人工模擬降雨條件下喀斯特中度石漠化灌叢水土流失研究.pdf

1、貴州省位于西南喀斯特地區(qū)的中心，該省由于自然因素和人為因素相互耦合，大量的土地資源流失，出現(xiàn)大量的石漠化景觀。由于貴州省地處亞熱帶濕潤(rùn)區(qū)，降雨量十分豐富，而降雨時(shí)空上的分布不均勻，暴雨頻繁發(fā)生導(dǎo)致水土流失和土地生產(chǎn)力下降是限制當(dāng)?shù)乜沙掷m(xù)發(fā)展的主要原因。本文采用野外人工模擬降雨器設(shè)置不同降雨強(qiáng)度，研究貴州中度石漠化灌叢水土流失，以及用Hood入滲儀對(duì)中度石漠化地區(qū)灌叢的入滲過程進(jìn)行研究，其主要結(jié)論如下： (1)在5個(gè)不同雨強(qiáng)條件下

2、，3個(gè)不同巖石裸露率小區(qū)的徑流量隨時(shí)間的變化曲線大致是開始徑流量逐漸增加，以后逐漸下降。整個(gè)曲線呈波動(dòng)變化。在相同的雨強(qiáng)下，巖石裸露率相差大的小區(qū)，產(chǎn)生的徑流量較大，巖石裸露率相差不大的2個(gè)小區(qū)，產(chǎn)生的徑流量相差不大。巖石裸露率相差不大的2個(gè)灌叢生態(tài)系統(tǒng)，其累積徑流量非常接近。巖石裸露率相差大的灌叢生態(tài)系統(tǒng)，累積徑流量變化曲線相差大：累積徑流量隨時(shí)間的變化而逐漸增大。巖石裸露率為7096的灌叢生態(tài)系統(tǒng)的累積徑流量比巖石裸露率分別為42％

3、、32％的灌叢生態(tài)系統(tǒng)的累積徑流量都大。巖石裸露率相差不大的灌叢生態(tài)系統(tǒng)的累積徑流量比較接近。而3種不同巖石裸露率的灌叢生態(tài)系統(tǒng)都遵循二次函數(shù)方程分布。所有的回歸方程均達(dá)到極顯著水準(zhǔn)p<0.01，相關(guān)系數(shù)R2都大于0.93以上。 (2)隨著降雨強(qiáng)度的增加，開始的泥沙濃度逐漸增大。在相同雨強(qiáng)下，泥沙濃度變化過程并不穩(wěn)定，開始泥沙濃度較高，以后泥沙濃度在波動(dòng)中逐漸降低?？傮w來看，巖石裸露率為32％灌叢生態(tài)系統(tǒng)的泥沙濃度比其他2個(gè)灌叢

4、生態(tài)系統(tǒng)都要高。在相同雨強(qiáng)下，泥沙量逐漸增加，當(dāng)達(dá)到峰值后逐漸下降。隨著雨強(qiáng)的增大，泥沙量也增大。3種不同巖石裸露率的灌叢生態(tài)系統(tǒng)在不同的降雨強(qiáng)度下泥沙累積量隨時(shí)間的變化符合二次函數(shù)方程R=bo+b1t+b2t。3種不同巖石裸露率的灌叢生態(tài)系統(tǒng)累積徑流量與土壤侵蝕量之間存在著極為密切的正線性關(guān)系，線性回歸方程為：R=ax+b。 (3)通過灰關(guān)聯(lián)分析，找出了影響地表徑流系數(shù)的主次關(guān)系，即植被狀況參數(shù)的灰關(guān)聯(lián)度大小依次為：灌木層葉面

5、積指數(shù)>植物高度>灌草層葉面積指數(shù)>草本層葉面積指數(shù)。 (4)對(duì)3個(gè)經(jīng)驗(yàn)土壤入滲模型進(jìn)行比較表明：Kostiakov方程在大多數(shù)情況下，擬合精度高于Horton方程和Philip方程，其中，Philip方程的精度最低，可以判斷，對(duì)于喀斯特石漠化灌叢生態(tài)系統(tǒng)土壤，Kostiakov方程擬合效果最好。3個(gè)小區(qū)中的累積入滲量都隨著土壤含水量的增加而降低。隨著土壤含水量的增大3個(gè)小區(qū)的土壤入滲能力降低。不同土壤含水量條件下Hood入滲儀

6、測(cè)定土壤入滲特征表明穩(wěn)滲率隨土壤含水量的增大而減少。 (5)相同雨強(qiáng)下徑流中養(yǎng)分含量開始比較高，隨降雨歷時(shí)的延長(zhǎng)總氮、總鉀、總氮濃度變化不明顯.徑流水溶液中流失的養(yǎng)分沒有明顯反映出與雨強(qiáng)的相關(guān)性，小雨強(qiáng)時(shí)有近似于高雨強(qiáng)下的流失濃度。在相同的雨強(qiáng)下，隨著巖石裸露率的增大，徑流養(yǎng)分流失量逐漸的增加；徑流養(yǎng)分累積流失量與累積徑流量之間可以用線形方程y=ax+b表示。即徑流養(yǎng)分累積流失量隨著累積徑流量增加而增加。也就是說，隨著降雨時(shí)間的