东北黑土区坡耕地斜坡垄作与顺坡垄作土壤侵蚀对比分析

发布时间：2024-04-20 20:18

　　斜坡垄作是东北黑土区最普遍的垄作方式之一,但当前关于斜坡垄作对坡耕地土壤侵蚀的影响鲜见报道。为此,基于室内模拟试验,设计2个降雨强度(50,100 mm/h)和2种垄作方式(斜坡垄作和顺坡垄作),分析东北黑土区坡耕地斜坡垄作与顺坡垄作坡面土壤侵蚀的差异。结果表明:(1)在50,100 mm/h降雨强度下,斜坡垄作断垄前坡面侵蚀速率分别是顺坡垄作的0.46%和0.35%;但在45 min的降雨过程中,由于斜坡垄作发生断垄现象,造成50,100 mm/h降雨强度下斜坡垄作坡面侵蚀速率分别是顺坡垄作的1.24,1.03倍。(2)斜坡垄作径流强度和侵蚀速率随降雨历时的变化均从断垄开始发生突变。在50,100 mm/h降雨强度下,随着降雨历时的变化,斜坡垄作断垄前的径流强度和侵蚀速率值均低于顺坡垄作,其平均径流强度分别为顺坡垄作的8.42%和3.75%;平均侵蚀速率分别为顺坡垄作的0.46%和0.35%;但斜坡垄作断垄后坡面径流和侵蚀速率明显增大,其平均径流强度分别为顺坡垄作的1.33,1.47倍,平均侵蚀速率分别是顺坡垄作的2.03,1.62倍。(3)在50,100 mm/h降雨强度下,斜坡垄...

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【部分图文】：

图1顺坡垄作和斜坡垄作坡面室内模拟试验装置

(2)装填土槽前先在土槽底部铺1层纱布,在土槽底部填入5cm厚的细沙确保试验土槽透水性良好。试验土槽填土前,根据所测定的土壤质量含水率和土壤密度分别计算犁底层和耕层所需的填土重量,试验土壤质量含水量为7%～9%,其目的是尽量减少试验土槽填土时对土壤结构的破坏。试验土槽填土时,基....

图2不同降雨强度下斜坡垄作和顺坡垄作坡面径流强度的变化

总体而言,当降雨强度从50mm/h增加到100mm/h时,2种垄作方式坡面径流强度整体均大幅增大,斜坡垄作断垄前的径流强度变化值明显低于顺坡垄作。2.2.2斜坡垄作和顺坡垄作坡面侵蚀速率动态变化比较

图3不同降雨强度下斜坡垄作和顺坡垄作坡面侵蚀速率的变化

当降雨强度为100mm/h时,斜坡垄作坡面侵蚀速率变化与坡面径流强度随降雨历时变化类似,其坡面侵蚀速率在降雨历时为17.4min时达到最大,其值为83.5kg/(m2·h),且在断垄2.5min内坡面断垄全部形成。此后,坡面侵蚀速率逐渐减小,在降雨历时为37min后其值....

图4不同降雨强度下斜坡垄作和顺坡垄作坡面的水沙关系

由图4可知,50,100mm/h降雨强度下斜坡垄作断垄前坡面的径流量和侵蚀量存在极显著的线性关系(P<0.01),而断垄后两者的相关关系不显著(P>0.05)。顺坡垄作在2种降雨强度下坡面的径流量和侵蚀量存在极显著的线性关系。由于斜坡垄作增加了地表糙率和径流拦蓄能力,故其在断垄....

本文编号：3959910