【摘 要】
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青藏高原被称为“亚洲水塔”,是我国重要的生态屏障,其地理环境特殊,海拔差异明显,气候条件独特以及地形地貌丰富,自然侵蚀严重,随着人地矛盾的日益突出,土壤侵蚀不断加剧。该区域土壤发育速度较为缓慢,且其中砾石含量较大,土壤资源极为珍贵,因此防治水土流失,保护和合理开发利用土壤资源对该地区土地资源的管理以及生态环境建设尤为重要。为此,本研究以采集的西藏拉萨河流域典型坡面土壤为研究对象,在室内人工模拟降雨
【基金项目】
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中国科学院战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”子课题“土壤侵蚀定量评价与分区防控对策”（XDA20040202）； 第二次青藏高原综合考察研究课题“典型土地利用变化过程的环境效应考察研究”（2019QZKK0603）；
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青藏高原被称为“亚洲水塔”,是我国重要的生态屏障,其地理环境特殊,海拔差异明显,气候条件独特以及地形地貌丰富,自然侵蚀严重,随着人地矛盾的日益突出,土壤侵蚀不断加剧。该区域土壤发育速度较为缓慢,且其中砾石含量较大,土壤资源极为珍贵,因此防治水土流失,保护和合理开发利用土壤资源对该地区土地资源的管理以及生态环境建设尤为重要。为此,本研究以采集的西藏拉萨河流域典型坡面土壤为研究对象,在室内人工模拟降雨条件（降雨强度:60 mm/h、坡度25°）下,从坡面产流产沙过程、水动力学特性以及细沟侵蚀形态方面,研究不同砾石粒径（0.2-2cm、2-6 cm、6-10 cm）和覆盖度（0、20%、40%、60%）对纯土坡面（土壤占比100%）和土石混合坡面（土壤占比60%,砾石粒径为2-6 cm占比40%）产流产沙的影响,得到以下结论:（1）纯土坡面在砾石粒径为2-6 cm且覆盖度为40%时和土石混合坡面在砾石粒径为2-6 cm且覆盖度为60%时,入渗最大,减流效果最明显。无砾石覆盖时,纯土坡面的初始产流时间、入渗率小于土石混合坡面,径流率相反;在砾石粒径为0.2-2 cm和2-6 cm且覆盖度为60%时,纯土坡面的入渗率小于土石混合坡面,径流率大于土石混合坡面,其他条件下相反。（2）纯土坡面在砾石粒径为0.2-2 cm且覆盖度为20%时和土石混合坡面在砾石粒径为0.2-2 cm且覆盖度60%时,产沙量最少。无砾石覆盖时,纯土坡面的产沙量大于土石混合坡面;除砾石粒径为6-10 cm或砾石覆盖度为60%时,纯土坡面的产沙量大于土石混合坡面,其他条件下则相反。纯土坡面的产沙量随着砾石粒径和覆盖度的增大而增大;而土石混合坡面的产沙量只在砾石粒径最大或覆盖度最高时,随着砾石覆盖度或粒径的增大而增大。（3）纯土坡面在所有模拟试验条件下径流流态均为层流和缓流;而土石混合坡面在砾石粒径为2-6 cm和6-10 cm且覆盖度40%时,流态为层流和急流,其余条件为层流和缓流。无砾石覆盖时,纯土坡面的流速、弗劳德数和水流功率大于土石混合坡面,其他参数小于土石混合坡面。径流率与雷诺数和水流功率呈极显著正相关（P＜0.01）,含沙量和土壤剥蚀率与径流流速和弗劳德数呈显著正相关（P＜0.05）,土壤剥蚀率与曼宁糙率系数呈显著负相关（P＜0.05）。（4）纯土坡面在砾石粒径为0.2-2 cm时,3种覆盖度坡面均未出现细沟;而土石混合坡面仅在砾石粒径为0.2-2 cm且覆盖度为60%时,坡面未出现细沟。无砾石覆盖时,纯土坡面的细沟密度、细沟割裂度以及宽深比均大于土石混合坡面;而在砾石覆盖时,纯土坡面的细沟密度小于土石混合坡面,细沟割裂度和宽深比则在砾石粒径为2-6 cm且覆盖度为20%和40%时表现为纯土坡面小于土石混合坡面,其他条件下相反。土壤剥蚀率、产沙量以及含沙量与细沟割裂度和细沟宽深比均呈显著正相关（P＜0.05）,径流率与细沟密度呈显著正相关（P＜0.05）。
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