坡面草本植物對(duì)土壤分離及侵蝕動(dòng)力的影響研究
本文選題:草本植物 + 土壤分離; 參考:《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》2016年05期
【摘要】:植被是影響坡面水力侵蝕過(guò)程的重要因素,深入理解草本植物坡面不同降雨和徑流特性對(duì)土壤分離的作用是研究土壤侵蝕動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)。為此基于坡面土壤分離試驗(yàn),通過(guò)定量測(cè)定2種草本植物草冠、根系對(duì)降雨和徑流的影響,研究了不同侵蝕力作用下的土壤分離特征。結(jié)果表明,草本植物對(duì)坡面徑流和泥沙具有重要的調(diào)控作用,相同覆蓋度下狗尾草坡面的徑流含沙量低于青蒿坡面(P0.05)。對(duì)比草本植物結(jié)構(gòu)對(duì)坡面土壤分離的影響,植物根系對(duì)坡面的減沙貢獻(xiàn)率均高于其冠層(P0.05),其中,青蒿草冠對(duì)于坡面降雨的阻滯作用高于狗尾草草冠(P0.05),而狗尾草根系的減沙效益高于青蒿根系(P0.05),這主要與草本植物葉面積指數(shù)(LAI)及根系形態(tài)分布有關(guān),不同植物的根長(zhǎng)密度與土壤分離率呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系。坡面土壤分離過(guò)程受到侵蝕阻力的影響,在草本植物覆蓋坡面,隨著植物覆蓋度的增加,顆粒阻力和波阻力均呈增大趨勢(shì)。降雨侵蝕力和徑流剪切力是坡面土壤分離的主要侵蝕動(dòng)力,不同試驗(yàn)條件下草本植物對(duì)降雨和徑流侵蝕力的降低值為189.21~698.92 J·mm/(m2·min)和6.27~20.38 kg/(m·s2),減弱系數(shù)分別為22.75%~84.04%和19.68%~63.97%。
[Abstract]:Vegetation is an important factor affecting the process of hydraulic erosion on slope surface. It is the basis of studying soil erosion dynamics to deeply understand the effect of different rainfall and runoff characteristics on soil separation on the slope of herbaceous plants. Based on the experiment of soil separation on slope surface, the soil separation characteristics under different erosive forces were studied through quantitative determination of the effects of two herbaceous grass crowns and roots on rainfall and runoff. The results showed that herbaceous plants played an important role in the regulation of runoff and sediment on the slope, and the sediment content in the runoff of the same coverage was lower than that of P0.05 in Artemisia annua. Compared with the effect of herbaceous plant structure on soil separation, the contribution rate of plant roots to soil separation on slope was higher than that of canopy P 0.05, among which, The inhibition effect of Artemisia annua crown on rainfall on slope was higher than that on Crowne Crowne (P0.05N), but the sediment reduction benefit of root system was higher than that of Artemisia annua root system (P0.05N), which was mainly related to the leaf area index (Lai) of herb and the distribution of root morphology. The relationship between the root length density of different plants and the soil separation rate was exponential. The soil separation process was affected by erosion resistance, and the particle resistance and wave resistance increased with the increase of plant coverage. Rainfall erosivity and runoff shear stress are the main erosion forces of slope soil separation. Under different experimental conditions, the decreasing values of herbaceous plants to rainfall and runoff erosivity are 189.21 ~ 698.92 J mm/(m2 ~ (2) and 6.27 ~ (20. 38) kg/(m / s ~ (2), respectively. The abatement coefficients are 22.75 ~ 84.04% and 19.68 ~ 63.97%, respectively.
【作者單位】: 北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院;北京林業(yè)大學(xué)北京市水土保持工程技術(shù)研究中心;
【基金】:北京高等學(xué)校青年英才計(jì)劃項(xiàng)目(YETP0750) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41271300、30900866) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(2015ZCQ-SB-03)
【分類號(hào)】:S157.4
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本文編號(hào):2031763
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