坡度及作物种类对红壤坡耕地水土流失的影响研究

坡耕地水土流失会导致作物产量及土壤生产力下降,坡度及作物种类是其主要影响因素之一,针对不同坡度及作物种类开展水土流失量对比研究,对于南方红壤区合理利用土地及水土流失防治措施具有指导意义。在5°、10°、15°坡地种植大豆、木薯、玉米等作物,开展了连续4 a的降雨侵蚀观测。2016-2019年的观测数据表明:作物种植类型对坡面径流量和土壤流失量影响显著,在自然降雨情况下,同一坡度的坡面,大豆种植的产流量及产沙量明显小于时蔬,并且大豆种植不仅是在种植当年能有效减少水土流失,在种植两年大豆之后再在同一坡面种植时蔬的单位面积土壤流失量要比一直种植时蔬的坡面小0.6 t/hm2,花生与木薯间作能降低年径流量与径流侵蚀量,是同坡度条件下的三分之二,在间作种植木薯与花生的情况下15°的坡面产流与产沙要明显小于10°的坡面,说明大豆种植及花生木薯间作更有利于南方红壤地区的水土保持治理,15°的坡面更利于种植经济作物。

基于分形维数的坡面侵蚀过程泥沙颗粒变化研究

以红壤为研究对象,选取2个坡度10°、15°和3种雨强60、90、120mm/h进行室内降雨实验,结合单重分形(D)和多重分形(D_(1)、D_(2))理论研究降雨过程中径流泥沙和不同深度土层的泥沙分布变化。结果表明:降雨前30min分形维数的变化可以表征溅蚀、跌坎发育、细沟侵蚀三个阶段;整个降雨过程入渗水流仅改变0~20cm土层的颗粒组成。坡度对径流携沙能力的增加有显著影响,不同深度的土颗粒运移主要受到雨强大小影响。