黄土高原坡耕地土壤物理结皮对坡面产流产沙过程的影响

摘要

探究黄土高原坡耕地土壤物理结皮对坡面产流产沙的影响和作用机理,为黄土高原坡耕地水土流失防治提供科学依据。通过室内人工模拟降雨试验,研究坡耕地沉积结皮和翻耕以后形成的击溅结皮对坡面产流产沙过程的影响。根据研究区坡耕地结皮形成的特点,试验共设计5个处理,分别为裸地、沉积结皮、沉积结皮破坏、翻耕和翻耕击溅结皮,每个处理对应2个重复,以安塞黄绵土25°坡面为例,设置雨强为120 mm/h,降雨历时为1 h。结果表明:(1)坡耕地沉积结皮促进坡面产流、抑制坡面产沙,打破结皮后,总产沙量是原来的19.28倍。(2)经过翻耕的坡耕地,总产流量较原来减少了19.91%,但总产沙量增加了14.67%;此外,翻耕地形成击溅结皮以后,总产流产沙量分别是原来的4.08,9.98倍。(3)累计泥沙量随累计径流量的增加呈幂函数增加,根据坡耕地表土结皮的覆盖情况,可将增加过程分为凸增(结皮覆盖)和凹增(无结皮覆盖)。综上所述,坡耕地下田埂或草带处,泥沙沉积脱干而形成的沉积结皮,应积极保护;经过翻耕的坡耕地,由降雨所致而形成的击溅结皮,应及时打破。