不同雨強(qiáng)、坡度對(duì)秸稈覆蓋保水效果的影響.pdf

1、本文通過(guò)室內(nèi)人工模擬降雨實(shí)驗(yàn)的方法，研究了在覆蓋、裸地兩種處理下，不同坡度、雨強(qiáng)條件下坡面產(chǎn)流的變化情況，初步揭示了紫色土坡面的水蝕過(guò)程隨坡度和雨強(qiáng)的變化而變化的規(guī)律，以及秸稈覆蓋保持水土的機(jī)制。主要取得了以下結(jié)果:
　　(1)坡面產(chǎn)流大致可以分為“下凹”型產(chǎn)流過(guò)程和“上凸”型產(chǎn)流過(guò)程，并分別可以用指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)來(lái)描述。隨著坡度和雨強(qiáng)的增加，“下凹”型產(chǎn)流過(guò)程逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤吧贤埂毙彤a(chǎn)流過(guò)程。秸稈覆蓋能有效增加坡面土壤的入滲能力，

2、且在較小雨強(qiáng)和坡度下，這種作用更為明顯，隨著雨強(qiáng)和坡度的逐漸增加，覆蓋增加入滲的作用逐漸衰減。
　　(2)坡度與雨強(qiáng)因素的耦合給坡面徑流提供了動(dòng)力，加劇了坡面徑流的流速，而秸稈覆蓋可以有效降低雨滴動(dòng)能，減緩徑流流速，從而增強(qiáng)雨水下滲。在雨強(qiáng)小于54mm/h，坡度小于15°時(shí)，覆蓋的保水率均高于80％，且產(chǎn)流時(shí)間大于27min。隨著雨強(qiáng)的增加，覆蓋的保水作用以拋物線函數(shù)逐漸衰減，當(dāng)雨強(qiáng)為125mm/h，坡度為25°時(shí)，覆蓋的保水率僅

3、為14.25％，產(chǎn)流滯后時(shí)間也在1.61 min～2.84 min范圍內(nèi)波動(dòng)。
　　(3)坡度因子和雨強(qiáng)因子對(duì)坡面徑流量的貢獻(xiàn)率有著對(duì)比消長(zhǎng)的關(guān)系，坡度在小雨強(qiáng)下對(duì)徑流量有著重要貢獻(xiàn)，隨雨強(qiáng)的不斷增加，坡度的貢獻(xiàn)率逐漸減少，雨強(qiáng)的貢獻(xiàn)率逐漸增加。但覆蓋條件下坡度對(duì)坡面徑流的貢獻(xiàn)率均大于裸地，說(shuō)明坡度在秸稈覆蓋條件下對(duì)坡面產(chǎn)流的影響大于裸地。
　　(4)降雨是坡面徑流的主要來(lái)源和動(dòng)力，是影響坡面產(chǎn)流的主要因子。雨強(qiáng)與秸稈覆蓋的

4、保持水土能力在-0.758水平上呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.758，說(shuō)明秸稈覆蓋條件下，雨強(qiáng)仍然在很大程度上影響坡面徑流過(guò)程。
　　(5)人工模擬降雨條件下紫色土裸坡的臨界入滲坡度在15°附近。而在秸稈覆蓋下，坡度在15°后的變化對(duì)覆蓋的保水率仍有明顯影響，且坡度對(duì)坡面徑流量的貢獻(xiàn)率均大于雨強(qiáng)。說(shuō)明坡度在裸地和覆蓋下對(duì)坡面徑流過(guò)程均有重要影響。
　　綜上所述，紫色土坡面的徑流過(guò)程主要與土壤的入滲能力和降雨強(qiáng)度相關(guān)。當(dāng)±壤入

5、滲能力低于降雨強(qiáng)度時(shí)，坡面經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后形成超滲產(chǎn)流，徑流形成快，動(dòng)力強(qiáng)，對(duì)土壤的侵蝕能力也強(qiáng);土壤入滲能力高于降雨強(qiáng)度，則雨水可以充分下滲，最終形成蓄滿產(chǎn)流，徑流形成慢，動(dòng)力較弱，利于水土保持。坡度、雨強(qiáng)因素的耦合，增加了徑流流速和動(dòng)能，降低土壤入滲能力;而一定程度的秸稈覆蓋可以減緩徑流流速，削弱徑流動(dòng)能，有效增加土壤入滲能力。隨著坡度、雨強(qiáng)的增加，這種耦合作用減少坡面土壤入滲的能力逐漸增強(qiáng)，而覆蓋的水土保持效果也隨之下降。在紫色土坡