黄土丘陵沟壑区缓坡地降雨和土地利用变化的水土流失效应研究

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本论文旨在研究黄土丘陵沟壑区缓坡地不同降雨条件、不同土地利用配置方式与水土流失、养分流失的作用机理,目的是为控制该地区水土流失和养分流失、改善区域生态环境并实现区域的可持续发展提供一定的理论科学依据。试验选择了中国科学院安塞水土保持综合试验站缓坡地9个径流小区来进行研究,分析了2009-2011年不同土地利用配置方式(谷子地、柳枝稷地、撂荒地、2/3谷子-1/3柳枝稷地、2/3谷子-1/3撂荒地)的产流、产沙与养分流失特征及其与降雨、植被覆盖的关系、以及减流、减沙效益。主要研究结论如下:  (1)不同土地利用配置方式的水土流失效应存在明显差异。缓坡谷子地的次降雨产流量、产沙量是各土地利用配置方式中最高的,而撂荒地是最小的。与谷子地相比,撂荒地的减流、减沙效应均优于柳枝稷地。而复合土地利用配置方式的减流、减沙效应略低于柳枝稷地、撂荒地。相比谷子地,其他4种土地利用配置方式拦截泥沙的效果好于减少地表径流的效果。各土地利用配置方式的产流、产沙量受到雨量、雨强的显著影响。其中短历时高强度降雨对水土流失影响较大,会产生较多径流与泥沙。而且,一两次的暴雨往往是影响全年产流量、产沙量的主要原因。此外,植被覆盖度的高低对产流、产沙也有影响,植被覆盖度高往往产流、产沙较小。植被覆盖度高也对减流、减沙效果有促进作用。但是,当降雨量大、降雨强度较高时,植被覆盖对保持坡地水土的作用会被削弱。另外,相比8月,7月可能是产流、产沙的敏感时期,做好该时段水土保持工作显得尤为重要。  (2)缓坡5种土地利用配置方式中有机质、有效氮、有效磷、有效钾的流失量均表现出相似规律,即谷子地的养分流失量>2/3谷子-1/3柳枝稷地>2/3谷子-1/3撂荒地>柳枝稷地>撂荒地。谷子地是较易产生养分流失的土地利用方式。谷子地养分流失量高与谷子地施肥、产沙量较大有关。养分流失的多少也与降雨量、降雨强度密切相关,一两次的暴雨往往是导致全年坡地养分流失显著变化的主要原因。植被覆盖度的高低对养分流失量也有影响,植被覆盖度高则养分流失量较小。但是当雨量、雨强较大时,植被覆盖对养分流失的拦截作用会被减弱。7月可能是养分流失易发生的关键时期,应做好该时期缓坡地的保肥工作。
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