濕潤速率和表土團(tuán)聚體粒徑對紅壤坡面侵蝕過程的影響.pdf

1、我國紅壤丘陵區(qū)地處熱帶、亞熱帶，面積113萬km<'2>，水熱資源豐富，是我國重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域。由于土地資源的不合理開發(fā)與利用，土壤侵蝕退化已成為本區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的嚴(yán)重障礙。土壤團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本單元，其粒徑分布及穩(wěn)定性對土壤水分入滲和徑流有重要影響，也與可蝕性密切相關(guān)。本文采用濕篩法和LeBissonnais法研究土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性，比較不同粒徑和不同濕潤速率團(tuán)聚體穩(wěn)定性，采用室內(nèi)人工模擬降雨，研究了不同破碎機(jī)制下團(tuán)聚體穩(wěn)定性與坡面侵

2、蝕過程的影響：通過對不同粒徑的團(tuán)聚體穩(wěn)定性進(jìn)行分析，研究不同粒徑團(tuán)聚體與坡面徑流強(qiáng)度和產(chǎn)沙量之間的關(guān)系；不同濕潤速率條件下土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性差異及坡面侵蝕過程響應(yīng)；同時(shí)通過對侵蝕泥沙顆粒特性的分析，比較不同粒徑與不同濕潤速率下侵蝕泥沙粒徑的區(qū)別。主要結(jié)論如下： (1)影響土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的有土壤機(jī)械組成、粘粒含量、有機(jī)質(zhì)等。研究結(jié)果表明，濕篩法QP2的穩(wěn)定性最好，QP1的最差，QP3居中。LB法測定團(tuán)聚體穩(wěn)定性顯示，不同粒徑的團(tuán)聚

3、體差異顯著，在前期含水量一致的條件下，隨著團(tuán)聚體粒徑的增大其穩(wěn)定性減小。不同濕潤速率土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性差異顯著，其排序?yàn)槁贊駶?中速濕潤>快速濕潤。 (2)降雨過程中，不同粒徑團(tuán)聚體侵蝕過程差異顯著，在前期含水量、坡度一致的條件下，隨著團(tuán)聚體粒徑的增大，侵蝕量不斷減小，供試3種土壤中<2 mm團(tuán)聚體侵蝕量最大，依次為3.40、2.55和3.33 g m<'-2> min<'-1>。不同濕潤速率條件下坡面的侵蝕過程也存在顯著差異，

4、濕潤速率越大，產(chǎn)流時(shí)間越慢，穩(wěn)定徑流強(qiáng)度越大。供試三種紅壤QP1、QP2和QP3快速濕潤時(shí)穩(wěn)定徑流強(qiáng)度比慢速濕潤分別增加60％、37％和21％。同樣，坡面侵蝕量也隨著濕潤速率的增大而增加，供試三種典型紅壤在快速濕潤條件下侵蝕量比中速濕潤分別增加23％、28％和61％，比慢速濕潤分別增加112％、85％和159％。在降雨侵蝕過程中，降雨和徑流為這一過程提供能量，土壤是作用的對象。研究坡面侵蝕過程表明。隨著徑流強(qiáng)度的增大，產(chǎn)沙量呈增大的趨勢

5、，并且兩者的相關(guān)性很好。 (3)侵蝕過程中泥沙的顆粒分布狀況與土壤團(tuán)聚體的破碎情況和侵蝕能量密切相關(guān)，可以反映土壤表面結(jié)構(gòu)變化以及徑流攜帶搬運(yùn)能力以及徑流選擇性搬運(yùn)特性。實(shí)驗(yàn)中不同粒徑團(tuán)聚體侵蝕泥沙粒徑差異顯著，隨著團(tuán)聚體粒徑的減小，侵蝕泥沙的平均重量直徑逐漸增大。其中<2mm團(tuán)聚體的平均重量直徑明顯大于其它兩種粒徑，并達(dá)到顯著差異，除了QP3外，2～3 mm和3～5 mm團(tuán)聚體的平均重量直徑?jīng)]有顯著差異。不同濕潤速率的侵蝕泥沙