【摘要】：紫色土區(qū)坡耕地水土流失嚴重,不僅使土層變薄,同時也造成潛在的養(yǎng)分流失,嚴重影響了土壤可持續(xù)利用和區(qū)域農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,本文以川中丘陵區(qū)紫色土坡耕地為研究對象,采用野外人工模擬降雨與微小區(qū)試驗相結合的方法,系統(tǒng)探討不同降雨強度、坡度、侵蝕階段下玉米季坡耕地徑流及徑流DOC質量濃度動態(tài)變化特征、侵蝕產沙及泥沙中總有機碳、可溶性有機碳、顆粒有機碳含量變化特征,弄清徑流方式對DOC遷移通量的影響,闡明DOC遷移的主要方式,以期為坡耕地水土資源及有機碳流失預測和有效防控提供科學依據。主要研究結果如下:(1)玉米生育期不同降雨強度、坡度、侵蝕階段地表徑流量及產沙量受降雨歷時的影響明顯,隨降雨歷時延長均呈增大的趨勢;其大小受降雨再分配作用明顯,表現為抽雄期最小,苗期最大;玉米不同生育期壤中流產流時間各不相同,不同程度的滯后于地表徑流的產生,壤中流量與降雨強度、坡度不呈正相關關系,但隨著侵蝕程度的增加,壤中流量也隨著增大。(2)玉米生育期不同降雨強度、坡度、侵蝕階段表層土壤可溶性有機碳隨著降雨歷時的延長,隨著土壤入滲,不斷向深層遷移,導致地表徑流DOC質量濃度隨著降雨歷時的延長均呈逐漸降低的趨勢,且降雨強度、坡度越大時,DOC質量濃度的初值越高;由于表層土壤DOC深層遷移,使得壤中流DOC質量濃度先呈增大的趨勢,隨著入滲水分的增加,對其稀釋作用增強,其質量濃度又呈降低的趨勢;玉米生育期地表徑流、壤中流DOC質量濃度均表現為苗期最大,抽雄期最小。不同降雨強度、坡度、侵蝕階段,壤中流DOC遷移通量均高于地表徑流DOC遷移通量,且最小值為地表徑流遷移通量的1.18倍,最大為2.04倍,壤中流為徑流DOC遷移的主要方式,不容忽視;地表徑流DOC遷移通量隨著降雨強度、坡度、侵蝕程度的增大而增大,而降雨強度對壤中流DOC遷移通量的影響,則表現為1.5 mm2min~(-1)降雨強度下最大,隨坡度的增大遷移通量減小,隨侵蝕程度的增大,遷移通量增大。(3)玉米生育期不同降雨強度、坡度、侵蝕階段泥沙有機碳含量均隨著降雨歷時的延長呈逐漸降低的趨勢,且泥沙中有機碳富集明顯,且富集比在1.01-3.05;隨著坡度、降雨強度、侵蝕程度的增大,有機碳含量逐漸降低,富集比減小;玉米生育期對泥沙有機碳含量的影響也不盡一致。(4)玉米生育期泥沙顆粒態(tài)質量分數均隨著降雨強度、坡度、侵蝕程度的增大而增大,而泥沙顆粒有機碳含量由泥沙顆粒態(tài)質量分數和泥沙顆粒態(tài)物質中有機碳含量的高低共同決定,故降雨強度、坡度侵蝕階段其泥沙顆粒有機碳含量大小變化規(guī)律略有不同,顆粒有機碳含量表現為降雨強度越大其含量越高,坡度對其影響較為復雜,不同侵蝕階段表現為片蝕階段最大,細溝侵蝕階段最小;泥沙顆粒有機碳含量相對較低,最小值為0.27g2kg~(-1),最大值也僅為2.82 g2kg~(-1)。(5)玉米生育期不同降雨強度、坡度、侵蝕階段由于自然降雨相對集中,且時間尺度較長,泥沙可溶性有機碳含量均表現為隨著玉米生育期的推進呈逐漸降低的趨勢,泥沙可溶性有機碳含量變化范圍為0.51-4.38 g2kg~(-1),占土壤有機碳庫的比重較小,但土壤礦物質對于DOC的吸附卻是深層土壤固定有機碳的主要過程。泥沙可溶性有機碳含量隨坡度、侵蝕程度的增大呈降低的趨勢,而降雨強度對其影響,則表現為1.5 mm2min~(-1)降雨強度下最大�？偠灾�,徑流及侵蝕泥沙中有機碳流失受降雨強度、坡度及侵蝕階段的影響較大,有機碳流失程度隨著降雨強度、坡度、侵蝕程度的增大而增大,同時玉米不同生育期對其影響也差異明顯,表現為植株冠幅越小,有機碳流失程度越大;因此,可以通過減小降雨強度、減緩坡度、控制侵蝕程度,增加植被覆蓋度來減少土壤有機碳流失。
【學位授予單位】：四川農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S157.1

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本文編號：2714354