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紫色土坡耕地是西南紫色土区主要农业用地，70%以上坡度高于10°，加上紫色土侵蚀性高，水土流失现象严重，亟待进行有效防治。植物篱具有优良的水土保持和改良土壤等作用，能够有效减少坡耕地水土流失，改善生态环境，对水土流失防治具有重要意义。从上世纪80年代植物篱引进我国至今，已有很多有关植物篱的水土保持作用和对土壤物理性质影响的研究，但缺乏对植物篱从布设初期到生长成熟这一周期内其水土保持效应的动态变化认识和坡地植物篱产流产沙过程的室内模拟研究。本文结合野外定位观测、室内试验分析以及室内模拟人工降雨等手段，通过统计分析不同种植年限植物篱小区减流／沙率变化趋势、不同雨强等级下水土流失变化特征，测定分析研究区雨季前后土壤物理性质和抗剪性能等指标，探究了植物篱不同年限水土保持效应的动态变化、雨季前后植物篱对紫色土坡耕地土壤孔性、土壤团聚状况和稳定性以及抗剪性能等方面的影响，并通过对坡地植物篱产流产沙过程的室内模拟研究，探究了不同篱带宽香根草植物篱减流减沙效益和机理，以期为西南紫色土区的水土流失治理工作和植物篱的推广应用以及当地农业的可持续发展提供参考。主要结论如下：
(1)植物篱能够明显降低坡耕地水土流失，部分抵消坡度对坡耕地水土流失的加剧作用，削弱降雨量与径流泥沙的相关程度，较之减流作用，其减沙作用发挥更为突出和稳定，且植物篱分别在不同年限开始凸显其减流作用和减沙作用，研究期间，10°香根草植物篱(T3)减流作用和减沙作用均在生长年限为1年时开始发挥，10°新银合欢植物篱(T2)减沙作用较减流作用（在生长年限为2年时凸显）提前约一年发挥，15°小区香根草植物篱(T4)定植初便开始发挥微弱蓄水减流作用，但多数情况下其次降雨减流率均明显低于10°植物篱小区且波动较大。
(2)总体上不同时期植物篱对0-10cm土层的土壤容重、自然含水率和孔隙度均有较明显影响，且各指标均明显受到雨季的影响，对坡度的响应则各有差别，对坡耕地土壤抗剪性能的改善也具有一定积极影响，尤其是10°新银合欢植物篱改善作用最明显。各时期植物篱小区近篱带坡位0-10cm土层土壤容重明显降低，篱带上部所有土层和远篱带坡位土壤总孔隙度则明显提高；T2和T4小区土壤自然含水率总体均较对照小区明显提高，T3小区则未表现出规律性；各植物篱小区多数坡位土壤毛管孔隙度在2017.5和2018.5时期总体上均较对照小区有所提高，2017.9时期则有所降低；较之对照小区，土壤非毛管孔隙度在T2和T3小区总体呈降低趋势，在T4小区多呈增高趋势。
(3)植物篱能够提高土壤的水稳性团聚体含量，促进较小粒级转化为更大粒级团聚体，同一植物篱小区内部，植物篱篱带上部结构稳定性较强于篱带下部，近篱带坡位结构稳定性较强于远篱带坡位，并能够提高较大粒级(＞0.25mm和0.25～0.1mm)微团聚体含量，降低0.01～0.005mm和0.005～0.001mm以及＜0.001mm粒级微团聚体含量，提高土壤团聚度，其中10°香根草植物篱在降低土壤微团聚体分散系数和提高团聚度方面最具优势。此外，研究期间所有小区风干团聚体均表现出大粒级(＞5mm)向相邻较小粒级(5～2mm)团聚体、小粒级(0.5～0.25mm和＜0.25mm)向相邻较大粒级（1～0.5mm和2～1mm）转化的趋势，转化的过程起主要作用的粒级为＞5mm和1～0.5mm。
(4)总体上坡度和降雨强度的提高均能够显著加剧坡面产流产沙，但同一雨强下随着篱带宽加大，各处理产流产沙量均有明显下降，其中20cm篱带宽香根草植物篱减流减沙作用微弱，30cm和40cm篱带宽香根草植物篱减流减沙作用接近，且明显强于20cm篱带宽香根草植物篱，所有处理中40cm篱带宽香根草植物篱减流减沙效果最优，植物篱对坡面产流亦具有明显延缓效应，随着降雨强度减小、坡度降低和篱带宽度加大，延缓效果越明显。此外，多数情况下坡面产流量、产沙量和平均径流流速均与降雨强度呈极显著正相关，与坡度呈显著或极显著正相关，与篱带宽度呈显著或极显著负相关，其中产流量与降雨强度的相关性最高，产沙量次之，坡度为10°时各处理产流量和产沙量以及平均径流流速对降雨强度和篱带宽度的响应要高于坡度为15°时的表现。
(1)植物篱能够明显降低坡耕地水土流失，部分抵消坡度对坡耕地水土流失的加剧作用，削弱降雨量与径流泥沙的相关程度，较之减流作用，其减沙作用发挥更为突出和稳定，且植物篱分别在不同年限开始凸显其减流作用和减沙作用，研究期间，10°香根草植物篱(T3)减流作用和减沙作用均在生长年限为1年时开始发挥，10°新银合欢植物篱(T2)减沙作用较减流作用（在生长年限为2年时凸显）提前约一年发挥，15°小区香根草植物篱(T4)定植初便开始发挥微弱蓄水减流作用，但多数情况下其次降雨减流率均明显低于10°植物篱小区且波动较大。
(2)总体上不同时期植物篱对0-10cm土层的土壤容重、自然含水率和孔隙度均有较明显影响，且各指标均明显受到雨季的影响，对坡度的响应则各有差别，对坡耕地土壤抗剪性能的改善也具有一定积极影响，尤其是10°新银合欢植物篱改善作用最明显。各时期植物篱小区近篱带坡位0-10cm土层土壤容重明显降低，篱带上部所有土层和远篱带坡位土壤总孔隙度则明显提高；T2和T4小区土壤自然含水率总体均较对照小区明显提高，T3小区则未表现出规律性；各植物篱小区多数坡位土壤毛管孔隙度在2017.5和2018.5时期总体上均较对照小区有所提高，2017.9时期则有所降低；较之对照小区，土壤非毛管孔隙度在T2和T3小区总体呈降低趋势，在T4小区多呈增高趋势。
(3)植物篱能够提高土壤的水稳性团聚体含量，促进较小粒级转化为更大粒级团聚体，同一植物篱小区内部，植物篱篱带上部结构稳定性较强于篱带下部，近篱带坡位结构稳定性较强于远篱带坡位，并能够提高较大粒级(＞0.25mm和0.25～0.1mm)微团聚体含量，降低0.01～0.005mm和0.005～0.001mm以及＜0.001mm粒级微团聚体含量，提高土壤团聚度，其中10°香根草植物篱在降低土壤微团聚体分散系数和提高团聚度方面最具优势。此外，研究期间所有小区风干团聚体均表现出大粒级(＞5mm)向相邻较小粒级(5～2mm)团聚体、小粒级(0.5～0.25mm和＜0.25mm)向相邻较大粒级（1～0.5mm和2～1mm）转化的趋势，转化的过程起主要作用的粒级为＞5mm和1～0.5mm。
(4)总体上坡度和降雨强度的提高均能够显著加剧坡面产流产沙，但同一雨强下随着篱带宽加大，各处理产流产沙量均有明显下降，其中20cm篱带宽香根草植物篱减流减沙作用微弱，30cm和40cm篱带宽香根草植物篱减流减沙作用接近，且明显强于20cm篱带宽香根草植物篱，所有处理中40cm篱带宽香根草植物篱减流减沙效果最优，植物篱对坡面产流亦具有明显延缓效应，随着降雨强度减小、坡度降低和篱带宽度加大，延缓效果越明显。此外，多数情况下坡面产流量、产沙量和平均径流流速均与降雨强度呈极显著正相关，与坡度呈显著或极显著正相关，与篱带宽度呈显著或极显著负相关，其中产流量与降雨强度的相关性最高，产沙量次之，坡度为10°时各处理产流量和产沙量以及平均径流流速对降雨强度和篱带宽度的响应要高于坡度为15°时的表现。