金沙江干熱河谷坡面水土流失規(guī)律研究.pdf

1、應(yīng)用天然降雨觀測(cè)、標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)觀測(cè)、微型小區(qū)觀測(cè)和不同土地利用方式土壤抗蝕力測(cè)定、不同土地利用現(xiàn)狀土壤表層土壤顆粒徑級(jí)分析等方法，對(duì)金沙江干熱河谷地區(qū)典型地段元謀縣坡面水土流失規(guī)律進(jìn)行了初步的研究，結(jié)果如下： (1)通過(guò)野外天然降雨觀測(cè)，得出該地區(qū)自然降雨特征為：雖然雨季在4月開(kāi)始，到10月份結(jié)束，降雨卻主要集中在6月到10月份。連續(xù)觀測(cè)的3年中，降雨主要是小雨、中雨，大雨和暴雨出現(xiàn)的頻率很小。 (2)采用剔除分析方法，

2、得出元謀干熱河谷坡面侵蝕性降雨臨界標(biāo)準(zhǔn)是8.8mm，平均雨強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)為0.02mm/min，時(shí)段雨強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)I<,30>為1.6 mm/min。連續(xù)觀測(cè)的3年中，總降雨侵蝕力為10310.8 J·m<'-2>·mm， 2006年的降雨侵蝕力最大，達(dá)到了3495.54J·m<'-2>·mm，3年平均降雨侵蝕力為3436.93 J·m<'-2>·mm。 (3) 通過(guò)對(duì)3年降雨和徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙觀測(cè)及數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)：采用∑E·I<,30>作為計(jì)

3、算該地區(qū)的降雨侵蝕力比較符合實(shí)際，自然坡面產(chǎn)流的臨界雨量為5.3 mm，產(chǎn)沙的臨界雨量為7.5 mm；人工封禁坡面產(chǎn)流的臨界雨量為6.7 mm，產(chǎn)沙的臨界雨量為8.5 mm；水平臺(tái)產(chǎn)生徑流和泥沙的臨界雨量均為10.0mm。自然坡面的侵蝕雨強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)I<,30>為1.5mm/min，人工封禁和水平臺(tái)的侵蝕雨強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)I<,30>均為1.1mm/min。 (4) 連續(xù)觀測(cè)3年內(nèi)的降雨中，一共有59次發(fā)生水土流失，占全部降雨次數(shù)的39.3％。

4、其中，5mm-10mm降雨共14次，占發(fā)生水土流失降雨總次數(shù)的23.7％，10mm-20mm降雨共20次，占發(fā)生水土流失降雨總次數(shù)的33.9％，20mm-30mm的降雨共12次，占發(fā)生水土流失降雨總次數(shù)的20.3％，30mm以上的降雨共7次，占發(fā)生水土流失降雨總次數(shù)的11.9％。人工封禁標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)3年的產(chǎn)流量與流失量是自然坡面的53.7％和81.3％，處理后的水平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)2年的產(chǎn)流量與流失量均是自然坡面的36.6％，人工封禁坡面

5、和水平臺(tái)坡面減流減沙效果顯著。 (5) 通過(guò)對(duì)水平臺(tái)坡面和自然坡面不同降雨類型坡面產(chǎn)流變化過(guò)程分析，得出該地區(qū)坡面的產(chǎn)流規(guī)律：處理后的水平臺(tái)坡面單場(chǎng)降雨前損歷時(shí)比自然坡面長(zhǎng)，并且達(dá)到產(chǎn)流高峰的時(shí)間也比自然坡面長(zhǎng)，兩者坡面的產(chǎn)流都隨降雨強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大，但是，水平臺(tái)增長(zhǎng)趨勢(shì)要比自然坡面要平穩(wěn)。對(duì)徑流小區(qū)3年的產(chǎn)流量、流失量應(yīng)用多因子線形分析發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是產(chǎn)流量，還是流失量，都與降雨量、6個(gè)不同時(shí)段雨強(qiáng)、平均雨強(qiáng)線形相關(guān)。但是，I<,

6、10>與自然坡面產(chǎn)流量流失量相關(guān)性最好，與產(chǎn)流量的相關(guān)系數(shù)達(dá)0.740，與流失量的相關(guān)系數(shù)達(dá)0.669，而I<,15>均與人工封禁坡面和水平臺(tái)坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙相關(guān)性最好，與產(chǎn)流量的相關(guān)系數(shù)達(dá)分別達(dá)0.705和0.708，與流失量的相關(guān)系數(shù)達(dá)0.780和0.870。而應(yīng)用單因子線形分析發(fā)現(xiàn)，徑流量和侵蝕量均與6個(gè)不同時(shí)段雨強(qiáng)、降雨量呈冪函數(shù)關(guān)系。果木林地、草地與有林地的徑流量和侵蝕量比較發(fā)現(xiàn)：草地>有林地>果木林地。三種土地利用方式的徑流量和

7、侵蝕量均與降雨量、30分鐘雨強(qiáng)線形相關(guān)。 (6) 通過(guò)對(duì)農(nóng)地2005年8場(chǎng)產(chǎn)流產(chǎn)沙降雨分析發(fā)現(xiàn)：25°坡面的徑流量和侵蝕量均是最多的。并且，徑流量流失量在不同降雨過(guò)程中隨坡度變化趨勢(shì)不一樣，雨量小的降雨過(guò)程中，從5°到25°之間的坡度范圍，增長(zhǎng)比較平穩(wěn)。但是在暴雨過(guò)程中，雖然徑流量在5°到15°之間的坡度范圍增長(zhǎng)不快，但是在15°到25°之間的坡度范圍，增長(zhǎng)非常迅速。侵蝕量在5°到25°之間的坡度范圍，增長(zhǎng)亦很迅速。 (

8、7) 對(duì)果木林地、有林地、草地、灌木林地和農(nóng)地5種不同土地利用方式和自然坡面、水平臺(tái)、水平溝3種不同處理坡面表層土壤抗蝕力進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)5種不同土地利用方式的表層土壤抗蝕力表現(xiàn)為：灌木林地>喬木林地>草地>果木林地>農(nóng)地；3種不同處理坡面表層土壤抗蝕力表現(xiàn)為：水平溝>水平臺(tái)>自然坡面，不同微地形坡向比較，水平溝底>水平坡面，水平間地>水平臺(tái)地。 (8) 對(duì)果木林地、有林地、草地、灌木林地和農(nóng)地5種不同土地利用方式土壤團(tuán)聚體及其微

9、團(tuán)聚體的分形維數(shù)特征進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，在0-5cm土壤表層中，團(tuán)聚體含量表現(xiàn)為：灌木林地>農(nóng)地>草地>有林地>果木林，而在5-30cm土壤層中，則是有林地>草地>農(nóng)地>灌木林地>果木林地，在30-50cm土壤層中，又是有林地>農(nóng)地>草地>果木林地>灌木林地。其中，分形維數(shù)與團(tuán)聚體總量呈極顯著負(fù)相關(guān)。而土壤0-5cm團(tuán)聚體分形維數(shù)與土壤表層抗蝕力表現(xiàn)為：除農(nóng)地外，其余4種地類的分形維數(shù)愈小，土壤抗蝕力愈大。土壤中的微團(tuán)聚體及其分形維數(shù)也存在