模拟降雨条件下典型草原坡面初始产流时间及产流产沙量

作者:陈泽勋; 刘廷玺; 王怡璇; 张俊怡; 段利民
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典型草原斜坡具有独特的产流产沙方式和复杂的侵蚀过程。定量分析影响草地产流产沙量变化的因素对揭示草地土壤侵蚀机制具有重要意义。本文设计了27种降雨强度(30、60、90mm·h-1)、3个坡度(4、9、14)和3个植被覆盖率(0、35%和66%)的组合,在野外人工模拟降雨条件下对典型草原斜坡进行产流产沙试验,定量分析了不同降雨强度下植被覆盖度和坡度对产流初始时间和坡面产流产沙总量的影响。结果表明,草地坡面产流产沙总量与降雨强度和坡度呈正相关,与植被覆盖度呈负相关,初始径流时间与之相反。降雨强度、植被覆盖度和坡度对初始径流时间、总径流和总产沙量有显著影响(P<0.05)。其中,降雨强度主要控制初始径流时间,贡献率约为60%。植被覆盖度是影响总径流的主要因素,贡献率在75%以上。总产沙量与坡度密切相关,贡献率大于55%。分析了坡度和植被覆盖度对典型草原坡面径流过程的影响,建立了径流含沙量模型。径流泥沙浓度模型可由三元指数函数方程描述,确定系数为0.824,显著性水平<0.001,具有良好的模拟精度。该研究可为典型草原坡面产流产沙总量的模拟和预测提供参考。