人工模拟降雨条下喀斯特中度石漠化灌丛水土流失研究.pdf

人工模拟降雨条件下喀斯特中度石漠化灌丛水土流失研究 摘要 贵州省位于西南喀斯特地区的中心，该省由于自然因素和人为因素相互耦合，大量的土 地资源流失，出现大量的石漠化景观。由于贵州省地处亚热带湿润区，降雨量十分丰富，而 降雨时空上的分布不均匀，暴雨频繁发生导致水土流失和土地生产力下降是限制当地可持续 发展的主要原因。本文采用野外人工模拟降雨器设置不同降雨强度，研究贵州中度石漠化灌 丛水土流失，以及用Hood入渗仪对中度石漠化地区灌丛的入渗过程进行研究，其主要结论 如下： ． (1)在5个不同雨强条件下，3个不同岩石裸露率小区的径流量随时间的变化曲线大 致是开始径流量逐渐增加，以后逐渐下降。整个曲线呈波动变化。在相同的雨强下，岩石裸 露率相差大的小区，产生的径流量较大，岩石裸露率相差不大的2个小区，产生的径流量相 差不大。岩石裸露率相差不大的2个灌丛生态系统，其累积径流量非常接近。岩石裸露率相 差大的灌丛生态系统，累积径流量变化曲线相差大：累积径流量随时间的变化而逐渐增大。 岩石裸露率为70％的灌丛生态系统的累积径流量比岩石裸露率分别为42％、32％的灌丛生态系 统的累积径流量都大。岩石裸露率相差不大的灌丛生态系统的累积径流量比较接近。而3 种不同岩石裸露率的灌丛生态系统都遵循二次函数方程分布。所有的回归方程均达到极显著 水准pO．Ol，相关系数R2都大于0．93以上。 (2)随着降雨强度的增加，开始的泥沙浓度逐渐增大。在相同雨强下，泥沙浓度变化 过程并不稳定，开始泥沙浓度较高，以后泥沙浓度在波动中逐渐降低。总体来看，岩石裸露 率为32％灌丛生态系统的泥沙浓度比其他2个灌丛生态系统都要高。在相同雨强下，泥沙量 逐渐增加，当达到峰值后逐渐下降。随着雨强的增大，泥沙量也增大。3种不同岩石裸露率 的灌丛生态系统在不同的降雨强度下泥沙累积量随时间的变化符合二次函数方程 R=bo+b。t+b：t2。3种不同岩石裸露率的灌丛生态系统累积径流量与土壤侵蚀量之间存在着极 为密切的正线性关系，线性回归方程为：R=ax+b。 (3)通过灰关联分析，找出了影响地表径流系数的主次关系，即植被状况参数的灰关 联度大小依次为：灌木层叶面积指数植物高度灌草层叶面积指数草本层叶面积指数。 斯特石漠化灌丛生态系统土壤，Kostiakov方程拟合效果最好。3个小区中的累积入渗量都 4 人工模拟降雨条件下喀斯特中度石漠化灌丛水土流失研究 随着土壤含水量的增加而降低。随着土壤含水量的增大3个小区的土壤入渗能力降低。不同 土壤含水量条件下Hood入渗仪测定土壤入渗特征表明稳渗率随土壤含水量的增大而减少。 一(5)相同雨强下径流中养分含量开始比较高，随降雨历时的延长总氮、总钾、总氮浓 度变化不明显．径流水溶液中流失的养分没有明显反映出与雨强的相关性，小雨强时有近似 于高雨强下的流失浓度。在相同的雨强下，随着岩石裸露率的增大，径流养分流失量逐渐的 增加；径流养分累积流失量与累积径流量之间可以用线形方程y=ax+b表示。即径流养分累 积流失量随着累积径流量增加而增加。也就是说，随着降雨时间的延长，营养流失量流失越 多，土地生产力逐渐降低，从而影响植物的生长。 关键词：人工模拟降雨，中度石漠化，灌丛，岩石裸露率，降雨强度，地表径流 分类号：1171 5 人工模拟降雨条件下喀斯特中度石漠化灌丛水土流失研究 Researchintosoilerosionofshrub communitiesinmoderate plant Desertificationmountainareasunderartificialrainfallconditions summary Guizhou ProvinceislocatedatthecentralareaofsouthwestKarst dealoflandresources