紫色丘陵區(qū)坡耕地土壤侵蝕特征及植被覆蓋與管理因子研究.pdf

1、植被覆蓋與管理因子C值是評(píng)價(jià)植被因素抵抗土壤侵蝕能力及準(zhǔn)確估算土壤侵蝕模數(shù)的重要參數(shù),本文利用人工模擬降雨試驗(yàn)及天然降雨徑流小區(qū)徑流泥沙觀測資料和文獻(xiàn)數(shù)據(jù),對(duì)紫色丘陵區(qū)坡耕地土壤侵蝕特征及不同土地利用方式植被覆蓋與管理因子C值進(jìn)行研究。主要結(jié)論如下:
　　 (1)不同降雨歷時(shí)、降雨強(qiáng)度、坡長、坡度下紫色丘陵區(qū)坡耕地的產(chǎn)流量、產(chǎn)沙量、輸沙率、坡面剝蝕率不同。在持續(xù)降雨過程中,坡面徑流過程和侵蝕量存在明顯差異。不同初始含水量條件下地

2、表徑流大小及過程均有所不同;降雨歷時(shí)、坡長、坡度等條件相同的情況下,當(dāng)初始土壤含水量較低時(shí),地表產(chǎn)流量較小;當(dāng)初始土壤含水量較高時(shí),地表產(chǎn)流量較大,二者表現(xiàn)為一定的線性關(guān)系。
　　 (2)在降雨歷時(shí)、降雨強(qiáng)度等條件一致的情況下,隨著降雨的進(jìn)行,不同坡長坡耕地產(chǎn)沙量不同。在坡度為15°時(shí),4m坡長小區(qū)侵蝕量遠(yuǎn)大于2m坡長小區(qū)的侵蝕量,前者約為后者的的1.3倍。研究表明,紫色土坡面產(chǎn)流量不是隨著坡長的增加呈線性增長的。坡長增加導(dǎo)致的

3、侵蝕量的增加存在較大的波動(dòng)性,但坡長增加一般的趨勢(shì)是明顯增加了坡面小區(qū)的土壤流失量。
　　 (3)不同雨強(qiáng)條件下,紫色丘陵區(qū)坡耕地土壤侵蝕對(duì)坡度的響應(yīng)特征不同。在中雨強(qiáng)條件下,當(dāng)坡度＜20°時(shí),坡度增加,產(chǎn)流率和徑流系數(shù)均增大;當(dāng)坡度等于20°時(shí),產(chǎn)流率和徑流系數(shù)達(dá)到最大,分別為0.97(L/m2/min)、0.70;當(dāng)坡度＞20°時(shí),坡度增加,產(chǎn)流率和徑流系數(shù)反而減小。在大雨強(qiáng)條件下,坡度增加,產(chǎn)流率和徑流系數(shù)總體上呈減小趨勢(shì)

4、。當(dāng)坡度＜15°時(shí),徑流系數(shù)隨雨強(qiáng)的增大而增大;當(dāng)坡度＞15°時(shí),徑流系數(shù)隨雨強(qiáng)的增大反而減小。研究表明:紫色丘陵區(qū)坡耕地產(chǎn)流臨界值為22.83°,產(chǎn)沙臨界值為24.7°。
　　 (4)紫色丘陵區(qū)坡耕地產(chǎn)流產(chǎn)沙量、含沙率與雨強(qiáng)之間則存在明顯的正相關(guān),徑流系數(shù)與雨強(qiáng)之間則存在明顯的負(fù)相關(guān);平均雨強(qiáng)是反映紫色土坡耕地產(chǎn)流產(chǎn)沙量、含沙率最好的降雨特征參數(shù)。研究表明:在顯著水平P=0.01時(shí),平均雨強(qiáng)與產(chǎn)沙量、含沙率和徑流系數(shù)之間的相關(guān)

5、系數(shù)R分別為0.9930,-0.9990和0.9913;I30能更好的反映紫色土坡耕地水土流失特征,與徑流量、泥沙量、徑流系數(shù)和徑流泥沙含量的相關(guān)系數(shù)分別為0.9879*,0.9992**,-0.9923**和0.9778*。
　　 (5)在相同降雨侵蝕力條件下,紫色丘陵區(qū)不同耕作模式坡耕地的水土保持效應(yīng)差異很大,表現(xiàn)為:橫坡植物籬耕地＞橫坡耕地＞順坡耕地＞清耕休閑地。橫坡植物籬耕地年均徑流量(1266.7L)僅次于清耕休閑地,

6、分別是順坡耕地、橫坡耕地的1.21倍、2.14倍,而年均侵蝕量(691.8g)卻最小,僅為順坡耕地、橫坡耕地的048倍、0.71倍,起到了“保土排水”的作用。坡耕地表層植被蓋度最差且降雨侵蝕力較大的時(shí)段為土壤侵蝕危險(xiǎn)期,在該時(shí)段內(nèi)采取相應(yīng)的保護(hù)措施可有效控制水土流失。
　　 (6)基于實(shí)測侵蝕量的C值估算方法最為適宜紫色丘陵區(qū)坡耕地不同土地利用方式的C值計(jì)算;通過對(duì)紫色丘陵區(qū)主要農(nóng)作物種植類型(小麥、甘薯、小麥/甘薯)C值的試驗(yàn)

7、研究,紫色丘陵區(qū)小麥年C值為0.4345,甘薯年C值為0.3864,小麥/甘薯年C值為0.4037;C值不同表明不同農(nóng)作物對(duì)坡耕地土壤的防護(hù)作用不同,C值的年內(nèi)變化特征表明農(nóng)作物對(duì)坡耕地土壤的防護(hù)作用是隨著農(nóng)作物的生長發(fā)育而逐漸改變,合理選擇農(nóng)作物種類對(duì)水土保持有明顯的作用。
　　 (7)紫色丘陵區(qū)坡耕地水土流失防治應(yīng)從提高坡耕地植被覆蓋度出發(fā),優(yōu)化種植模式,兼顧水土保持措施布置,實(shí)現(xiàn)坡耕地可持續(xù)利用。合理建造坡坎生態(tài)系統(tǒng)對(duì)改善