众所周知,喀斯特具有特殊的二元水文结构,地表水土流失和地下漏失并存,导致水土流失过程与机理较为复杂。当前,关于喀斯特地区水土流失问题已成为国内外水土保持学科研究的热点和难点问题。在喀斯特地区,由于地形地貌复杂、人口众多,坡地占土地面积比重较大,而这其中又有大部分因为水土流失严重导致地表土层变薄或岩石裸露,成为土层浅薄地。尽管人们对喀斯特坡地水土流失问题开展了一些研究,但针对薄土层坡地的研究较少,对人们认识土地石漠化的发生与发展过程产生了不利影响。本文采用人工模拟降雨试验方法,以喀斯特地区石漠化薄土层坡地为研究对象,研究了不同降雨强度、坡度和降雨次数条件下降雨转化为地表径流、壤中流、岩土界面流和地下裂隙流的产流特征及各产流方式下土壤侵蚀特征,揭示了喀斯特石漠化坡地水土流失过程与机理。研究结果对喀斯特地区水土保持工作具有理论和实践价值。主要研究结果如下:(1)降雨强度、坡度及降雨次数对地表径流、壤中流、岩土界面流和地下裂隙流初始产流时间具有重要影响。无地下裂隙坡地的地表径流产流时间随降雨强度、坡度和降雨次数的增大而减小;壤中流产流时间随坡度和降雨次数的增加也不断减小;岩土界面流产流时间随降雨次数增加而减小;有地下裂隙坡地的地表径流和壤中流产流时间随降雨强度、坡度和降雨次数的增加而减少;地下裂隙流产流时间随降雨强度和降雨次数的增大而减小,随坡度的增大而增大。说明坡地各径流对降雨的响应存在差异。(2)两坡地地表径流量随降雨强度、坡度和连续降雨次数的增大而增大;降雨强度为75和100 mm/h的坡地壤中流量大于50 mm/h的坡地壤中流量,随着坡度的增大坡地壤中流量不断增加,随着降雨次数的增加无地下裂隙坡地壤中流量先增大后减少,有地下裂隙坡地壤中流量不断减小;随着降雨强度和降雨次数的增大,坡地岩土界面流量和地下裂隙流量先增大后减小,15°和25°坡地的岩土界面流量和地下裂隙流量与5°坡地相比呈下降趋势。坡地1地表产沙量随降雨强度、坡度和降雨次数的增大而增大,但在所有降雨试验中壤中流、岩土界面流和地下裂隙流无泥沙,说明地下土壤漏失产生机制与地表水力侵蚀—搬运过程不同。(3)降雨强度、坡度和降雨次数均会对坡地降雨转化产生影响。降雨强度为50和75mm/h时,在无地下裂隙坡地,约22%以上的降雨转化为岩土界面流;在有地下裂隙坡地,约18%以上的降雨转化为地下裂隙流,而在降雨强度100 mm/h时,两种坡地约41%以上的降雨量转化为地表径流;在坡度为5°时,无地下裂隙坡地约50%以上的降雨量转化为岩土界面流,有地下裂隙坡地约61%的降雨量转化为地下裂隙流,但随着坡度的增加,两种坡地坡的降雨转化转变为以地表径流和壤中流为主,其比例分别占降雨量的15.45%-20.42%和26.36%-29.10%;对于无地下裂隙坡地,在前两场降雨39%以上的降雨量转化成岩土界面流;在第三场降雨时,超过44%的降雨转化为地表径流和壤中流;而有地下裂隙坡地在三次降雨试验中约51%以上的降雨量转化为地下裂隙流。因此,岩土界面裂隙改变了坡地的降雨转化机制,无地下裂隙坡地降雨主要转化为岩土界面流,而有地下裂隙坡地降雨主要转化为地下裂隙流。(4)岩土界面流对坡地降雨转化及土壤侵蚀具有一定影响。与有地下裂隙坡地相比,无地下裂隙坡地的地表径流量和壤中流量分别增大了7.28%-270.41%和-24.75%-73.88%,增加地表产沙量7.35%-294.69%。可见,岩土界面裂隙改变了坡地的产流及土壤侵蚀过程。