模擬研究喀斯特地區(qū)不同地表作物覆蓋下水土流失特征
本文關(guān)鍵詞: 喀斯特地貌 產(chǎn)流產(chǎn)沙 地下漏失 模擬實(shí)驗(yàn) 出處:《重慶師范大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:在世界范圍內(nèi),土壤侵蝕已經(jīng)變成一個(gè)非常嚴(yán)峻的環(huán)境和社會(huì)問題。喀斯特地貌景觀是地球景觀的一個(gè)重要方面,而喀斯特地區(qū)二元空間結(jié)構(gòu)以及裸露的地表形態(tài)導(dǎo)致其具有非常復(fù)雜的侵蝕機(jī)制。為了深入了解和認(rèn)識(shí)喀斯特地區(qū)不同地表作物覆蓋下水土流失的特征,本文在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上,依據(jù)喀斯特地貌獨(dú)特的“二元空間結(jié)構(gòu)”,選取菜地、草地和裸地三種類型為主要研究對象,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)土槽,在自然降雨條件下,對實(shí)驗(yàn)期間內(nèi)獲取的不同地表覆蓋下的地表徑流量、流失泥沙量、地下漏失水量、泥沙量等測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,通過定量的方法研究菜地、草地和裸地三種不同地表覆蓋下的水土流失特征,并通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析土壤理化性質(zhì),為認(rèn)識(shí)喀斯特地區(qū)地下土壤漏失機(jī)制和控制水土流失提供理論和實(shí)踐依據(jù)。結(jié)果表明:(1)研究區(qū)2016年8月-11月降雨總量達(dá)到445.58mm,其中11月降水最少,占總量的14%,9月降雨最多,占到降雨總量的41%,8月和10月降雨總量相差不大,分別占到實(shí)驗(yàn)期間降雨總量的22%和23%。實(shí)驗(yàn)期間小雨天數(shù)偏多,但是小雨總降雨量僅占到研究時(shí)段降雨總量的19.31%;中雨天數(shù)為11天,但是降雨量卻占到降雨總量的42.71%;大雨天數(shù)雖然只有三天,降雨量卻占到24.04%;只有一次暴雨出現(xiàn),發(fā)生在8月底,具有降雨量大,降雨強(qiáng)度大,降雨侵蝕力強(qiáng)的特點(diǎn)。月降雨侵蝕力9月份最強(qiáng),為1036.98MJ·mm/(hm2·h)。日降雨侵蝕力最大的是8月29日,為25.3MJ·mm/(hm2·h)。(2)不同地表作物覆蓋水土流失特征各不相同?傮w而言,實(shí)驗(yàn)期間,地下漏失水量要大于地表徑流量。地表徑流和地下漏失水量的大小均隨降雨量、降雨強(qiáng)度的變化而變化,并且,地表徑流量和地下漏失水量均呈現(xiàn)出裸地菜地草地的趨勢。但是當(dāng)降雨量、降雨強(qiáng)度很小時(shí),地表不易產(chǎn)生徑流,不會(huì)發(fā)生地表水土流失,而此時(shí),雨水進(jìn)入土壤,形成壤中流,通過地下孔隙、裂縫等滲漏到地下,在水流和重力的雙重作用下產(chǎn)生地下土壤漏失;當(dāng)降雨量、降雨強(qiáng)度增大到一定程度,地表徑流,徑流分配比和徑流系數(shù)隨著降雨強(qiáng)度的增加而增大,而通過地下孔隙漏失的水流量則隨著降雨強(qiáng)度的增加徑流分配率降低,此時(shí)地表徑流量將會(huì)大于通過地下孔隙漏失的水量。(3)喀斯特地貌,土壤流失存在地表土壤侵蝕和地下土壤漏失兩種形式,這是巖溶地貌區(qū)別于非巖溶地貌的一個(gè)重要特征。就流失泥沙而言,土壤流失量與徑流量關(guān)系密切,研究表明,在實(shí)驗(yàn)期間,3種不同地表作物覆蓋下,地下漏失泥沙總量大于地表的泥沙流失量。在地表,泥沙流失量表現(xiàn)出裸地菜地草地的特點(diǎn),而在地下,土壤漏失量荒地是最大的,但是草地和菜地的相差并不大。(4)次降雨對水土流失有著重要影響。同一作物覆蓋下,不同降雨強(qiáng)度,水土流失量不同;同一降雨強(qiáng)度下,不同地表作物覆蓋,水土流失量也各不相同。(5)就養(yǎng)分流失總量來說,地下流失要大于地表流失量。裸地流失量大于菜地大于草地。水解氮流失量要大于速效鉀和速效磷。速效鉀在地下的流失量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地表。此外,不同地表作物覆蓋下,大多數(shù)地下漏失的土壤,其顆粒組成的分形維數(shù)大于地表流失土壤的,分形維數(shù)越高,土壤粗顆粒所占體積分?jǐn)?shù)就越大,這表明研究區(qū)地表流失的土壤顆粒粒徑要大于地下漏失土壤顆粒粒徑,但是這并不是絕對的,這與降雨量、降雨強(qiáng)度、地下孔隙裂縫等也有很大的相關(guān)性。(6)降雨量、降雨強(qiáng)度、降雨侵蝕力和通過地下孔隙滲漏的水流量以及地下泥沙的漏失量的相關(guān)性極高的。同時(shí),地下漏失泥沙量與降雨強(qiáng)度的相關(guān)系數(shù)要大于與降雨量的相關(guān)系數(shù)。就不同地表作物覆蓋情況而言,地下漏失泥沙量與地下徑流的相關(guān)系數(shù)呈現(xiàn)出裸地大于菜地大于草地的趨勢。(7)不同地表作物覆蓋下,地表徑流與地表泥沙侵蝕量呈現(xiàn)很好的線性關(guān)系,且擬合度很好,而不同地表作物覆蓋下,地下漏失水量與地下泥沙流失量則并不是都可以呈現(xiàn)出比較好的線性關(guān)系。
[Abstract]:The soil erosion has become a very serious environmental and social problem in the world . The karst landscape is an important aspect of the landscape of the earth . In order to understand and understand the characteristics of soil and soil erosion in different surface crops in karst region , the paper studies the characteristics of soil and soil erosion under different surface coverage during the experiment . ( 2 ) The soil erosion characteristics of different surface crops are different . In general , the amount of water leakage is greater than that of surface runoff during the experiment . ( 5 ) In terms of total nutrient loss , the underground runoff is greater than the surface runoff . The runoff loss is much larger than that of the ground surface .
【學(xué)位授予單位】:重慶師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:S157.1
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1539964
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