模拟研究喀斯特地区不同地表作物覆盖下水土流失特征

发布时间：2018-02-26 22:37

本文关键词： 喀斯特地貌产流产沙地下漏失模拟实验　出处：《重庆师范大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：在世界范围内,土壤侵蚀已经变成一个非常严峻的环境和社会问题。喀斯特地貌景观是地球景观的一个重要方面,而喀斯特地区二元空间结构以及裸露的地表形态导致其具有非常复杂的侵蚀机制。为了深入了解和认识喀斯特地区不同地表作物覆盖下水土流失的特征,本文在野外调查的基础上,依据喀斯特地貌独特的“二元空间结构”,选取菜地、草地和裸地三种类型为主要研究对象,设计实验土槽,在自然降雨条件下,对实验期间内获取的不同地表覆盖下的地表径流量、流失泥沙量、地下漏失水量、泥沙量等测量数据进行分析,通过定量的方法研究菜地、草地和裸地三种不同地表覆盖下的水土流失特征,并通过室内实验分析土壤理化性质,为认识喀斯特地区地下土壤漏失机制和控制水土流失提供理论和实践依据。结果表明:(1)研究区2016年8月-11月降雨总量达到445.58mm,其中11月降水最少,占总量的14%,9月降雨最多,占到降雨总量的41%,8月和10月降雨总量相差不大,分别占到实验期间降雨总量的22%和23%。实验期间小雨天数偏多,但是小雨总降雨量仅占到研究时段降雨总量的19.31%;中雨天数为11天,但是降雨量却占到降雨总量的42.71%;大雨天数虽然只有三天,降雨量却占到24.04%;只有一次暴雨出现,发生在8月底,具有降雨量大,降雨强度大,降雨侵蚀力强的特点。月降雨侵蚀力9月份最强,为1036.98MJ·mm/(hm2·h)。日降雨侵蚀力最大的是8月29日,为25.3MJ·mm/(hm2·h)。(2)不同地表作物覆盖水土流失特征各不相同。总体而言,实验期间,地下漏失水量要大于地表径流量。地表径流和地下漏失水量的大小均随降雨量、降雨强度的变化而变化,并且,地表径流量和地下漏失水量均呈现出裸地菜地草地的趋势。但是当降雨量、降雨强度很小时,地表不易产生径流,不会发生地表水土流失,而此时,雨水进入土壤,形成壤中流,通过地下孔隙、裂缝等渗漏到地下,在水流和重力的双重作用下产生地下土壤漏失;当降雨量、降雨强度增大到一定程度,地表径流,径流分配比和径流系数随着降雨强度的增加而增大,而通过地下孔隙漏失的水流量则随着降雨强度的增加径流分配率降低,此时地表径流量将会大于通过地下孔隙漏失的水量。(3)喀斯特地貌,土壤流失存在地表土壤侵蚀和地下土壤漏失两种形式,这是岩溶地貌区别于非岩溶地貌的一个重要特征。就流失泥沙而言,土壤流失量与径流量关系密切,研究表明,在实验期间,3种不同地表作物覆盖下,地下漏失泥沙总量大于地表的泥沙流失量。在地表,泥沙流失量表现出裸地菜地草地的特点,而在地下,土壤漏失量荒地是最大的,但是草地和菜地的相差并不大。(4)次降雨对水土流失有着重要影响。同一作物覆盖下,不同降雨强度,水土流失量不同;同一降雨强度下,不同地表作物覆盖,水土流失量也各不相同。(5)就养分流失总量来说,地下流失要大于地表流失量。裸地流失量大于菜地大于草地。水解氮流失量要大于速效钾和速效磷。速效钾在地下的流失量远远大于地表。此外,不同地表作物覆盖下,大多数地下漏失的土壤,其颗粒组成的分形维数大于地表流失土壤的,分形维数越高,土壤粗颗粒所占体积分数就越大,这表明研究区地表流失的土壤颗粒粒径要大于地下漏失土壤颗粒粒径,但是这并不是绝对的,这与降雨量、降雨强度、地下孔隙裂缝等也有很大的相关性。(6)降雨量、降雨强度、降雨侵蚀力和通过地下孔隙渗漏的水流量以及地下泥沙的漏失量的相关性极高的。同时,地下漏失泥沙量与降雨强度的相关系数要大于与降雨量的相关系数。就不同地表作物覆盖情况而言,地下漏失泥沙量与地下径流的相关系数呈现出裸地大于菜地大于草地的趋势。(7)不同地表作物覆盖下,地表径流与地表泥沙侵蚀量呈现很好的线性关系,且拟合度很好,而不同地表作物覆盖下,地下漏失水量与地下泥沙流失量则并不是都可以呈现出比较好的线性关系。
[Abstract]:The soil erosion has become a very serious environmental and social problem in the world . The karst landscape is an important aspect of the landscape of the earth . In order to understand and understand the characteristics of soil and soil erosion in different surface crops in karst region , the paper studies the characteristics of soil and soil erosion under different surface coverage during the experiment . ( 2 ) The soil erosion characteristics of different surface crops are different . In general , the amount of water leakage is greater than that of surface runoff during the experiment . ( 5 ) In terms of total nutrient loss , the underground runoff is greater than the surface runoff . The runoff loss is much larger than that of the ground surface .

【学位授予单位】：重庆师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S157.1

【参考文献】