降雨强度和坡度对喀斯特坡耕地产流和氮磷流失的影响

养分流失是造成喀斯特坡耕地土地生产力下降和面源污染的重要因素之一.本研究采用室内模拟降雨,结合模拟喀斯特坡耕地地表、地下二元水文结构,探索在不同降雨强度(30、50、70和90 mm·h^(-1))和坡度(5°、10°、15°、20°和25°)下喀斯特地区坡耕地土壤氮、磷流失特征.结果表明:在30 mm·h^(-1)降雨强度条件下,喀斯特坡耕地产生的径流主要为地下孔(裂)隙径流.随径流从地下孔(裂)隙向下漏失的全氮和全磷流失通量分别为43.36~95.88 mg·m^(-2)·h^(-1)和2.24~6.45 mg·m^(-2)·h^(-1).当降雨强度≥50 mm·h^(-1)时,地表产生径流,在径流的驱动作用下,全氮和全磷从地表发生流失.降雨强度在50~90 mm·h^(-1)时,随径流从地表流失的全氮和全磷养分流失通量分别为35.86~201.04 mg·m^(-2)·h^(-1)和2.26~16.80 mg·m^(-2)·h^(-1).降雨是径流养分流失的主要驱动力.降雨强度和坡度对径流中全氮在地表流失的贡献率分别为75.03%、14.07%,在地下孔(裂)隙流失的贡献率分别为74.94%、7.49%;对径流中全磷在地表流失的贡献率分别为75.09%、14.08%,在地下孔(裂)隙流失的贡献率分别为81.98%、8.19%.研究结果可为喀斯特地区坡耕地养分流失及农业面源污染防治提供参考.

表土、砂土和山皮土类堆置体的产流产沙特征

生产建设活动中人工堆置体的土壤侵蚀是人为水土流失的重要组成部分,也是水土保持行业管理部门普遍关注的问题。采用人工室内模拟降雨试验方法,对人工堆置体的产流产沙特征进行分析。结果表明:3种常见堆置体类型中径流系数表土类与山皮土类和砂土类差异较大,其中表土类为0.86,砂土类为0.47,山皮土类为0.48;表土类的侵蚀模数远大于砂土类和山皮土类,总体呈现为先增长后相对稳定2个阶段。侵蚀量表现为表土类>山皮土类>砂土类。表土类坡面产生细沟数最多,细沟发育较快且发育程度大;砂土类细沟发育较晚;山皮土类坡面产生细沟较少且发育缓慢。综上,砂土类和山皮土类侵蚀远小于表土类,在生产建设过程中应重视表土类的防护措施。