片麻巖坡地不同下墊面水土和養(yǎng)分流失規(guī)律研究.pdf

1、坡耕地水土流失造成了嚴重的生態(tài)問題。河北省山區(qū)面積占全省總面積的67％，太行山屬于北方土石山區(qū)，是我國水土流失較為嚴重的區(qū)域之一，其土壤質地、地形地貌、土地利用情況和種植制度等與其他水土流失嚴重的區(qū)域存在較大差別。本試驗利用室內人工模擬降雨裝置，研究了暴雨條件下片麻巖坡地不同下墊面（坡面擾動方式、不同土地利用方式和及作物不同生長時期）水土和養(yǎng)分流失的情況，為片麻巖山區(qū)坡耕地水土流失治理、小流域面源污染的控制和山區(qū)生態(tài)環(huán)境保護提供理論依據(jù)

2、。主要結論如下:
　　1.不同擾動方式下的片麻巖坡面，產流產沙情況存在較大差異。不同坡面處理方式下，坡面土壤侵蝕模數(shù)和土壤流失率均表現(xiàn)為仿自然坡面＜翻耕坡面＜翻耕+施肥坡面。徑流系數(shù)、產流量表現(xiàn)為翻耕+施肥坡面＜仿自然坡面＜翻耕坡面。不同下墊面處理的坡面產流強度和產沙強度變化規(guī)律相似，徑流強度隨降雨歷時增加呈上升趨勢，到達最大值后趨于穩(wěn)定;產沙率隨時間變化呈遞減的趨勢，降低到一定程度產沙率不再降低;不同坡面產流穩(wěn)定的時間相同。不同

3、下墊面處理方式下，坡面上鉀的流失總量最大，磷流失總量最小;磷鉀的流失以顆粒態(tài)為主，流失的氮元素中顆粒態(tài)氮和溶解態(tài)氮含量大致相同，溶解態(tài)氮中硝態(tài)氮損失量占55％，銨態(tài)氮占15％～17％。泥沙中顆粒態(tài)磷損失量最少，其中有效磷占顆粒態(tài)磷的2％～9％;坡面產流量越大，氮磷鉀流失總量越大，二者存在極顯著的正相關性。
　　2.不同土地利用方式下，草地產沙產流量、流失養(yǎng)分濃度和總流失量最小。草地和谷子地坡面穩(wěn)定產流的時間明顯滯后于裸地，三種不同

4、土地利用方式中裸地的產流量，徑流系數(shù)和產沙模數(shù)均最大，草地最小。坡面產沙量與產流量存在極顯著正相關性。裸地和谷子地徑流系數(shù)均超過0.5，裸地徑流系數(shù)達0.98，三種利用方式下土壤流失率為0.22～1，草地流失率最小0.22。不同土地利用方式養(yǎng)分流失量表現(xiàn)為裸地＞谷子地＞草地。各時段泥沙中養(yǎng)分濃度差異并不大，養(yǎng)分總流失量差別很大，鉀損失量最大，其次是氮，磷損失量最小。養(yǎng)分濃度與養(yǎng)分流失量沒有明顯的正相關性，總氮磷鉀的流失量與產沙量呈顯著的

5、正相關性;磷鉀的流失都以泥沙結合態(tài)為主，氮流失以顆粒態(tài)和溶解態(tài)共同存在。
　　3.不同生長天數(shù)，坡地土壤侵蝕和養(yǎng)分流失情況存在差異。隨著生長天數(shù)增加，植被覆蓋度增加，產流時間表現(xiàn)為:60 d＞40 d＞20 d＞0 d。隨著谷子生長天數(shù)的增加，20、40、60 d的谷子地達到穩(wěn)流的時間滯后于0d的谷子地。谷子不同生長時期，片麻巖坡地產沙產流動態(tài)變化過程相似，產流率呈現(xiàn)出先升高達到峰值后徑流強度趨于穩(wěn)定，產沙率表現(xiàn)為先升高然后降低，

6、達到一定程度產沙率不再減少。谷子60d時坡面的產流量、產沙模數(shù)和徑流系數(shù)最大。谷子不同生長時期坡面侵蝕產沙量與徑流量間存在著極顯著的正相關性，坡面產沙模數(shù)隨著坡面總徑流量的減小而減少。坡面產沙量產流量越大，養(yǎng)分流失總量越大，二者存在顯著正相關性。徑流水樣和泥沙中總氮總磷總鉀含量均隨降雨時間的持續(xù)而逐漸降低，降雨結束時基本保持穩(wěn)定;隨著谷子的生長，谷子覆蓋度增加，產流量產沙量呈現(xiàn)遞減的趨勢，養(yǎng)分流失總量呈現(xiàn)出下降的趨勢。草地生長不同天數(shù)時

7、，草地的產流產沙量差異不顯著，當雜草生長到20d時，植被覆蓋度達到70％，草地產流量產沙量急劇減少，40d時草地產流量產沙量降低速率減慢，60 d時草地產流產沙量與40d對比，產流量產沙量差異不顯著。整個生長時期內，草地的產流量為0.096m3，產沙模數(shù)為723.96g/m2。草地整個生長時期總產流量為0.071m3，產沙模數(shù)為404.82g/m2。裸地總產流量為0.118m3，產沙模數(shù)為950.28g/m2。裸地產流量產沙量最大，草地