玉溪尖山河流域不同植被类型坡面产流产沙规律研究

摘要

本文针对珠江流域上游的石灰岩溶地区雨水丰富，侵蚀严重的特点，选取云南省澄江县尖山河流域，运用坡面标准径流小区法研究了云南松次生林、退耕地一灌草丛、桉树人工林和坡耕地的水土流失和天然降雨的关系。较为系统的探讨了澄江尖山河流域的降雨特征，不同植被类型坡面水土流失动态，不同植被类型水土流失与次降雨量、降雨强度、降雨历时等关系。在此基础上，建立了不同植被类型水土流失与降雨特征有关的回归方程，以及坡面产流与产沙的预测模型。研究结果对于珠江上游流域综合治理，采取合理的水土保持措施，配置适当的植被类型以减少珠江流域的水土流失有重要的意义。主要研究结果表明： (1)尖山河流域干湿季分明。雨季一般出现在6-10月份，特点是降雨量大，次数多，降雨量占全年的85.63％。在全部降雨日中67.00％的日降雨量低于10mm，但日降雨量在10mm以上的降雨量占总降雨量的84.71％。 (2)不同植被类型水土流失具有很大差异，不同植被类型产流量大小顺序为坡耕地>人工林>灌草丛>次生林，坡耕地径流系数高达42.82％，次生林仅为3.51％。而土壤侵蚀量的大小顺序为坡耕地>人工林>灌草丛>次生林。05年坡耕地土壤侵蚀模数超过5000t/km<'2>·a，属于严重土壤侵蚀强度范围。而次生林和灌草丛土壤侵蚀模数均小于500 t/km<'2>·a，属于允许侵蚀范围，次生林更是属于无明显侵蚀范围。 (3)相同降雨类型下不同植被类型的水土流失量具有极大的差异。坡耕地在小雨时也可能发生水土流失，而大雨及以上降雨会产生严重水土流失。具有一定植被覆盖的人工林坡面产流产沙量大幅度地减少；而覆盖率极高的次生林和灌草丛即使大雨以上降雨也仅产生极轻微的水土流失。 (4)次降雨量与坡面产流产沙量呈极显著抛物线相关，坡面各地类的产流量和侵蚀量随每场降雨的雨量的增大而增加。该地区主要属于蓄满产流。 (5)相同雨强下不同植被类型的水土流失具有很大的差异。有良好植被覆盖的土地对减小地表径流和土壤侵蚀的作用在高强度降雨时显著。在降雨量相近条件下，降雨强度对土壤侵蚀起着主导作用，除次生林外，平均雨强与土壤侵蚀呈极显著抛物线相关。平均雨强与土壤流失的相关性明显高于平均雨强与坡面径流的相关性。 (6)最大雨强与不同植被类型的水土流失呈极显著相关。坡面产流与最大60min雨强相关性最高，05年坡面产沙也与最大60min雨强相关性最大；06年坡面产沙与最大10min雨强关系密切，基本都呈二次抛物线关系。坡耕地与最大雨强呈幂函数关系。但次生林的产沙与最大雨强相关性较低，良好的乔冠层和灌木草本层以及枯枝落叶层很有效地降低了雨滴动能，减少土壤侵蚀效果明显。 (7)不同植被类型的坡面产流产沙与降雨量、降雨强度、降雨侵蚀力、前期降雨等偏相关系数较高。初步建立了以降雨因子为主的预测径流量和土壤流失量的回归方程，以及坡面径流量与侵蚀量之间的预测模型。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1前言

1.2国内外坡面产流产沙研究现状

1.2.1植被对坡面径流的影响

1.2.2降雨因子的影响

1.2.3坡面产流模型

1.3研究展望

1.4本次论文研究的目的与意义

1.5研究思路

2研究区概况和研究方法

2.1研究区自然概况

2.1.1地质地貌

2.1.2气象和水文

2.1.3土壤

2.1.4植被

2.2研究方法

2.2.1径流小区布设

2.2.2土壤物理性状的测定

2.2.3降雨量的观测

2.2.4坡面径流、泥沙的观测

3结果与分析

3.1降雨特征

3.1.1月降雨量

3.1.2日降雨量

3.1.3降雨强度以及大暴雨

3.2不同植被类型坡面水土流失量动态

3.2.1不同植被类型坡面产流量比较

3.2.2不同植被类型坡面产沙量比较

3.3降雨对不同植被类型坡面产流产沙的影响

3.3.1次降雨量与坡面产流产沙关系

3.3.2雨强与坡面产流产沙关系

3.4不同植被类型坡面产流与产沙规律

3.4.1不同植被类型坡面产流与产沙之间回归关系

3.4.2降雨因子与坡面水土流失预测模型

4结论与讨论

4.1结论

4.2讨论

参考文献

致谢