模擬研究喀斯特地區(qū)不同地表作物覆蓋下水土流失特征.pdf

1、在世界范圍內(nèi)，土壤侵蝕已經(jīng)變成一個非常嚴(yán)峻的環(huán)境和社會問題?？λ固氐孛簿坝^是地球景觀的一個重要方面，而喀斯特地區(qū)二元空間結(jié)構(gòu)以及裸露的地表形態(tài)導(dǎo)致其具有非常復(fù)雜的侵蝕機制。為了深入了解和認(rèn)識喀斯特地區(qū)不同地表作物覆蓋下水土流失的特征，本文在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，依據(jù)喀斯特地貌獨特的―二元空間結(jié)構(gòu)‖，選取菜地、草地和裸地三種類型為主要研究對象，設(shè)計實驗土槽，在自然降雨條件下，對實驗期間內(nèi)獲取的不同地表覆蓋下的地表徑流量、流失泥沙量、地下漏失水

2、量、泥沙量等測量數(shù)據(jù)進行分析，通過定量的方法研究菜地、草地和裸地三種不同地表覆蓋下的水土流失特征，并通過室內(nèi)實驗分析土壤理化性質(zhì)，為認(rèn)識喀斯特地區(qū)地下土壤漏失機制和控制水土流失提供理論和實踐依據(jù)。
　　結(jié)果表明：
　　(1)研究區(qū)2016年8月-11月降雨總量達(dá)到445.58mm，其中11月降水最少，占總量的14％，9月降雨最多，占到降雨總量的41%，8月和10月降雨總量相差不大，分別占到實驗期間降雨總量的22%和23%。實

3、驗期間小雨天數(shù)偏多，但是小雨總降雨量僅占到研究時段降雨總量的19.31%；中雨天數(shù)為11天，但是降雨量卻占到降雨總量的42.71%；大雨天數(shù)雖然只有三天，降雨量卻占到24.04%；只有一次暴雨出現(xiàn)，發(fā)生在8月底，具有降雨量大，降雨強度大，降雨侵蝕力強的特點。月降雨侵蝕力9月份最強，為1036.98MJ·mm/（hm2·h）。日降雨侵蝕力最大的是8月29日，為25.3MJ·mm/（hm2·h）。
　　(2)不同地表作物覆蓋水土流失特

4、征各不相同?？傮w而言，實驗期間，地下漏失水量要大于地表徑流量。地表徑流和地下漏失水量的大小均隨降雨量、降雨強度的變化而變化，并且，地表徑流量和地下漏失水量均呈現(xiàn)出裸地>菜地>草地的趨勢。但是當(dāng)降雨量、降雨強度很小時，地表不易產(chǎn)生徑流，不會發(fā)生地表水土流失，而此時，雨水進入土壤，形成壤中流，通過地下孔隙、裂縫等滲漏到地下，在水流和重力的雙重作用下產(chǎn)生地下土壤漏失；當(dāng)降雨量、降雨強度增大到一定程度，地表徑流，徑流分配比和徑流系數(shù)隨著降雨強度

5、的增加而增大，而通過地下孔隙漏失的水流量則隨著降雨強度的增加徑流分配率降低，此時地表徑流量將會大于通過地下孔隙漏失的水量。
　　(3)喀斯特地貌，土壤流失存在地表土壤侵蝕和地下土壤漏失兩種形式，這是巖溶地貌區(qū)別于非巖溶地貌的一個重要特征。就流失泥沙而言，土壤流失量與徑流量關(guān)系密切，研究表明，在實驗期間，3種不同地表作物覆蓋下，地下漏失泥沙總量大于地表的泥沙流失量。在地表，泥沙流失量表現(xiàn)出裸地>菜地>草地的特點，而在地下，土壤漏失量

6、荒地是最大的，但是草地和菜地的相差并不大。
　　(4)次降雨對水土流失有著重要影響。同一作物覆蓋下，不同降雨強度，水土流失量不同；同一降雨強度下，不同地表作物覆蓋，水土流失量也各不相同。
　　(5)就養(yǎng)分流失總量來說，地下流失要大于地表流失量。裸地流失量大于菜地大于草地。水解氮流失量要大于速效鉀和速效磷。速效鉀在地下的流失量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地表。此外，不同地表作物覆蓋下，大多數(shù)地下漏失的土壤，其顆粒組成的分形維數(shù)大于地表流失土壤的，

7、分形維數(shù)越高，土壤粗顆粒所占體積分?jǐn)?shù)就越大，這表明研究區(qū)地表流失的土壤顆粒粒徑要大于地下漏失土壤顆粒粒徑，但是這并不是絕對的，這與降雨量、降雨強度、地下孔隙裂縫等也有很大的相關(guān)性。
　　(6)降雨量、降雨強度、降雨侵蝕力和通過地下孔隙滲漏的水流量以及地下泥沙的漏失量的相關(guān)性極高的。同時，地下漏失泥沙量與降雨強度的相關(guān)系數(shù)要大于與降雨量的相關(guān)系數(shù)。就不同地表作物覆蓋情況而言，地下漏失泥沙量與地下徑流的相關(guān)系數(shù)呈現(xiàn)出裸地大于菜地大于草