【摘要】：橫坡壟作作為有效的防治坡耕地水土流失的耕作措施之一,其水土保持效應一直存在較大的爭議,這在一定程度上影響了區(qū)域水土流失的有效防治和耕作措施的合理布設。本文以川中丘陵區(qū)紫色土為研究對象,采用室內(nèi)人工模擬降雨試驗,應用激光掃描技術,從微地形角度出發(fā)開展不同降雨類型、不同坡度和不同侵蝕階段條件下橫壟地表微地形變化及其土壤侵蝕效應研究。尋求相應條件下坡面徑流及侵蝕產(chǎn)沙的臨界條件,以期為紫色土區(qū)坡耕地水土流失的有效防治以及坡耕地管理提供科學依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)紫色土坡耕地地表微地形的空間變異屬于中等變異強度。從整體上看,不同降雨條件標準偏差SD均表現(xiàn)為RTCK,表明橫壟坡面具有較強的空間變異性。不同措施在遞增降雨系列下的地表高程衰退面積均大于遞減降雨系列。橫壟坡面≤15°時地表高程衰退的面積隨坡度的增加呈現(xiàn)出逐漸減小的趨勢,當坡度15°時,地表高程衰退的面積迅速增大,且不同措施隨著侵蝕階段的演變,地表高程衰退面積均逐漸擴大。不同降雨條件下,橫壟坡面微坡向主要分布在北坡和南坡,微坡度變化較為復雜。(2)遞增降雨條件下,橫壟坡面地表糙度、f(a)max、△a隨降雨歷時的增加不斷升高,微地貌趨于尖銳,遞減降雨條件下,地表糙度表現(xiàn)為先上升后降低的變化趨勢,△f、△α隨累積降雨量的增加分別表現(xiàn)為波動下降和波動上升的變化趨勢,微地形趨于圓潤。橫壟坡面地表糙度、△a隨坡度的增加逐漸上升,而△f(a)隨坡度的增加逐漸減小,微地形隨坡度的增加趨于尖銳。不同坡度條件下,橫壟坡面地表糙度均隨侵蝕階段的演變呈現(xiàn)出先降低后升高的變化趨勢,且坡度越高,增長幅度越大�！鱝隨侵蝕階段的演變逐漸增大,△f(a)在各個侵蝕階段均小于0,微地形形態(tài)趨于尖銳。不同降雨條件下不同措施半方差函數(shù)結(jié)構(gòu)比均大于75%,表現(xiàn)出較強的空間自相關性,表明人為耕作是影響地表糙度空間異質(zhì)性的主要因素。(3)不同降雨條件下,橫壟坡面徑流流路最高可分為4級,直線坡面最高可分為5級,橫壟坡面的徑流密度、徑流頻度均小于直線坡面,這表明坡面匯流網(wǎng)絡的集中程度隨著地表糙度的增加明顯增強。不同措施徑流路徑隨著坡度的升高,空間分布差異較大。橫壟坡面匯流密度隨坡度的增加整體呈現(xiàn)出逐漸降低,表明坡度越大徑流越集中,直線坡面表現(xiàn)為相反的變化趨勢。不同降雨條件下,橫壟坡面△D均小于直線坡面,徑流分布空間異質(zhì)性較低。(4)不同雨型對微地形的影響差異較大,遞增型降雨更易造成土壤侵蝕的發(fā)生。地表糙度參數(shù)R0和R1/R0與產(chǎn)流產(chǎn)沙均呈現(xiàn)出顯著或極顯著的相關關系,微地形多重分形參數(shù)f(a)max、△a與產(chǎn)流產(chǎn)沙量表現(xiàn)為顯著或極顯著的二次項函數(shù)關系。場降雨條件下地表徑流量、產(chǎn)流率、侵蝕量與侵蝕速率均隨坡度的增加逐漸上升。不同坡度條件下,地表糙度參數(shù)R0、R1和R1/R0與產(chǎn)流產(chǎn)沙均呈現(xiàn)出顯著或極顯著的相關關系,而微地形多重分形參數(shù)f(a)max、△a和△f 與產(chǎn)流產(chǎn)沙量均表現(xiàn)為顯著或極顯著的二次項函數(shù)關系。隨著侵蝕階段的演變,產(chǎn)流率和產(chǎn)沙率均逐漸升高,且這種差距隨著坡度的升高進一步加大。采用地表糙度、微地形多重分形參數(shù)和徑流流路多重分形參數(shù)的組合,可較好地實現(xiàn)產(chǎn)流、產(chǎn)沙的預測。
【學位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S157.1
【圖文】：

橫壟玻面侵蝕的響應不敏感本文應用激光掃描儀，分別對降雨高程數(shù)據(jù)進行測定，并將拼接轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)導入ＡｒｃＧＩＳ平臺中進構(gòu)建，在此基礎上對微地形的地形因子進行分析逡逑與方法逡逑土壤逡逑土壤采自長江上游沱江水系花椒溝小支流的響水灘流域耕層土壤（０為遂寧組母質(zhì)發(fā)育而來的紅棕紫泥，ｐＨ為８．０，有機質(zhì)含量為８．２５邋ｙ粉粒和砂粒含量分別為２２％，邋２９％和４９％，邋土壤質(zhì)地為粘壤土。土樣篩，按容重還原法每１０邋ｃｍ分層填充在鋼制侵蝕槽內(nèi)，規(guī)格為２．０邋，平均容重保持在１．２ｇ／ｃｍ３左右。在實地調(diào)查的基礎上，按照當?shù)匚g槽內(nèi)布設橫坡壟作（ＲＴ），按水平方向上開溝起壟，壟高為１５邋ｃｍ，壟寬為４０邋ｃｍ，以直線坡面（ＣＫ）作為對照。逡逑

邐１００逡逑２．１．３地形因子提取與分析逡逑由圖２－４可知，不同雨型條件下，橫壟坡面微坡度柵格統(tǒng)計數(shù)隨坡度的增加呈現(xiàn)逡逑出先降低后上升再下降的變化趨勢，且主要集中在０°？５°和３０°邋￣３５°這兩個區(qū)間范逡逑圍內(nèi)。直線坡面不同降雨條件微坡度主要集中在０°？５°和５°邋￣１０°這兩個區(qū)間范圍內(nèi)。逡逑＾邋３５邋Ｉ邋ＲＴ邋（Ａ）邐次邋３５邋１邋ＲＴ邋（Ｂ）逡逑１邋３０邋？邋口邋0ｍｍ邋口邋６０ｍｍ邋□邋１２０ｍｍ邐＿邋１８０ｍｍ邐言３０邋■邋口０ｍｍ邋口６０ｍｍ邋０１２０ｍｍ邐＿邋１８０ｍｍ逡逑『丨邋ｌＵｄｌｋｉｌｌＭｍｉｌＬｌ逡逑名々°々°聲４邐、？？名々°名々°邋＃邋忒逡逑微坡度分級邐微坡度分級逡逑Ｍｉｃｒｏｓｌｏｐｅ邋ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ邐Ｍｉｃｒｏｓｌｏｐｅ邋ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ逡逑｜１００１邋ＣＫ（Ａ）邐，邋１００邋］邋ＣＫ（Ｂ）逡逑１邋８0邋．邋ｆｌ邋口０ｍｍ邋□邋６０ｍｍ邋Ｅｌｌ２０ｍｍ邋■邋１８０ｍｍ邐８０邋■邐□邋０ｍｍ邋０６０ｍｍ邋□邋１２０ｍｍ邋回邋１８０ｍｍ逡逑｜６０．邋｜邐ｆ邋６0－邋ｌ逡逑ｌ４0－｜｜邋Ｌ邐Ｉ邋４０＇ｌ逡逑微坡度分級邐微坡度分級逡逑＊邐Ｍｉｃｒｏｓｌｏｐｅ邋ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ邐Ｍｉｃｒｏｓｌｏｐｅ邋ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ逡逑圖２－４遞減（Ａ）和遞增（Ｂ）降雨系列下微坡度分級分布逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－４邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｍｉｃｒｏｓｌｏｐｅ邋ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｕｎｄｅｒ邋ｄｅｃｒｅａｓｅｄ邋ｒａｉｎｆａｌｌ邋ｓｅｒｉｅｓ邋（Ａ）邋ａｎｄ邋ｉｎｃｒｅａｓ

由圖２－５可知，不同雨型條件下，橫壟坡面微坡向主要分布在北坡和南坡。在遞逡逑增降雨條件下，它們分別占試驗小區(qū)柵格總數(shù)的３３．５２％和３５．５２％，而在遞減降雨條逡逑件下則分別為３９．０２％和３１．２３％。邐’逡逑對于直線坡面，不同降雨條件下微坡向分布差異較大。在遞增降雨條件下，微坡逡逑向分布基本與雨前一致，而在遞減降雨條件下，雨前微坡向主要分布在南坡和西南坡，逡逑隨著累積降雨量的增加

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本文編號：2760749