黃土高原北部雨滴擊濺下土壤團(tuán)聚體分散遷移特征.pdf

1、黃土高原是我國土壤侵蝕最嚴(yán)重的地區(qū)，水力侵蝕是土壤侵蝕的主要發(fā)生方式，加之該地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱、土壤結(jié)構(gòu)松散、丘陵溝壑縱橫、人地矛盾突出和不合理的土地開發(fā)利用等原因，加速了該地區(qū)水土流失，嚴(yán)重阻礙了該地區(qū)可持續(xù)發(fā)展。雨滴擊濺導(dǎo)致土壤團(tuán)聚體分散遷移是水力侵蝕的初始階段也是至關(guān)重要的一步，為后續(xù)侵蝕過程提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，主要受土壤特性和降雨特性影響。不同的雨滴特性對不同土壤團(tuán)聚體的破碎及遷移特征不同，但目前針對黃土高原典型土壤在雨滴打擊下團(tuán)聚體

2、空間分布特征研究還不足。以黃土高原兩種典型土壤黃綿土和沙壤土為研究對象，模擬5種雨滴直徑(2.67mm～4.05mm)對耕作層原狀土進(jìn)行擊濺試驗，利用濺蝕盤按5個距離間隔(0-10cm～40-50cm)收集濺蝕團(tuán)聚體并篩分為7個粒級，對比分析了不同雨滴直徑下，濺蝕量特征、濺蝕團(tuán)聚體水平空間上大小分布及分選特征，并構(gòu)建了濺蝕量預(yù)測模型，尋求了對團(tuán)聚體破碎程度最大的雨滴直徑。研究得到的主要結(jié)論如下:
　　(1)黃綿土和沙壤土在5種不同

3、雨滴直徑擊濺下，總濺蝕量均隨雨滴直徑增大呈指數(shù)關(guān)系增大，且沙壤土總濺蝕量均大于黃綿土。只有黃綿土在雨滴直徑2.76mm和3.05mm時總濺蝕量之間沒有顯著性差異，其他雨滴直徑時總濺蝕量之間均存在顯著性差異。黃綿土團(tuán)聚體較沙壤土團(tuán)聚體擊濺距離遠(yuǎn)。對于同一擊濺距離，兩種土壤濺蝕量均隨雨滴直徑增大呈指數(shù)關(guān)系增大，濺蝕量之間差異性也隨之增大。對于同一雨滴直徑，只有黃綿土在雨滴直徑＜3.39mm時濺蝕量隨擊濺距離增大呈線性關(guān)系減小，其他雨滴直徑時

4、兩種土壤濺蝕量隨擊濺距離增大呈指數(shù)關(guān)系減小，濺蝕量之間差異性也隨之減小。
　　(2)基于雨滴直徑d和擊濺距離S，構(gòu)建的土壤濺蝕量M預(yù)測模型為M=adbSc(R2＞0.922，P＜0.05)。
　　(3)黃綿土濺蝕團(tuán)聚體粒徑主要集中在＜0.106mm，占總濺蝕量的94.085％～97.411％;沙壤土濺蝕團(tuán)聚體粒徑主要集中在＜0.25mm，占總濺蝕量的98.092～98.864;且兩種土壤濺蝕團(tuán)聚體主要組成粒級質(zhì)量百分?jǐn)?shù)大于原

5、狀土中該粒級團(tuán)聚體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。黃綿土中＜0.053mm團(tuán)聚體最容易被雨滴遷移，且隨擊濺距離增大質(zhì)量百分?jǐn)?shù)增大。沙壤土中0.053～0.106mm團(tuán)聚體最容易被雨滴遷移，隨擊濺距離增大團(tuán)聚體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)增大。
　　(4)隨雨滴直徑增大黃綿土和沙壤土團(tuán)聚體破碎程度均先增大后減小，分別在雨滴直徑3.375mm和3.488mm時達(dá)最大值，且雨滴對黃綿土團(tuán)聚體破碎程度大于沙壤土。對于黃綿土，擊濺距離對濺蝕團(tuán)聚體大小分布有較大影響，同一擊濺距離

6、內(nèi)雨滴直徑變化對濺蝕團(tuán)聚體大小分布影響小。
　　(5)兩種土壤中＞1mm團(tuán)聚體ER值幾乎為0。黃綿土在雨滴直徑＞2.67mm時，不同擊濺距離0.106～1mm團(tuán)聚體ER＜1;0.053～0.106mm團(tuán)聚體ER值隨雨滴直徑增大而增大;在5種雨滴直徑下，不同擊濺距離＜0.053mm團(tuán)聚體均表現(xiàn)出富集特征。沙壤土1～0.106mm團(tuán)聚體ER值隨雨滴直徑及擊濺距離增大呈規(guī)律性變化;雨滴對0.106～0.053mm團(tuán)聚體具有優(yōu)選性，＜0.