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值是評價植被因素抵抗土壤侵蝕能力及準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及天然降雨徑流小區(qū)徑流泥沙觀測資料和文獻數(shù)據(jù),對紫色丘陵區(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值進行研究。主要結(jié)論如下:
　　 (1)不同降雨歷時、降雨強度、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、坡長、坡度等條件相同的情況下,當初始土壤含水量較低時,地表產(chǎn)流量較小;當初始土壤含水量較高時,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、降雨強度等條件一致的情況下,隨著降雨的進行,不同坡長坡耕地產(chǎn)沙量不同。在坡度為15°時,4m坡長小區(qū)侵蝕量遠大于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性,但坡長增加一般的趨勢是明顯增加了坡面小區(qū)的土壤流失量。
　　 (3)不同雨強條件下,紫色丘陵區(qū)坡耕地土壤侵蝕對坡度的響應(yīng)特征不同。在中雨強條件下,當坡度＜20°時,坡度增加,產(chǎn)流率和徑流系數(shù)均增大;當坡度等于20°時,產(chǎn)流率和徑流系數(shù)達到最大,分別為0.97(L/m2/min)、0.70;當坡度＞20°時,坡度增加,產(chǎn)流率和徑流系數(shù)反而減小。在大雨強條件下,坡度增加,產(chǎn)流率和徑流系數(shù)總體上呈減小趨勢

4、。當坡度＜15°時,徑流系數(shù)隨雨強的增大而增大;當坡度＞15°時,徑流系數(shù)隨雨強的增大反而減小。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、含沙率與雨強之間則存在明顯的正相關(guān),徑流系數(shù)與雨強之間則存在明顯的負相關(guān);平均雨強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,平均雨強與產(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段為土壤侵蝕危險期,在該時段內(nèi)采取相應(yīng)的保護措施可有效控制水土流失。
　　 (6)基于實測侵蝕量的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值計算;通過對紫色丘陵區(qū)主要農(nóng)作物種植類型(小麥、甘薯、小麥/甘薯)C值的試驗

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)作物對坡耕地土壤的防護作用不同,C值的年內(nèi)變化特征表明農(nóng)作物對坡耕地土壤的防護作用是隨著農(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,實現(xiàn)坡耕地可持續(xù)利用。合理建造坡坎生態(tài)系統(tǒng)對改善