坡面草本植物对土壤分离及侵蚀动力的影响研究-农业机械学报.PDFVIP

２０１６年 ５月 农 业 机 械 学 报 第 ４７卷 第 ５期 ｄｏｉ：１０．６０４１／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１６．０５．０１８ 坡面草本植物对土壤分离及侵蚀动力的影响研究 １，２ １，２ １，２ １，２ １，２ 杨　帆 　程金花 　张洪江 　周柱栋 　戴矜君 （１．北京林业大学水土保持学院，北京 １０００８３；２．北京林业大学北京市水土保持工程技术研究中心，北京 １０００８３） 摘要：植被是影响坡面水力侵蚀过程的重要因素，深入理解草本植物坡面不同降雨和径流特性对土壤分离的作用 是研究土壤侵蚀动力学的基础。为此基于坡面土壤分离试验，通过定量测定 ２种草本植物草冠、根系对降雨和径 流的影响，研究了不同侵蚀力作用下的土壤分离特征。结果表明，草本植物对坡面径流和泥沙具有重要的调控作 用，相同覆盖度下狗尾草坡面的径流含沙量低于青蒿坡面（Ｐ＜００５）。对比草本植物结构对坡面土壤分离的影响， 植物根系对坡面的减沙贡献率均高于其冠层（Ｐ＜００５），其中，青蒿草冠对于坡面降雨的阻滞作用高于狗尾草草冠 （Ｐ＜００５），而狗尾草根系的减沙效益高于青蒿根系（Ｐ＜００５），这主要与草本植物叶面积指数（ＬＡＩ）及根系形态 分布有关，不同植物的根长密度与土壤分离率呈指数函数关系。坡面土壤分离过程受到侵蚀阻力的影响，在草本 植物覆盖坡面，随着植物覆盖度的增加，颗粒阻力和波阻力均呈增大趋势。降雨侵蚀力和径流剪切力是坡面土壤 ２ 分离的主要侵蚀动力，不同试验条件下草本植物对降雨和径流侵蚀力的降低值为１８９２１～６９８９２Ｊ·ｍｍ／（ｍ·ｍｉｎ） ２ 和６２７～２０３８ｋｇ／（ｍ·ｓ），减弱系数分别为２２７５％ ～８４０４％和 １９６８％ ～６３９７％。 关键词：草本植物；土壤分离；侵蚀动力；降雨击溅；径流冲刷 中图分类号：Ｓ１５７１；Ｐ４２６６１５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００１２９８（２０１６）０５０１２９０９ ＥｆｆｅｃｔｏｆＨｅｒｂＰｌａｎｔｓｏｎＳｏｉｌＤｅｔａｃｈｍｅｎｔａｎｄＥｒｏｓｉｏｎＤｙｎａｍｉｃｓ １，２ １，２ １，２ １，２ １，２ ＹａｎｇＦａｎ 　ＣｈｅｎｇＪｉｎｈｕａ 　ＺｈａｎｇＨｏｎｇｊｉａｎｇ 　ＺｈｏｕＺｈｕｄｏｎｇ 　ＤａｉＪｉｎｊｕｎ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ＢｅｉｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ ２．ＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆＢｅｉｊｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗａｔｅｒｅｒｏｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｓｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｅｒｏｓｉｏｎｆｏｒｃｅｏｆｒａｉｎｆａｌｌａｎｄｒｕｎｏｆｆａｎｄｓｏｉｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｕｎｄｅｒｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｆａｃｔｏｒｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｐｌａｙｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｏｌｅ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ａｂｅｔｔｅｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒａｉｎｄｒｏｐｓａｎｄｒｕｎｏｆｆｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｎｓｏｉｌｄｅｔａｃｈｍｅｎｔｏｆｇｒｏｕｎｄ ｃｏｖｅｒｈｉｌｌｓｌｏｐｅｉｓｂａｓｉｓｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｓｏｉｌｅｒｏｓｉｏｎｄｙｎａｍｉｃｓｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ａｓｌｏｐｅｓｏｉｌｄｅｔａｃｈｍｅｎｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｒ