【摘要】：針對黃土高原生態(tài)恢復(fù)與重建過程中水資源短缺、土壤干燥化現(xiàn)象普遍發(fā)生及其對降雨過程中入滲-徑流的影響等問題。本文采用空間代替時間序列的方法對地處黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)的六道溝小流域在植被恢復(fù)過程中的土壤儲水量和土壤垂直剖面含水量特征進行了研究,分析了紫花苜蓿地(12,15,17,21,26,41 a)、荒草地(15,32,41 a)、棄耕地(12,21,41 a)、杏樹地(14 a)的土壤儲水量和土壤垂直剖面含水量特征。在明確土壤水分變化程度的基礎(chǔ)上,利用野外模擬降雨的方法,定量分析不同土壤前期含水量處理條件下的徑流、土壤流失、徑流含沙量及入滲特征,并對土壤含水量(0-10cm、0-20cm、0-30cm)與徑流系數(shù)進行擬合統(tǒng)計分析,同時研究植被蓋度對徑流及泥沙過程的影響,結(jié)果表明:1)4種植被恢復(fù)方式下,土壤儲水量的大小順序為棄耕地荒草地杏樹地苜蓿地;苜蓿地、棄耕地0-200 cm儲水量隨著生長年限的延長先快速增加后緩慢減少,而荒草地的儲水量隨著生長年限的延長卻持續(xù)減少。水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)植被恢復(fù)過程中,植被恢復(fù)方式是該地區(qū)土壤水分含量的主要影響因素,生長年限對土壤水分動態(tài)變化作用不顯著。2)當(dāng)連續(xù)性降雨次數(shù)相同時,隨著降雨強度的增加,開始產(chǎn)流的時間更早,徑流系數(shù)更大,產(chǎn)流總體積更多;當(dāng)降雨強度相同時,連續(xù)性降雨次數(shù)越多,開始產(chǎn)生徑流的時間越早、徑流系數(shù)越大、產(chǎn)流體積越多。連續(xù)降雨次數(shù)對開始產(chǎn)流時間、徑流速率、徑流系數(shù)、泥沙流失量影響顯著(P0.01),對徑流含沙量的影響不顯著(P0.01);降雨強度對徑流開始時間和徑流含沙量的影響顯著(P=0.00),對徑流系數(shù)和土壤流失量的影響不顯著(P0.05)。3)分析0-10cm、0-20cm、0-30cm土壤前期含水量與徑流系數(shù)(徑流深/降雨量)的線性和多項式關(guān)系發(fā)現(xiàn),0-20cm土壤前期含水量與徑流系數(shù)的線性和多項式回歸擬合系數(shù)均大于0-10cm、0-30cm的回歸擬合系數(shù)。4)研究連續(xù)性降雨過程中坡面平均入滲率和累積入滲量變化過程發(fā)現(xiàn),三種降雨強度下的第一次降雨的土壤入滲率均較大,隨著連續(xù)性降雨次數(shù)的增加平均入滲率逐漸減小,而累積入滲量呈線性增加。5)徑流與土壤流失量隨著降雨強度的變化而變化,兩者呈現(xiàn)顯著的線性關(guān)系(P0.01),y=77.3x-70.3,擬合系數(shù)為0.80。整體上,呈現(xiàn)“水大沙多”的特征。6)泥沙隨著蓋度的增加呈現(xiàn)單調(diào)減少的趨勢;與裸地小區(qū)相比,地表留有根系的小區(qū)的徑流速率明顯小于裸地小區(qū)徑流速率,平均入滲率明顯高于裸地小區(qū)平均入滲率。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S152.7

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本文編號：2782828