降雨侵蝕過(guò)程中紅壤坡耕地地表微地貌演變特征
摘要:以第四紀(jì)紅黏土母質(zhì)紅壤和泥質(zhì)頁(yè)巖母質(zhì)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(yàn)小區(qū),控制土表相同初始條件,分別在兩種雨強(qiáng)下進(jìn)行連續(xù)三場(chǎng)降雨,同時(shí)采用毫米級(jí)高精度激光掃描和計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理相結(jié)合的方法,研究了在降雨侵蝕過(guò)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(guān)規(guī)律。結(jié)果表明:(1)連續(xù)降雨的進(jìn)行,雨滴打擊和徑流搬運(yùn)的聯(lián)合作用導(dǎo)致地表糙度降低。第一場(chǎng)降雨帶來(lái)糙度的迅速下降,第二、三場(chǎng)降雨對(duì)糙度的影響較小。在2mm/min雨強(qiáng)下,第二、三場(chǎng)降雨過(guò)程中,3種紅壤糙度都有不同程度的少量提高,結(jié)皮傾向于降低糙度,細(xì)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(xiàn)為坡上部>坡中部>坡下部、團(tuán)聚體水穩(wěn)性低的土壤>團(tuán)聚體水穩(wěn)性高的土壤;(2)洼地蓄積量在連續(xù)降雨過(guò)程中總體呈下降趨勢(shì)。在1mm/min雨強(qiáng)下,紅壤團(tuán)聚體和結(jié)皮越穩(wěn)定,洼地蓄積量下降幅度越小。在2mm/min雨強(qiáng)下,雨強(qiáng)是影響洼地蓄積量變化的主導(dǎo)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(guān)系,所有處理的R2均達(dá)到了0.9以上。1mm/min雨強(qiáng)下洼地蓄積量對(duì)地表糙度的敏感性比2mm/min雨強(qiáng)大。對(duì)南方紅壤區(qū)坡耕地坡面水蝕過(guò)程地表微地貌研究、紅壤區(qū)坡耕地水土流失防治與水土保持規(guī)劃設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義。
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