等高绿篱下浅沟坡面土壤水分变化的初步研究

论文摘要

在我国南方侵蚀严重的坡面上,分布着密度不等的浅沟,严重制约着坡耕地生产力的可持续发展。等高绿篱技术是目前国内外广泛采用的一种十分有效的坡耕地植被恢复和水土保育新技术。本文将等高绿篱措施应用于浅沟侵蚀的治理,通过对室内及野外浅沟模拟小区土壤水分的测定,主要探讨等高绿篱系统下浅沟坡面土壤水分动态变化规律,并对等高绿篱水土保持效益进行研究,以便为有效治理浅沟侵蚀提供科学依据。主要研究结果有:1、实验小区整个坡面0-45cm土层平均土壤水分含量的季节性变化规律基本上与降水一致,降水是影响浅沟坡面土壤水分变化的主要因素。土壤水分季节性变化分为三个时期:5-8月降水丰富,降雨量大于蒸发量,土壤水分处于积聚期;9-11月高温少雨,降雨量小于蒸发量,为土壤水分消耗期;11月以后气温下降,降雨量与蒸发量基本持平,土壤水分进入稳水期。2、根据土壤剖面水分各层次间的变异系数和标准差,将0-15cm土层划分为土壤水分速变层,15-30cm为土壤水分活跃层,30-45cm为土壤水分次活跃层。3、绿篱对浅沟坡面土壤水分变化的影响因季节不同而存在差异。雨季实施等高绿篱措施的浅沟坡面0-45cm土层水分含量高于未实施等高绿篱的坡面,其中粘土绿篱小区含水量比无绿篱小区高2.2%,粘壤土绿篱小区含水量比无绿篱小区高1.2%;旱季则实施绿篱措施的坡面含水量反而比无绿篱措施坡面低,粘土绿篱小区和粘壤土绿篱小区水分含量分别降低2.6%、8.9%。4、在自然降雨条件下,浅沟内土壤水分条件优于沟间地坡面。整个监测期粘土绿篱小区、粘土无绿篱小区、粘壤土绿篱小区及粘壤土无绿篱小区沟内0-30cm土层平均含水量比沟间地坡面高15.3%、8.7%、9.5%、7.3%。且浅沟内下坡位含水量高于上坡位。5、人工降雨条件下,浅沟发育的坡面产流比未发育浅沟的坡面早,产流量大,产流强度增强并且具有波动性。6、等高绿篱措施能够明显减少浅沟坡面的土壤侵蚀,且保土效果比保水效果更加明显。供试粘土绿篱小区土壤侵蚀量比无绿篱小区减少16.92%～43.06%,径流量减少3.59%～25.17%;粘壤土绿篱小区比无绿篱小区土壤侵蚀量、径流量分别减少15.04%～37.60和4.05%～24.20%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 研究综述
• 1.2.1 土壤水分动态变化
• 1.2.1.1 土壤水分时间变化
• 1.2.1.2 土壤水分空间变化
• 1.2.2 影响土壤水分变化的环境因子
• 1.2.2.1 土壤特性
• 1.2.2.2 气象因子
• 1.2.2.3 地形因子
• 1.2.2.4 植被、土地利用方式
• 1.2.3 土壤水分的测定方法
• 1.2.4 绿篱防治水土流失的有关研究
• 1.3 研究目的和内容
• 2 材料与方法
• 2.1 实验区概况
• 2.2 供试土样
• 2.3 实验设计与方法
• 2.3.1 野外实验
• 2.3.1.1 野外实验布置
• 2.3.1.2 测定项目与方法
• 2.3.2 室内模拟实验
• 2.3.2.1 人工模拟降雨装置
• 2.3.2.2 实验设置及观测
• 2.3.3 技术路线
• 3 结果与分析
• 3.1 浅沟坡面土壤水分的季节变化特征及影响因子
• 3.1.1 土壤水分的季节动态变化总体特征
• 3.1.2 土壤性质对土壤水分季节动态变化的影响
• 3.1.3 等高绿篱对土壤水分季节动态变化的影响
• 3.1.4 浅沟地形对土壤水分季节动态变化的影响
• 3.2 浅沟坡面土壤水分垂直与水平变化规律
• 3.2.1 土壤剖面水分含量的变化特征
• 3.2.2 各层土壤水分变异特征
• 3.2.3 土壤水分空间变化
• 3.3 人工降雨条件下浅沟坡面土壤水分分布特征
• 3.3.1 坡面浅沟降雨产流特征
• 3.3.2 浅沟坡面土壤水分再分布特征
• 3.4 绿篱在浅沟防治上的水土保持效应
• 3.4.1 绿篱减流减沙效应
• 3.4.2 绿篱对土壤理化性质的影响
• 3.4.3 讨论
• 4 总结
• 4.1 主要结论
• 4.2 存在问题与展望
• 参考文献
• 致谢