耕作措施对岩溶区石灰土坡耕地产流产沙过程影响的实验研究

摘要

我国西南岩溶区水资源量丰富，土层浅薄，特殊的地质结构导致土壤地表流失和地下漏失。该区耕地以坡耕地为主，农业耕作方式落后，容易发生水土流失，导致该区生态环境极其脆弱，石漠化日趋严重。本文通过自制土槽、室内人工模拟降雨实验的方法，探讨未翻耕和秸秆覆盖等保护性耕作措施下石灰土坡耕地的产流产沙过程，明确保护性耕作措施的有效性，为岩溶区坡耕地水土保持措施的合理布设提供科学理论依据。主要结果如下： （1）未翻耕时，降雨产流以地表径流量为主，土壤流失量最小值为0.91g/m2，最大值为783.84g/m2。同一雨强下，随着坡度的增大，地表径流产流越快，其径流总量以及土壤流失量也越大；同一坡度下，雨强越大，地表径流的初始产流时间越短，发生产流越快，径流量越大；而当坡度小于10°时，雨强为63mm/h下的土壤流失量比100mm/h的大，当坡度大于10°时，雨强为100 mm/h下的土壤流失量比63 mm/h的大；壤中流和地下孔隙流的初始产流时间与径流量在不同坡度以及不同雨强作用下有着不同的变化过程。 （2）以翻耕作为耕作措施时，径流量以壤中流与地下孔隙流的径流量为主，地表径流量少，土壤流失量最小值为2.2g/m2，最大值为8.4g/m2。同一雨强下，坡度越大，地表径流以及壤中流的初始产流时间越短，越快发生产流，地表径流的径流总量随着坡度的增大而增大，但径流总量均以壤中流为最大，地表径流为最少；由于大部分降雨下渗，地表汇流量小，径流引起的土壤流失量较小。翻耕相较于未翻耕更能延缓地表发生产流、汇流，翻耕使得更多的雨水下渗形成壤中流，由地表径流引起的土壤流失量均较未翻耕的小，即未翻耕加剧了坡耕地的在地表形成径流，并通过地表径流流失表层土壤。 （3）不同的秸秆覆盖度对坡耕地的产流产沙过程具有重要的影响。在雨强为63mm/h时，50%秸秆覆盖度减缓雨水在地表汇流作用最明显，其地表径流量最小，而雨强为100mm/h时，秸秆全覆盖减缓雨水在地表汇流作用最明显，其地表径流量最小，并且随着秸秆覆盖度的增加，均明显地减少了土壤随地表径流的流失。

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第1章 绪论

1.1研究意义

1.2研究目标

1.3研究现状

1.4研究内容

1.5研究技术路线

1.6本文的创新性

第2章 研究区域概况和方法

2.1研究区域概况

2.2实施方案所需的实验条件

2.3实验设备及材料

2.4实验设计

2.5实验过程

第3章 未翻耕条件下坡耕地土壤侵蚀特征

3.1初始产流时间

3.2径流量

3.3产流过程

3.4土壤流失量

3.5小结

第4章 翻耕条件下坡耕地土壤侵蚀特征

4.1初始产流时间

4.2径流量

4.3产流过程

4.4土壤流失量

4.3小结

第5章 耕作措施对产流产沙过程的影响

5.1初始产流时间

5.2径流量

5.3产流过程

5.4土壤流失量

5.5小结

第6章 不同秸秆覆盖度对产流产沙过程的影响

6. 1不同秸秆覆盖度下的产流产沙过程

6.2不同雨强下秸秆覆盖的产流产沙过程

6.3小结

第7章 结论与不足

7.1结论

7.2建议与不足

参考文献

致谢