表层土壤抗剪强度与有机质和机械组成关系的研究

土壤侵蚀是一个世界性的问题,笔者通过对淳化县泥河沟流域不同坡度、不同坡长、不同耕作措施下的表层土壤,通过控制其雨量、雨强进行了多次人工模拟降雨试验。测量了多组降雨前、降雨后表层土壤的机械组成、有机质含量和抗剪强度的数据,并对试验结果进行了分析,总结出表层土壤抗剪强度与抗蚀性之间的关系。     

不同坡度下侵蚀量与降雨特征的关系研究

坡面侵蚀影响因素众多,为研究不同坡度下土壤侵蚀的降雨影响因子。选择坡度为5°,10°,15°野外径流小区,观测雨强、径流量、降雨过程,接取沙样。利用SPSS分析统计软件,对降雨量P(X1)、平均雨强I(X2)、瞬时最大雨强IMAX(X3)、最大10min雨强I10(X4)、最大30 min雨强I30(X5)、降雨动能E(X6)、最大30min雨强与降雨动能的乘积EI30(X7)、降雨量与平均雨强的乘积PI(X8)、降雨量与最大瞬时雨强的乘积PIMAX(X9)、降雨量与最大10min雨强的乘积PI10(X10)、降雨动能与最大10min雨强的乘积EI10(X11)、降雨量与最大30min雨强的乘积PI30(X12)和坡度(X13)与土壤侵蚀量进行因子分析和逐步回归分析。结果表明:坡面侵蚀量主要受降雨动能和坡度影响,坡度在5~15°范围内是影响坡面侵蚀的主要因素,坡面侵蚀量与降雨动能和坡度呈线性关系。     

坡耕地土壤流失规律研究

通过人工模拟降雨,研究了降雨强度、坡度和耕作措施与土壤流失的关系,得出坡度和耕作措施相同时,雨强与土壤侵蚀模数之间呈较好的指数函数关系;耕作措施相同、雨强接近时,土壤侵蚀模数与坡度之间呈较好的幂函数关系.当坡度相同,雨强小于0.75 mm·min-1时,土壤侵蚀模数沿直线坡-锄地-等高犁地-等高沟垄序列逐渐下降;当雨强大于1.5 mm·min-1时,土壤侵蚀模数沿该序列逐渐增大.     

基于通径分析的陕北黄土坡面径流产沙影响因素

通过对陕北半干旱黄土区16场有径流产沙发生的次降雨数据进行收集,以径流量和产沙量为因变量,植被类型、植被盖度、坡度、坡向、降雨量、降雨历时、场均雨强、I5、I10、I15、I30、土壤密度、土壤稳渗率作为自变量,在进行逐步回归分析的基础上,对影响径流量及产沙量的主要因素进行通径分析,结果表明:1)植被盖度、降雨量、降雨历时、I30、稳渗率是影响径流量的主要因素,径流量、植被盖度、坡度、降雨量、场均雨强、I15、土壤密度为影响坡面降雨产沙量的主要因素;2)降雨历时、降雨量、I30对径流量起到决定性作用,且对径流量产生影响的直接影响因素排序为降雨历时I30降雨量植被盖度稳渗率,而间接影响排序为降雨量降雨历时稳渗率I30植被盖度,决定系数排序为d降雨量·降雨历时d降雨历时·降雨历时dI30·I30d降雨量·降雨量d植被盖度·植被盖度;3)径流量、降雨量、I15对产沙量起到决定性作用。对产沙量影响因素排序:从直接通径系数来看,径流量I15土壤密度降雨量场均雨强植被盖度坡度;从间接通径系数来看,降雨量场均雨强植被盖度I15土壤密度径流量坡度;从决定系数来看,d径流量·径流量d径流量·降雨量d径流量·I15dI15·I15d土壤密度·土壤密度d降雨量·降雨量。      

雨滴击溅与薄层水流混合侵蚀的输沙机理

【目的】针对雨滴击溅与薄层水流混合侵蚀过程输沙机理研究中存在的问题,研究雨滴击溅对坡面径流输沙的影响。【方法】采用室内人工模拟降雨试验,以土娄土、黄绵土和黑垆土为供试土壤,在不同雨滴直径(直径2.22,2.68和3.04mm)、不同坡度(0°,2°和4°)和薄层水流厚度(0,2,4和6mm)条件下,分析单雨滴击溅时,泥沙溅蚀量与水层厚度的关系;多雨滴击溅时,泥沙溅蚀量与薄层水流厚度的关系,分别对二者关系进行拟合;同时,对于多雨滴击溅时,不同薄层水流厚度下黄绵土泥沙溅蚀量和雨滴动能的关系进行了分析。【结果】单雨滴击溅时,泥沙溅蚀量随水层厚度的增加而减少,且雨滴直径越大其扰动水层厚度越大,当雨滴直径由2.22mm增加到3.04mm时,平均扰动水层厚度由10mm增加到14.67mm。多雨滴击溅时,在相同的坡度(0°~4°),不同土壤和雨滴直径下,随薄层水流厚度的增加,泥沙溅蚀量呈先升后降趋势;当薄层水流厚度相同时,随雨滴直径的增加,泥沙溅蚀量呈增大趋势。当雨滴动能不变时,泥沙溅蚀量随着薄层水流厚度的增加而增大;当薄层水流厚度一定时,泥沙溅蚀量随雨滴动能的增加而增大。【结论】建立了单雨滴击溅和多雨滴击溅条件下扰动水层厚度关与泥沙溅蚀量的关系式。     

赤红壤坡面径流含沙量及产沙特征研究

通过人工模拟降雨试验,研究不同坡度和雨强对赤红壤坡面径流含沙量过程及侵蚀产沙量的影响。结果表明:含沙量随径流历时有一个下降后趋于稳定的过程;侵蚀产沙量跟坡度、雨强的关系可用坡度和雨强的乘积的线性函数描述。     

等高草篱对坡耕地土壤苯磺隆残留迁移的影响

在北京市昌平区冬小麦田采用模拟降雨的方法,对不同坡位(坡中和坡底)的土壤进行分层(0~5、5~10、10~15 cm)取样测定,研究了草木樨和狼尾草两种等高草篱在不同雨强(15、20 mm·h~(-1))和坡度(15%和20%)条件下对土壤苯磺隆残留迁移及分布特征的影响。结果表明,前期干旱条件下,降雨后土壤苯磺隆残留纵向迁移特征明显,无明显的水平移动,亦未产生残留径流输出。草篱能够促进土壤中苯磺隆残留向下迁移,导致草篱带内和无草篱区域土壤中的残留纵向分布特征有较大差异:草篱带内3个土层残留水平相近,而对应坡位无草篱区域残留主要滞留于土壤表层,并随土层加深而显著降低。雨强、草篱、坡度均对土壤苯磺隆残留量有显著影响,草篱的贡献超过雨强和坡度,成为影响坡耕地农药残留纵向迁移行为的首要因素。     

模拟降雨条件下万泉河流域农田养分流失特征及面源污染源强研究

采用径流场结合人工模拟降雨方式,研究了海南岛万泉河流域土壤中N、P、有机质等营养物质的流失特征。结果表明,降雨强度越大,产流系数越大,携带走的污染物越多,所产生的污染程度越大;TN的流失表现为雨强越大,增幅越大,当雨强为中雨、大雨时PN所占TN的比例为44.43%和44.09%,当雨强为暴雨时PN占TN比例则跃升至77.83%;养分流失速率呈现有机质〉TN〉TP的特征;PP随地表径流搬运迁移为TP主要的流失形态,且随雨强的增大而增大;而DP的流失特征为不随雨强变化而变化;土壤质地、坡度、植物覆盖率对土壤养分流失速率的影响显著。     

人工模拟不同降雨强度对贵阳市花溪区石灰土水分运移的影响

采用人工降雨对各种降雨强度进行模拟,观测花溪区石灰土土壤水分在不同雨强下的入渗情况,总结和探讨了不同降雨强度对典型喀斯特区域石灰土土壤水分入渗的影响规律。结果表明:对于石灰土,降雨强度小于60 mm/h的降雨归类于有效降雨,≥60 mm/h的降雨归类为侵蚀性降雨。40 mm/h雨强降雨对土壤水分补充效果优于20 mm/h雨强降雨。在60~80 mm/h雨强范围的降雨是利用率最低的降雨,降雨强度越大,产流量越高,对土壤的侵蚀力越强,土壤对降雨的吸收率越低。雨强越大,土壤表层含水率变化越大,土壤水分的增加过程在降雨后20 min达到最大值然后缓慢降低。     

人工模拟降雨条件下紫色土养分流失规律分析

实验采用美国人工模拟降雨器装置, 研究了重庆紫色土区域在不同雨强和坡度条件下的养分流失规律. 结果表明, 紫色土养分流失主要以不溶态的形式存在泥沙中, 以溶态形式少量存在于径流中. 并且进一步得出, 泥沙中养分含量随坡度增加而降低, 而径流不受坡度和雨强的影响. 泥沙中各养分富集, 土壤养分含量明显大于雨前养分含量和径流养分含量, 但由于速效养分富集于径流中, 所以径流中的养分流失也不容忽视.