六盘山叠叠沟小流域典型植被的产流产沙特征

摘要

【目的】植被和立地条件是影响降雨径流和侵蚀产沙的重要因素,在黄土高原土石山区研究自然降雨条件下植被类型、覆盖度、坡度和坡向对坡面产流产沙的影响,为制定有效的水土保持措施和水源涵养林经营策略提供理论依据。【方法】对宁夏六盘山叠叠沟小流域的华北落叶松(Larix gmelinii var.principis-rupprechtii)人工林、天然沙棘(Hippophae rhamnoides)灌丛、天然草地3种典型植被,各布设2个10 m×20 m的径流小区,共布设6个,于2019年8—10月观测了6次侵蚀性降雨事件对产流产沙量的影响。【结果】不同植被类型下次降雨事件的产沙量均随降雨因子(次降雨量和降雨强度的乘积)增大呈先增后减的变化趋势,但产流量随降雨因子的变化在植被类型间有差异。高强度的降雨事件易引起产流产沙,但良好的植被覆盖使产流产沙量均很低。产流产沙量随坡度增大而增大,如华北落叶松林平均产流量为陡坡比缓坡多0.075 mm,平均产沙量多19.62×10^(−3)t·km^(−2)。越靠近阳坡,产流量越小,而产沙量越大,如草地平均产流量为阳坡比半阳坡少0.03 mm,但平均产沙量多17.89×10^(−3)t·km^(−2)。冠层郁闭度越高,产流量越小;林下草本层及枯落物层覆盖度和生物量越高,产沙量越小。受植被条件和地形因子的综合影响,缓坡华北落叶松林的产流产沙量均最小,水土保持效益最优。【结论】在六盘山土石山区,需减少植被生物量及其生态耗水以利于增加产流,增加林下植被层和枯落物层的覆盖度和生物量以利于降低土壤侵蚀。