红壤坡耕地可溶性有机碳流失特征--基于人工模拟降雨条件

摘要

为研究南方红壤坡耕地可溶性有机碳流失对外界条件变化的响应机制，选取第四纪红粘土发育的典型红壤，在花生不同生长期进行了人工模拟降雨试验，分析不同耕作方式（翻耕和免耕）下降雨强度（60mm/h、90mm/h和120mm/h）和坡度（10°和15°）对坡面产流产沙、壤中流产流及可溶性有机碳迁移的影响机制，探讨在花生不同生长期壤中流和地表径流对可溶性有机碳流失通量的影响，阐明在产流产沙过程中流失可溶性有机碳浓度和通量特征，揭示红壤坡耕地可溶性有机碳的流失机制。本研究为加深对土壤侵蚀与碳循环相互关系的认识提供科学依据，主要研究结果如下：　　（1）降雨强度是红壤坡耕地地表产流产沙、可溶性有机碳浓度和流失通量的主要影响因素。地表产流产沙量和可溶性有机碳流失通量均随降雨强度的增大而增大，地表径流可溶性有机碳浓度随着降雨强度的增大而减小。壤中流产流量、可溶性有机碳浓度和流失通量均随着降雨强度的增大而减小。随降雨历时延长，壤中流和可溶性有机碳流失通量均呈波动性下降趋势，并且降雨强度越大，波动幅度越大。　　（2）红壤坡耕地壤中流可溶性有机碳的流失比地表径流更易受坡度的影响，且坡度对可溶性有机碳流失的影响会随着花生生长期的延长减弱。地表产流产沙量、可溶性有机碳浓度和流失通量均随着坡度增大而增大，壤中流产流量、可溶性有机碳浓度和流失通量均随着坡度的增大而减小。　　（3）红壤坡耕地壤中流可溶性有机碳的流失比地表径流更易受耕作方式的影响。翻耕条件下，壤中流更易产流，且产流量较大，流失的可溶性有机碳浓度较免耕高，可溶性有机碳流失通量为翻耕大于免耕。翻耕条件下，地表产流产沙量大于免耕，可溶性有机碳浓度却小于免耕，地表径流可溶性有机碳流失通量差异不大。　　（4）红壤坡耕地地表径流可溶性有机碳的流失比壤中流更易受花生生长期的影响。地表径流携带的产沙量、可溶性有机碳浓度和流失通量均在花生生长前期（幼苗期和开花下针期）大于生长后期（结荚期和成熟期）。壤中流可溶性有机碳流失通量在花生生长前期大于生长后期，壤中流在花生生长前期产流较少，流失的可溶性有机碳浓度较小，但产流时间明显长于花生生长中后期。　　（5）红壤坡耕地地表径流与壤中流中可溶性有机碳的流失受外界因素的影响较大。地表径流流失的可溶性有机碳受降雨强度的影响最大，耕作方式的影响最小。壤中流流失的可溶性有机碳受耕作方式的影响最大，生长期的影响最小。坡面地表产流产沙量受降雨强度的影响最大，坡度的影响最小。壤中流产流受坡度的影响最大，生长期的影响最小。各影响因素组合间的交互作用较小，除地表产流和地表径流可溶性有机碳流失通量部分通过了显著性检验，其余各组间的交互作用均未通过显著性检验。　　（6）红壤坡耕地地表径流可溶性有机碳流失通量（95%±12.2%）显著大于壤中流（5%±12.2%）。地表径流（占总径流的比例97%±9.9%）显著大于壤中流（3%±9.9%），并且随地表径流流失的可溶性有机碳浓度（163.5mg/L）也显著大于壤中流（40.8mg/L）。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究进展

1.3当前研究存在的问题

1.4研究目的

1.5研究内容

1.6主要特色与创新之处

2研究区概况与研究方案

2.1研究区概况

2.2研究方案

3红壤坡耕地产流产沙特征

3.1红壤坡耕地地表产流特征

3.2红壤坡耕地产沙特征

3.3红壤坡耕地壤中流产流特征

3.4小结

4红壤坡耕地可溶性有机碳浓度流失特征

4.1土壤有机碳含量

4.2地表径流流失的可溶性有机碳浓度特征

4.3壤中流流失的可溶性有机碳浓度特征

4.4小结

5红壤坡耕地可溶性有机碳流失通量

5.1地表径流可溶性有机碳流失通量

5.2壤中流中可溶性有机碳流失通量

5.3产流产沙和可溶性有机碳浓度对可溶性有机碳流失通量影响

5.4可溶性有机碳迁移的分配规律

5.5小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

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