不同雨强和地下孔(裂)隙对喀斯特裸坡地径流养分流失的影响

摘要

雨强是喀斯特坡耕地地表地下产流的驱动力,而地下孔(裂)隙则是其养分流失的重要方式.以喀斯特坡耕地为研究对象,通过模拟其地表微地貌及地下孔(裂)隙构造特征,采用人工模拟降雨试验研究雨强和地下孔(裂)隙度对喀斯特裸露坡耕地径流氮、磷、钾养分流失的影响.结果表明:(1)雨强对地表径流、地下孔(裂)隙流以及径流总量影响显著,其径流深均随雨强增大而增加,地表产流临界雨强在30～50mm/h之间;而地下孔(裂)隙度对地表径流、地下孔(裂)隙流以及径流总量无显著影响,但地下孔(裂)隙流失是喀斯特坡耕地径流流失主要途径.(2)雨强和地下孔(裂)隙度对地表径流及地下孔(裂)隙流各养分输出浓度影响不显著;相同条件下地表径流TN和TP浓度与地下孔(裂)隙流相差不大,而地表径流TK浓度(除未产流外)则是地下孔(裂)隙流的1～3倍,钾素更易随地表径流流失.(3)雨强对地表径流各养分输出负荷影响显著,雨强越大则其TN、TP、TK的输出负荷均越大;雨强对地下孔(裂)隙流TN输出负荷无显著影响,而对其TP及TK输出负荷影响显著;雨强对TN、TP、TK总负荷均有显著影响,其随雨强增大而增加.(4)地下孔(裂)隙度对地表径流、地下孔(裂)隙流各养分输出负荷以及总负荷影响不显著;2％地下孔(裂)隙度是总负荷最大的一个临界条件.雨强是喀斯特坡耕地土壤养分流失重要影响因子,地下孔(裂)隙度对其养分流失影响不大,但地下孔(裂)隙流是喀斯特坡耕地主要的养分流失方式,其地下孔(裂)隙流负荷比总体均高于50％.研究结果可为喀斯特坡耕地养分流失的机理揭示及源头控制提供基本参数和科学依据.