降雨侵蝕過程中紅壤坡耕地地表微地貌演變特征
摘要:以第四紀紅黏土母質紅壤和泥質頁巖母質紅壤等典型南方紅壤為例,選取典型紅壤坡耕地的野外原位試驗小區,控制土表相同初始條件,分別在兩種雨強下進行連續三場降雨,同時采用毫米級高精度激光掃描和計算機數字圖像處理相結合的方法,研究了在降雨侵蝕過程中紅壤坡耕地地表微地貌的演變特征,探討了地表糙度、洼地蓄積量相關規律。結果表明:(1)連續降雨的進行,雨滴打擊和徑流搬運的聯合作用導致地表糙度降低。第一場降雨帶來糙度的迅速下降,第二、三場降雨對糙度的影響較小。在2mm/min雨強下,第二、三場降雨過程中,3種紅壤糙度都有不同程度的少量提高,結皮傾向于降低糙度,細溝傾向于提高糙度,地表糙度的變化取決于兩者之間的平衡。糙度下降幅度表現為坡上部>坡中部>坡下部、團聚體水穩性低的土壤>團聚體水穩性高的土壤;(2)洼地蓄積量在連續降雨過程中總體呈下降趨勢。在1mm/min雨強下,紅壤團聚體和結皮越穩定,洼地蓄積量下降幅度越小。在2mm/min雨強下,雨強是影響洼地蓄積量變化的主導因素,不同紅壤的差異不明顯;(3)洼地蓄積量與地表糙度之間呈線性關系,所有處理的R2均達到了0.9以上。1mm/min雨強下洼地蓄積量對地表糙度的敏感性比2mm/min雨強大。對南方紅壤區坡耕地坡面水蝕過程地表微地貌研究、紅壤區坡耕地水土流失防治與水土保持規劃設計具有一定的借鑒意義。
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