為定量研究小麥秸稈覆蓋對坡面產(chǎn)沙產(chǎn)流過程及減水減沙效益的影響,采用室內(nèi)人工模擬降雨試驗,研究在降雨強度為90 mm/h時,不同秸稈長度和秸稈覆蓋量下的坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙特征和產(chǎn)流產(chǎn)沙過程規(guī)律,結(jié)果表明:（1）在相同秸稈長度下,隨秸稈覆蓋量增加,產(chǎn)流量產(chǎn)沙量極顯著減少（p<0.01）。相同覆蓋量水平下隨秸稈長度增加,產(chǎn)流量顯著增加（p<0.05）,在4.5 t/hm²覆蓋量下產(chǎn)沙量極顯著增加（p<0.01）。（2）秸稈覆蓋坡面的初始產(chǎn)流時間較裸露坡面延遲6.23倍,產(chǎn)流量平均下降19.5%,產(chǎn)沙量下降31.6%。覆蓋措施通過保護(hù)土壤的結(jié)構(gòu)有效抑制了細(xì)溝侵蝕過程向切溝侵蝕發(fā)展。產(chǎn)流產(chǎn)沙過程受秸稈長度和覆蓋量的交互作用影響,交互效應(yīng)對產(chǎn)流過程的影響更突出。（3）隨覆蓋量增加,減水減沙效益極顯著增加（p<0.01）;隨長度增加,減水減沙效益分別減少為17.26%,27.97%。不同覆蓋條件下的坡面產(chǎn)流量、產(chǎn)沙量和減水、減沙效益均與秸稈長度、秸稈覆蓋量呈二元線性關(guān)系。（4）在當(dāng)前試驗條件下,當(dāng)秸稈長度為3～5 cm,覆蓋量為4.5 t/hm²

【文章來源】：水土保持學(xué)報. 2020,34(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

試驗裝置示意

秸稈覆蓋條件下,經(jīng)歷1 h降雨后不同處理組合間的坡面總產(chǎn)沙量、產(chǎn)流量見圖2。由圖2可知,在試驗條件下,秸稈覆蓋坡面的產(chǎn)流量與產(chǎn)沙量較裸露坡面差異極顯著。與裸露坡面相比,秸稈覆蓋條件下坡面產(chǎn)產(chǎn)流量平均減少19.5%(p<0.01),產(chǎn)沙量減少31.6%(p<0.01)。相同秸稈長度下,與裸坡相比,隨秸稈覆蓋量的增加,坡面產(chǎn)流量、產(chǎn)沙量極顯著下降(p<0.01);以13～15 cm秸稈為例,當(dāng)覆蓋量由1.5 t/hm2增加至4.5 t/hm2時,產(chǎn)流量由78.65 L/m2降為58.78 L/m2,產(chǎn)沙量由2.28 g/m2下降至1.34 g/m2。這是由于秸稈覆蓋能攔截坡面徑流過程中的水和泥沙,水分滲透入秸稈層從而減少達(dá)到土表的水分。增加覆蓋量使單位面積內(nèi)秸稈個體數(shù)量增多,增強了秸稈的持水能力使產(chǎn)流量降低;另一方面其減少了裸土面積,顯著降低雨滴擊濺地面產(chǎn)生的動能,從而減少細(xì)小土粒和坡面細(xì)溝的生成,使坡面的侵蝕量降低。相同覆蓋量水平下,隨秸稈長度增加,坡面產(chǎn)流量、產(chǎn)沙量增加,但通過方差分析發(fā)現(xiàn),不同覆蓋量水平下產(chǎn)流、產(chǎn)沙量增加程度不同。當(dāng)覆蓋量為1.5 t/hm2時,隨秸稈長度增加,產(chǎn)流量呈極顯著差異(p<0.01),而在2.5～4.5 t/hm2時隨秸稈長度增加產(chǎn)流量差異顯著(p<0.05);產(chǎn)沙量在1.5～3.5 t/hm2時隨秸稈長度的增加無明顯差異,但在4.5 t/hm2條件下隨秸稈長度增加,產(chǎn)沙量呈極顯著差異(p<0.01)。考慮秸稈覆蓋量對結(jié)果差異性的影響,為明確覆蓋量和秸稈長度對坡面產(chǎn)流、產(chǎn)沙量作用程度的大小,揭示產(chǎn)沙產(chǎn)流條件下秸稈長度與覆蓋量的依賴關(guān)系,對秸稈長度和覆蓋量進(jìn)行交互作用分析。

坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙過程中,延緩初始產(chǎn)流時間能增加土壤入滲時長,減少細(xì)小土壤顆粒隨水流失的機率[5]。不同秸稈覆蓋條件下的坡面初始產(chǎn)流時間見表1。裸坡的初始產(chǎn)流時間為0.74 min,秸稈覆蓋坡面的產(chǎn)流初始時間均滯后于裸地,且平均延遲4.62 min。隨秸稈覆蓋量增加,初始產(chǎn)流時間出現(xiàn)波動,最遲產(chǎn)流時間無明顯規(guī)律。這與唐濤等[10]得出的在特定坡度和雨強下,隨秸稈覆蓋率增大,初始產(chǎn)流時間推遲的結(jié)論不同,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是其只研究了0.1～0.5 t/hm2覆蓋量下的坡面,且秸稈長度對坡面初始產(chǎn)流時間也有一定的影響;另外,土槽尺寸的不同也會對坡面產(chǎn)匯流過程產(chǎn)生影響。表1 不同覆蓋條件下初始產(chǎn)流時間單位：min 秸稈覆蓋量/(t·hm-2) 3～5 cm 8～10 cm 13～15 cm 1.52.53.54.5 2.757.644.705.49 6.414.905.654.07 1.882.166.233.55 CK — 0.74 —

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3574124