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土壤分离是土壤侵蚀的起始阶段,为泥沙输移和沉积提供了松散的物质准备,它同时受侵蚀动力和土壤性质的影响。而侵蚀动力及土壤性质的季节变化,可能会导致土壤分离发生相应变化。在我国,对于土壤分离季节变化及其影响机制的研究甚少,亟待加强。本研究采用变坡水槽系统,研究了柳枝稷及无芒雀麦草地土壤特性及植被根系对土壤分离能力的影响,探讨了土壤分离能力季节变化特征及其影响因素,并建立了基于植被地上参数的土壤分离能力预报模型,为阐明土壤分离机理、评价植被根系水土保持功能、合理配置水土保持措施提供理论支持。主要结论如下： (I)探讨了坡面水动力、土壤性质、植被根系对土壤分离能力的影响机制及土壤分离能力季节变化特征。随坡度、流量、流速、水流功率、单位水流功率增大,土壤分离能力呈幂函数形式增大;随水流剪切力增大,土壤分离能力呈线性形式增大。随土壤粘结力、根系密度增加,土壤分离能力呈指数形式下降。根系密度达到4 kg/m3,土壤分离过程受到明显抑制。 土壤粘结力及根系密度的季节变化导致了草地土壤分离能力的季节变化。柳枝稷与无芒雀麦草地的土壤分离能力在实验期内大致呈下降趋势。裸地土壤分离能力受土壤粘结力等土壤表面性状季节变化的影响,实验前期与实验后期较大,实验中期较小。柳枝稷、无芒雀麦草地与裸地土壤分离能力实验期均值分别为0.047、0.026、0.498 keg(s·m2)。 (2)揭示了根系密度对草地土壤分离相对速率的作用及土壤分离相对速率的季节变化特征。随根系密度增加,土壤分离相对速率呈指数形式降低。在根系各指标中,根表面积密度对土壤分离相对速率的模拟效果最好,根重密度及根径指标组合使用,也具有较高的模拟精度。 实验期内,草地土壤分离相对速率呈下降趋势。柳枝稷土壤分离相对速率实验期均值为0.127,无芒雀麦为0.057。 (3)分析了细沟可蚀性季节变化及其影响因素。随根系密度与土壤粘结力增加,细沟可蚀性呈指数形式降低。 草地细沟可蚀性受土壤粘结力与根系密度季节变化的影响,春季>夏季>秋季;裸地细沟可蚀性季节变化由土壤粘结力等表土性状的变化引起,春秋两季高,夏季最低。裸地、柳枝稷、无芒雀麦细沟可蚀性实验期均值分别为0.069、0.005、0.003s/m。 (4)分析了土壤临界剪切力的季节变化及其影响因素。柳枝稷草地土壤临界剪切力无明显的季节变化趋势,无芒雀麦草地土壤临界剪切力波动下降。裸地土壤临界剪切力保持相对稳定。随土壤粘结力、土壤容重、根系密度等参数的变化,土壤临界剪切力并无明显的变化趋势。土壤临界剪切力的影响因素、影响机理有待进一步研究。 (5)研究了根系与植株高度、盖度、地上生物量的关系,并建立了基于植被地上参数的土壤分离模拟方程(R2=0.466)。