稀土元素示蹤紅壤坡面細(xì)溝與細(xì)溝間侵蝕演化過程研究.pdf

1、我國南方紅壤丘陵區(qū),由于降雨時空分布極不均勻且土地資源的不合理開發(fā)利用,造成水土資源流失嚴(yán)重,程度僅次于黃土高原,是我國治理水土流失的重點區(qū)域之一。但紅壤侵蝕機(jī)理的研究相對不足,這在一定程度上影響了治理效果。主要結(jié)論有:
　　1)坡度及降雨強(qiáng)度對徑流量及侵蝕量的影響及各次降雨條件下侵蝕量及徑流量隨降雨歷時變化規(guī)律
　　降雨強(qiáng)度不變的情況下,隨著坡度增加,從10°到20°的過程中,徑流量增加,從20°到30°的過程中,徑流量減

2、小;隨著降雨強(qiáng)度的增加,同一坡度下徑流量也相應(yīng)增加。徑流量在各降雨強(qiáng)度下均呈現(xiàn)增加的趨勢,且中小降雨強(qiáng)度時波動較大,大降雨強(qiáng)度時波動較小。
　　在中小降雨強(qiáng)度下,隨著坡度的增加,所產(chǎn)生的侵蝕量呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢,而在大降雨強(qiáng)度下,侵蝕量隨坡度的增加而增加。在各次降雨中,侵蝕量均隨降雨歷時呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。
　　2)稀土元素示蹤技術(shù)影響因素及其對試驗誤差的影響及修正
　　淋溶試驗結(jié)果表明稀土元素氧化物能夠與紅土

3、土壤顆粒緊密吸附,幾乎不會在垂直方向上發(fā)生遷移。各徑級土壤顆粒對稀土元素氧化物吸附濃度并不一致,大徑級土壤顆粒所吸附能力較差,而小徑級土壤顆粒所吸附能力較強(qiáng)。
　　考慮各徑級土壤顆粒對稀土元素氧化物吸附濃度不一致及侵蝕過程中細(xì)顆粒優(yōu)先被侵蝕出來這兩個因素,對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,試驗誤差大幅度減小,從30％以上降為10%以下,已經(jīng)能夠達(dá)到令人滿意的程度。
　　3)使用稀土元素示蹤技術(shù)研究了各示蹤區(qū)、坡面各部位及細(xì)溝與細(xì)溝間侵蝕量

4、及貢獻(xiàn)率
　　各示蹤區(qū)侵蝕總量相差明顯,對于細(xì)溝侵蝕三個區(qū)來說,La及Ho兩區(qū)的侵蝕量在各次降雨條件均較小,Ce區(qū)的侵蝕量也比La及Ho兩區(qū)的侵蝕量要大。對于細(xì)溝間侵蝕的三個區(qū)域來說, Yb區(qū)侵蝕最大,Tb區(qū)次之,Sm區(qū)最小。從貢獻(xiàn)率來看,總體來說,Yb及Tb兩區(qū)貢獻(xiàn)值較大,一般在20%~60%之間,Sm區(qū)貢獻(xiàn)值較為穩(wěn)定,在5%左右,La及Ho區(qū)在各種條件下均較小,一般在3%以下,而Ce區(qū)較La及Ho兩區(qū)貢獻(xiàn)率略大,波動較大,尤其

5、是在大降雨強(qiáng)度條件下是貢獻(xiàn)值較大。
　　對于坡面各部位侵蝕量來說,坡面下部侵蝕量最多,中部次之,上部最小;從侵蝕貢獻(xiàn)率來看,坡面下部貢獻(xiàn)值為44%~73%,中部貢獻(xiàn)值在24%~47%而上部貢獻(xiàn)值為10%以下。這說明侵蝕主要發(fā)生在坡面中下部,上部侵蝕量及貢獻(xiàn)值均較小。
　　細(xì)溝與細(xì)溝間侵蝕量,總的來說,本試驗中細(xì)溝間侵蝕量遠(yuǎn)多于細(xì)溝侵蝕量,說明在本試驗中以細(xì)溝間侵蝕為主,但在大降雨強(qiáng)度(120 mm/h)及大坡度(30°)時,

6、細(xì)溝與細(xì)溝間侵蝕量相差不多。從貢獻(xiàn)率來看,除了大降雨強(qiáng)度條件下,細(xì)溝貢獻(xiàn)率相對較大外,其他各次細(xì)溝貢獻(xiàn)率較小,基本在10%以下。
　　4)使用稀土元素示蹤技術(shù)研究了各示蹤區(qū)、坡面各部位及細(xì)溝與細(xì)溝間侵蝕量及貢獻(xiàn)率隨降雨歷時變化規(guī)律
　　Sm區(qū)在各次降雨過程中侵蝕量及貢獻(xiàn)率較為穩(wěn)定。對于Yb及Tb兩區(qū),在Ce未發(fā)生侵蝕時,侵蝕量及貢獻(xiàn)率一直遠(yuǎn)高于其他各區(qū),而一旦Ce區(qū)開始發(fā)生侵蝕,則Ce區(qū)侵蝕量及貢獻(xiàn)率將大幅度增加,最終超越上

7、述兩區(qū)。而La及Ho兩區(qū)在各次降雨條件下侵蝕量及貢獻(xiàn)率均較小。
　　在各坡度及降雨強(qiáng)度條件下,坡體上部侵蝕量及貢獻(xiàn)率均較小,而坡體中下部侵蝕量除了在20°坡度中小降雨強(qiáng)度及30°坡度大降雨強(qiáng)度條件下,坡體下部侵蝕量及貢獻(xiàn)率明顯高于坡體中部外,其他各種條件小兩個部位侵蝕量及貢獻(xiàn)率相差不大,并未出現(xiàn)某一位置侵蝕量及貢獻(xiàn)率占據(jù)絕對領(lǐng)先。
　　在各坡度下,中小降雨強(qiáng)度時以細(xì)溝間侵蝕為主。而在大降雨強(qiáng)度下,坡面均產(chǎn)生了不同程度的細(xì)溝侵