降雨和坡度对植烟坡耕地产流产沙的影响

摘要

[目的]本文探明了紫色土坡耕地产流产沙特征,为植烟土壤管理提供科学依据.[方法]对不同坡度(5°、10°、15°、20°、25°和30°)野外径流小区开展长期定位观测,研究坡面产流、产沙随降雨强度及坡度的变化特征.[结果]①通过近10年降雨资料分析,研究区域降雨年内分配极不均匀,6-9月降雨量占全年降雨量的80.2％～92.5％;小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨的雨量分别占6-9月总雨量的14.6％、26.7％、31.5％、22.5％、4.7％,中到暴雨占雨季降雨总量的80.7％,是土壤侵蚀强度大的重要原因;②坡面径流系数随最大30 min雨强的增大而增加,5°、10°、15°、20°、25°和30°坡面径流系数最小分别为0.033、0.034、0.063、0.092、0.093、0.112,最大分别为0.646、0.666、0.673、0.738、0.742、0.786,同等雨强条件下,降雨量能显著影响坡面径流系数;③产沙量随最大30 min雨强的增大而增加,5°、10°、15°、20°、25°和30°坡面产沙量最小分别为1.7、1.6、3.1、4.8、2.3、1.7t·km-2,最大分别为75.4、234.7、440.5、486.7、489.5、477.1 t·km-2,产沙量随最大30 min雨强的变化过程受到植被覆盖度的影响;④在小雨(0.14 ～0.46 mm·min-1)、中雨(0.54 ～0.88 mm·min-1)、大雨(1.1 ～1.9 mm·min-1)下,坡面径流系数随坡度的增大而增大,最大径流系数分别为0.326、0.565、0.712.不同雨强下,坡面产沙量随坡度的变化存在差异,小雨和中雨下,产沙量变化的临界坡度为20°,最大产沙量分别为113.8、193.5 t·km-2,大雨下临界坡度为25°,最大产沙量为389.1 t·km-2,临界坡度随雨强的变化而改变.[结论]雨季是区域土壤侵蚀发生的关键时期,坡度显著影响土壤侵蚀强度,加强雨季水土保持对区域土壤可持续利用至关重要.