坡面水蚀过程中地表糙度的空间异质性研究

摘要

地表糙度是影响土壤侵蚀过程的重要因子之一,也是土壤侵蚀学科领域研究的热点问题,准确把握水蚀过程中地表糙度的空间异质性特征,对进一步理解土壤侵蚀过程具有重要意义。该文以黄土高原人工锄耕(AB)坡面地表糙度为研究对象,采用地统计学和GIS技术相结合的方法研究了微尺度(2cm×2cm)下地表糙度由雨前(BR)→溅蚀(SpE)→面蚀(ShE)→细沟侵蚀(RE)演化过程中的空间异质性特征。结果表明:地表糙度在各侵蚀阶段均呈弱变异性;半方差函数理论模型分析表明雨前(BR)、溅蚀(SpE)阶段符合指数模型,面蚀(ShE)阶段符合球状模型,细沟侵蚀(RE)阶段符合高斯模型;从空间结构特征来看,各侵蚀阶段均具有中等程度的空间自相关性,空间异质性受随机性因素和结构性因素共同作用,其自相关距分别为0.46m,0.28m,1.29m,1.04m;分形维数分析表明不同水蚀过程中地表糙度的空间变异主要发生在较小尺度上。研究结果可为进一步揭示水蚀过程中地表糙度与土壤侵蚀的相互耦合关系奠定基础。