【摘 要】
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水土资源安全问题是当今人类社会发展的焦点之一。近年来,由于人口增加、气候变化等原因导致水土流失问题日益严峻。黄土高原丘陵沟壑区土质疏松易蚀、降雨集中,地形复杂崎岖,坡耕地广布,水土流失问题更为突出,而植被措施成为当地水土流失防治的主要措施之一。为研究黄土高原丘陵沟壑区不同坡度、植被的水土保持效应,本研究选取位于典型黄土高原丘陵沟壑区的冯家沟水土保持监测站作为试验点,以人工径流场试验方式为基础,连续
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水土资源安全问题是当今人类社会发展的焦点之一。近年来,由于人口增加、气候变化等原因导致水土流失问题日益严峻。黄土高原丘陵沟壑区土质疏松易蚀、降雨集中,地形复杂崎岖,坡耕地广布,水土流失问题更为突出,而植被措施成为当地水土流失防治的主要措施之一。为研究黄土高原丘陵沟壑区不同坡度、植被的水土保持效应,本研究选取位于典型黄土高原丘陵沟壑区的冯家沟水土保持监测站作为试验点,以人工径流场试验方式为基础,连续观测2014-2016年的自然降雨,对坡度为15°条件下的5种植被措施（乔木、灌木、农作物、人工种草、撂荒）的标准径流小区产流、产沙量进行收集观测,分析了黄土高原丘陵沟壑区的侵蚀性降雨特征,利用K-均值聚类分析对29场侵蚀性降雨进行分类,探索了不同雨型下不同植被措施的水土保持效应。并选取2009-2011年6场典型侵蚀性降雨,对3个坡度（10°、15°、20°）等级下不同植物措施（农作物、人工种草、撂荒）的产流、产沙量特征进行分析。得出以下结论:（1）黄土高原丘陵沟壑区降雨多发生于4-9月,而侵蚀性降雨集中于7、8月份,其中7月份水土流失频率最高,8月份产生侵蚀性降雨总量最大。（2）黄土高原侵蚀性降雨最大30分钟降雨强度I30及降雨量分别与所选取的5种典型植被的产流、产沙量有显著和极显著的相关关系,而降雨历时与其相关性不明显;基于侵蚀性降雨的I30及降雨量采用K-均值聚类分析方法可将侵蚀性降雨分为5类,分别是:Ⅰ雨型（大雨量、中雨强）、Ⅱ雨型（小雨量、小雨强）Ⅲ雨型（小雨量、中雨强）、Ⅳ雨型（中雨量、小雨强）、Ⅴ雨型（中雨量、大雨强）;其中,雨量小、雨强低的Ⅱ雨型在研究区降雨中所占比例最大,以中雨量、大雨强为特征的Ⅴ雨型所占比例最小,而雨强最大的Ⅴ雨型所产生的水土流失量最大。（3）不同植被措施相对于裸地均有一定的水土保持效应,且在不同雨型条件下5种典型植被的水土保持效应依次为:乔木措施>灌木措施>撂荒措施>人工种草措施及农作物措施;其中乔木措施在Ⅲ雨型下可使减沙率达到100%,灌木措施在降雨强度最大的Ⅴ雨型中减沙效益高于乔木措施,撂荒措施的减沙效益要优于减流效益,且在Ⅲ雨型中减流减沙效益最明显;农作物措施与人工种草措施在5种植被中水土保持效益最差,且二者减流减沙效率具有相似性。各地植被措施的水土保持效应研究还与气候、土壤特性有关,在进行植被选取时应进行综合考虑。（4）不同农作物的产流产沙特性具有一定差异,不同场次降雨中,玉米措施径流小区产流量及土壤流失量最大,红薯与谷子措施径流小区产流量及土壤流失量最小。因此,红薯更适用于黄土高原丘陵沟壑区坡耕地水土保持种植,而玉米产流产沙量均较大,不建议用于坡耕地水土流失防治过程中种植。（5）3种坡度等级下同一植被措施等级的产流、产沙量依次为:20°>15°>10°;同一坡度等级中农作物措施产流产沙量最大,且当坡度超过10°时,相对于撂荒及人工种草措施,农作物措施极易发生水土流失。
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