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1、第28卷2012年第19期10月農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)、b1．28No．19TrallsactionsofmeChineseSocietyofAgriculnJralEngineemg0ct．201271裸地雨滴濺蝕對(duì)坡面微地形的影響與變化特征趙龍山，梁心藍(lán)，張青峰，吳發(fā)啟琶(西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，楊凌712100)摘要：為了探討濺蝕作用與坡面微地形之間的相互關(guān)系，該文通過(guò)模擬降雨試驗(yàn)方法，研究了黃土區(qū)坡耕地?zé)o植被條件下雨滴對(duì)坡面微地形的濺蝕作用與變化特征。微地形由不同的耕作管理措施形成，包括鋤耕措施、掏挖措施和等高耕作措施，以平整坡面為對(duì)照措施
2、。降雨強(qiáng)度分別為60，90和120mHl／ll。試驗(yàn)小區(qū)大小為O．5m2。用濺蝕板測(cè)定坡面向下和向上2個(gè)方向的濺蝕量。利用激光掃描儀測(cè)定微地形，并結(jié)合GIs技術(shù)建立大比例DEM(分辨率2cm)。結(jié)果表明，在耕作管理?xiàng)l件下，坡面微地形具有降低坡面濺蝕量的作用。微地形的變化特征主要表現(xiàn)為微坡度的變化，而微坡向?qū)R蝕作用的變化不敏感。因此，微坡度可以作為研究雨滴濺蝕作用與微地形變化的一個(gè)反映指標(biāo)。關(guān)鍵詞：土壤，侵蝕，降雨，微地形，濺蝕，坡耕地，地表糙度doi：10．396剛．issn．1002—6819．2012．19．010中圖分類號(hào)：s157．1
3、文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1002—6819(2012)一19—007卜07趙龍山，梁心藍(lán)，張青峰，等．裸地雨滴濺蝕對(duì)坡面微地形的影響與變化特征[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28(19)：71—77．ZhaoLongsh蚰，Li加gXinlall，ZhallgQingfeng，eta1．V撕ationcharacteristicsaIlde虢ctsofsplasherosiononslopemicro-reliefinbarefields【J】．Tr鋤sactionsofmeChineseSocietyofA鰣cultllralEnginee血
4、g(T協(xié)sactionsofthecsAE)，2012，28(19)：71—77．(inChinesewithEnglishabstract)O引言雨滴濺蝕是降雨對(duì)地表土壤的最初作用方式，也是土壤侵蝕過(guò)程中的主要侵蝕方式之一【l。j。在降雨過(guò)程中，濺蝕作用破壞了表層土壤結(jié)構(gòu)，增加表層土壤的密閉性，從而使土壤入滲能力顯著降低即】；在產(chǎn)流過(guò)程中，濺蝕作用還可以增大坡面徑流紊動(dòng)性，增強(qiáng)徑流分散與搬運(yùn)能力的作用【8。121。這是由于雨滴的擊濺能使地表土壤顆粒分散、遷移，一方面為徑流侵蝕提供了源源不斷的補(bǔ)給【12。14J；另一方面又堵塞土壤本身的孔隙，抑
5、制了雨水的入滲[1¨丌，從而增強(qiáng)了徑流的侵蝕作用【7。8，12。1引。長(zhǎng)期以來(lái)，關(guān)于雨滴濺蝕的研究一直受到人們的極大關(guān)注。有研究表明，濺蝕作用的大小與降雨特性、土壤類型、植被覆蓋等因素有直接關(guān)系【l&20】。多數(shù)研究將濺蝕量與這些因素中的一個(gè)指標(biāo)聯(lián)系起來(lái)，以尋找衡量土壤濺蝕性的定量指標(biāo)【6‘7】；也有一收稿日期：2012．02一19修訂日期：2012—07．04基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41271288)；陜西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(201lJM5007)：黃土高原土壤侵蝕實(shí)驗(yàn)室基金(10501—283)作者簡(jiǎn)介：、趙龍山(1985一)，
6、男，甘肅古浪人，博士生，主要從事GIs與水土保持方面的研究。楊凌西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，712lOO。Email：zls7759989@163．com※通信作者：吳發(fā)啟(1957一)，博導(dǎo)，主要從事土壤侵蝕、水土保持方面的研究。楊凌西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，712100。Email：wuf硇i@263．net些模型將多個(gè)因素納入統(tǒng)一模型中對(duì)濺蝕進(jìn)行了定量分析，但也是在將濺蝕量與一個(gè)指標(biāo)聯(lián)系定量分析的基礎(chǔ)上歸納而成121。22J。盡管如此，由于雨滴擊濺機(jī)理很復(fù)雜，目前的研究結(jié)果缺乏代表性，這是對(duì)濺蝕作用的認(rèn)識(shí)不夠造成的?！瘬?jù)觀察，在降雨
7、過(guò)程中，受雨滴的打擊作用，地表產(chǎn)生密集的魚鱗坑狀微地形，空間尺度在0．5～4cm之間。這些微起伏特征既反映了濺蝕對(duì)地表土壤的作用結(jié)果，同時(shí)又對(duì)濺蝕過(guò)程產(chǎn)生影響，因此，對(duì)濺蝕過(guò)程中微地形的變化特征研究是非常必要的，這將為濺蝕及其作用機(jī)理的理解提供幫助。在過(guò)去由于受技術(shù)條件的限制，研究人員不能對(duì)微地形進(jìn)行高精度監(jiān)測(cè)，隨著三維激光掃描技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，快速、高精度測(cè)量微地形已經(jīng)非常方便，這為濺蝕機(jī)理的研究提供新的途徑和方向。鑒于以上分析，本文通過(guò)模擬坡耕地不同耕作管理措施下的微地形，包括鋤耕措施、掏挖措施和等高耕作措施，在人工模擬降雨條件下，以探
8、討雨滴擊濺作用與微地形變化特征，為深入研究濺蝕過(guò)程與機(jī)理奠定基礎(chǔ)。1材料與方法1．1試驗(yàn)土壤選取陜西省楊凌區(qū)坡耕地表土(0～20cm)為試驗(yàn)用土，采土
