模拟降雨下黄土坡面水沙过程对3种灌草植被垂直结构变化的响应

摘要

植被对坡面产流产沙过程的影响随植被类型及其垂直结构组分的变化而变化,然而这些因素如何影响坡面水沙过程却缺乏定量分析.利用野外径流小区和人工模拟降雨试验,研究了黄土丘陵区3种典型灌草(沙棘、柠条、苜蓿)及其不同垂直结构组分(叶、茎、枯落物、根系)对坡面产流和产沙过程的影响.结果 表明:3种灌草均具有较好的减流减沙效益,且减沙作用强于减流作用,与裸地相比,灌草植被减少径流量32.49％--44.86％,减少侵蚀量72.99％--80.63％,降低坡面流速29.17％--45.83％.苜蓿的减流效益最佳,为44.86％,柠条的减沙效益最佳,为80.63％.3种植被的减流效益在不同产流时期差异明显,从产流初期到中期和后期逐渐减少,减沙效益在不同产流时期则没有明显变化.植被垂直结构不同组分对于减流减沙效益的相对贡献与其形态特征以及其空间分布方式有着密切的关系.地上部分对于减流效益和减速效益有较大的相对贡献率,平均为75.42％和68.38％,而不同植被茎、叶和枯落物的相对贡献具有一定的差异.根系则发挥较大的减沙作用,平均相对贡献为78.44％.植被垂直结构组分越完整,减流减沙效益越显著.研究对黄土丘陵区水土保持、植被恢复和建设提供重要的科学依据和理论指导.