基于WEPP的砒砂岩坡面复合侵蚀治理生态水文效应评价

基于2014—2016年二老虎沟小流域坡面径流小区的7场野外降雨下径流泥沙监测数据,在砒砂岩区表土(0—20cm)条件下,通过累积误差法率定模型土壤参数;同时采用模型有效性系数(ME)和决定系数(R2)对模型有效性进行验证,并利用WEPP模型对不同侵蚀治理措施坡面径流泥沙情况进行了模拟预测,对其减流减沙生态水文效应进行了比较分析。结果表明:(1)当模型有效水力传导系数为4.73mm/h、临界剪切力为1Pa和细沟土壤可蚀性为0.01s/m时,模型模拟效果最佳。(2)WEPP模型模拟无措施(裸地)小区径流量和侵蚀量的R2分别为0.7223和0.7025,ME分别为0.6160和0.6167,WEPP模型模拟措施(草地)小区径流量和侵蚀量的R2分别为0.7116和0.8447,ME分别为0.6741和0.6903;措施小区的模型效果比无措施小区的模拟效果好。(3)不同降雨类型下,情景a(阳坡低盖度草本)、情景b(阳坡低盖度灌丛)、情景c(阳坡中盖度灌丛)、情景d(阴坡灌木林)、情景e(阴坡高盖度灌丛)、情景f(阴坡低盖度灌丛)的植物措施减流效应为13.04%~91.28%,减沙效应为44.46%~99.98%。总体来看,不同情景的减流减沙效应为情景d>情景e>情景c>情景f>情景b>情景a。

内蒙古砒砂岩不同类型区土壤有机质与速效钾特征

选择内蒙古鄂尔多斯准格尔旗不同类型砒砂岩区,通过野外采样和室内分析试验,研究了土壤有机质和速效钾特征,并探讨不同土层、坡位和坡向以及植被丰富度等因子对其影响。结果表明:(1)整体上看,覆土区、覆沙区和裸露区有机质含量介于6.65~7.41 g/kg,处于低水平,速效钾含量介于74.61~137.38 mg/kg,处于中高水平。(2)覆土区地形因子对土壤有机质和速效钾的影响最明显,根据3个不同类型区坡向、坡位及坡向与坡位的交互作用对土壤有机质、速效钾呈现的显著或者极显著关系出现频数,初步判断其影响程度大小为坡位(6次)>坡向(4次)>坡向×坡位(2次)。(3)3个类型区植被丰富度指数与土壤有机质、速效钾含量相关性较高,是进行土壤养分研究应考虑的重要因素。

砒砂岩覆土区小流域土壤可蚀性K值研究

土壤可蚀性K值可为土壤侵蚀研究提供依据.为得到当地土壤可蚀性K值范围和空间分布规律,选取EPIC模型、Shirazi公式和Torri公式对砒砂岩覆土区二老虎沟小流域土壤可蚀性K值进行了估算和比较研究.结果表明:(1)砂粒含量在59%~71%,粉粒含量在23%~30%,粘粒含量在6%~11%,根据土壤分类,砒砂岩覆土区的土壤属于砂质壤土.有机碳含量在0.341%~0.662%,从坡顶到坡底逐渐降低,除坡中部外均为阴坡大于阳坡.(2)在实测数据缺乏的二老虎沟小流域,采用了EPIC模型、Shirazi公式及Torri公式对该区的土壤可蚀性K值进行估算,结果为KTorri>KShirazi>KEPIC.总体而言,土壤可蚀性K值在0.0310~0.0470,二老虎沟小流域表层土壤从中低可蚀性到高可蚀性均有分布.就同一坡面对比,K值从坡顶到坡下为先增高再降低再增高的趋势.就同一断面对比,坡顶的K值为阴坡>阳坡,而坡面的K值为阳坡>阴坡.(3)土壤可蚀性K值与砂粒含量呈极显著负相关,与粉粒含量呈极显著正相关,与粘粒和有机质含量的相关关系不强.