论文部分内容阅读
粤北岩溶山区是我国南方亚热带脆弱的岩溶生态环境区域,是石漠化演变过程十分典型、石漠化问题较为严重的区域。本文在粤北山区阳山县江英镇设置石漠化土地试验地,布设裸地、耕地和草坡地三类样地,运用人工模拟降雨试验观测方法,定位观测、研究土地石漠化过程中的降雨产流、入渗过程、降雨与地表水、壤中水、地下水之间的转化规律及土壤侵蚀过程,试图揭示石漠化土地土壤侵蚀和地表水流失的过程及其形成机理。通过观测、研究得到如下水土流失的规律:(1)受基岩的非均质性因素影响,石漠化地区不同土地类型的坡地的出流过程均具有一定波动性质的较为曲折的峰谷相间的特点。产流初期曲线的波动性大,后渐趋稳定,达到稳定的地表径流强度与雨强之间具有十分明显的线性正相关关系。,回归方程分别表达为:裸地:R=0.7471P-0.1244耕地:R=0.5369P-0.0938草坡:R=0.4850P-0.0754三种土地类型的地表径流强度,尤其是达到稳定的地表径流强度,在雨强较小时相差不大,但雨强增大后则差距增大,增幅最大且最为明显的是裸地。在土壤前期含水量影响较小的情况下,产流时间均随雨强的增大而迅速地缩小,具有明显的幂函数关系裸地T=3.82P-1.20;耕地T=2.55P-1.29;草坡T=1.80P-1.17。三种土地类型均需达到一定降雨量后才能产流;即对裸地、耕地、草坡而言,要达到产流的降雨量分别是1.6~2.5mm、2.4~4.0mm、3.7~5.3mm。三种土地类型的入渗强度虽然也随雨强的增加而增加,却在增幅上明显地小于后者,其中,裸地的增幅最小,基本上能保持稳定。(2)在不同雨强条件下,试验区内到达地表的降雨量有很少的部分转化为壤中水,水量较为稳定,其中,耕地最大,草坡地次之,裸地最小。地表径流量随降雨量的增大而增大,其占降雨量的比重也随之增大,降雨量与地表径流量呈显著的线性回归函数关系,其回归方程:R=-3.2208+0.5796Pr2=0.8558;在降雨条件、前期含水量、坡度等条件相同的条件下,降雨量转化为地表径流的转化率裸地最大,耕地次之,草坡最小。补给地下水的水量随着降雨量及雨强的增大而增大,但占降雨量的比重却是减小的。降雨量与补给地下水的雨量之间有明显的线性回归函数关系,其回归方程为:Pg=2.6153+0.4098P r2=0.7435,这说明降雨量及雨强较小时更有利于降雨对地下水的补给。由于石灰岩地表具有双层结构的特点,上层土壤层的入渗、产流模式受到雨强及降雨量的影响,小雨强时以蓄满产流模式为主,大雨强时基本为超渗产流模式;而下层基岩的入渗、产流模式基本为蓄满产流模式,总的来说,碳酸盐岩地区的入渗、产流模式可归纳为碳酸盐岩渗漏产流模式。(3)碳酸盐岩坡面上三种类型土地的土壤侵蚀特征、强度各不相同。在同一地类上,土壤侵蚀量随降雨过程的进行呈现出波动下降的趋势,且随雨强的增大,土壤侵蚀量亦增大;在不同地类上,土壤侵蚀量与雨强之间均呈现极显著的线性相关关系。在任一雨强条件下,都是裸地的土壤侵蚀量最大,耕地次之,草坡地最小。地表覆被对降雨侵蚀产沙过程有重要的抑制作用,大雨强条件下抑制作用尤为突出;而水平沟耕作方式能减少小雨强条件下的土壤侵蚀量,但随着雨强的增大,其影响也随之降低。