人工降雨条件下红壤侵蚀规律研究

【摘要】： 水土流失及其引起的土壤退化、养分流失、土地生产力下降、水体污染等一系列生态环境问题，己成为制约农业可持续发展的重要因素，有效防治土壤侵蚀已经迫在眉睫。本研究以湖南省丘陵区红壤为研究对象(为了更符合自然情况，所选土壤样本没有过筛)，采用模拟降雨方法探讨不同坡度不同植被覆盖条件下坡面侵蚀过程及其产沙规律，并将黄绵土侵蚀产沙规律与红壤的试验结果进行了对比。通过试验结果分析，得到以下结论： 1．植被覆盖度是影响其产沙量的重要因素。地表径流量随覆盖度升高而减少，且这一作用随地表覆盖率的增加而增大。对于产沙量来说，当覆盖度从0覆盖上升到50％覆盖时，四个坡度中，15°，20°时产沙量减少幅度最大(约77％)，而当覆盖度增加到100％时，其减沙效应不如5°10°时明显。这说明在坡度较大的情况下，采取上半坡覆盖的方式同样能达到减水减沙的目的。 2．通过三种覆盖处理，研究了雨滴动能对产流产沙过程的影响。100％覆盖条件下产沙率随产流率的变化规律服从幂函数关系，而0覆盖和50％覆盖下其输沙率和产流率之间关系拟合曲线不明显。这大概是由于覆盖物的阻滞作用，降雨性质、雨滴动能发生了根本性的变化，导致径流性质也有所不同所造成的。 3．累积产沙量与植被覆盖度之间呈非常显著的负指数关系，这表明随着植被覆盖度的增加，累积含沙量减少较快，或者说一旦植被遭到破坏，水土流失就会急剧增加。 4．土壤质地是影响土壤侵蚀量的重要因素。红壤产沙量大大低于黄绵土。覆盖处理消减雨滴动能后，侵蚀产沙量减少，红壤减幅较黄绵土大，这可能是由于红壤没有过筛、砾石含量过多所致。 5．红壤与黄绵土的产流、产沙过程存在明显差异。黄绵土产流率随历时的延长达到了稳流状态，而红壤产流率曲线在整个降雨过程中一直表现出上下波动，这可能是因为坡面微地形起伏对降雨过程中土壤表面结构变化的影响所致。 本研究利用纱布覆盖代替植被，很好地模拟了植被的地表部分对侵蚀产沙量和侵蚀产沙过程的影响，为进一步了解植被覆盖下土壤侵蚀过程、揭示红壤侵蚀机理提供了重要的理论依据。但是，用纱布代替植被，与实际情况还是有一定差距，所以还有待今后更进一步的研究修正。