量、產(chǎn)沙模數(shù)和徑流系數(shù)最大。谷子不同生長時(shí)期坡面侵蝕產(chǎn)沙量與徑流量間存在著極顯著的正相關(guān)性，坡面產(chǎn)沙模數(shù)隨著坡面總徑流量的減小而減少。坡面產(chǎn)沙量產(chǎn)流量越大，養(yǎng)分流失總量越大，二者存在顯著正相關(guān)性。徑流水樣和泥沙中總氮總磷總鉀含量均隨降雨時(shí)間的持續(xù)而逐漸降低，降雨結(jié)束時(shí)基本保持穩(wěn)定;隨著谷子的生長，谷子覆蓋度增加，產(chǎn)流量產(chǎn)沙量呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)，養(yǎng)分流失總量呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。草地生長不同天數(shù)時(shí)

7、，草地的產(chǎn)流產(chǎn)沙量差異不顯著，當(dāng)雜草生長到20d時(shí)，植被覆蓋度達(dá)到70％，草地產(chǎn)流量產(chǎn)沙量急劇減少，40d時(shí)草地產(chǎn)流量產(chǎn)沙量降低速率減慢，60 d時(shí)草地產(chǎn)流產(chǎn)沙量與40d對(duì)比，產(chǎn)流量產(chǎn)沙量差異不顯著。整個(gè)生長時(shí)期內(nèi)，草地的產(chǎn)流量為0.096m3，產(chǎn)沙模數(shù)為723.96g/m2。草地整個(gè)生長時(shí)期總產(chǎn)流量為0.071m3，產(chǎn)沙模數(shù)為404.82g/m2。裸地總產(chǎn)流量為0.118m3，產(chǎn)沙模數(shù)為950.28g/m2。裸地產(chǎn)流量產(chǎn)沙量最大，草地