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农业机械学报 2019年第4期50卷 274-282页

作者：徐锡蒙郑粉莉覃超韩勇黄河水利科学研究院水利部黄土高原水土流失过程与控制重点实验室郑州450003 西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

基于测尺法对野外浅沟发育过程进行长历时动态监测,并结合三维激光扫描和立体摄影测量技术,定量刻画了坡面浅沟集水区3条具有不同上方汇水面积的浅沟形态,揭示了浅沟发育动态变化过程,建立了浅沟沟槽跌坎间距与坡度的关系。结果表明:在2... 详细信息

基于测尺法对野外浅沟发育过程进行长历时动态监测,并结合三维激光扫描和立体摄影测量技术,定量刻画了坡面浅沟集水区3条具有不同上方汇水面积的浅沟形态,揭示了浅沟发育动态变化过程,建立了浅沟沟槽跌坎间距与坡度的关系。结果表明:在2003—2015年观测期间,上方汇水面积分别增加34. 8%和159. 6%时,浅沟长度分别增加39. 6%和138. 8%,沟槽平均宽度分别增加19. 7%和75. 3%,沟槽平均深度分别增加32. 4%和71. 4%,说明上方汇水面积对浅沟发育具有重要影响。浅沟形态监测表明,与2003年相比,2015年3条浅沟长度分别增加26. 4%、12. 1%、29. 4%,增加速率分别为0. 82、0. 55、0. 52 m/a;浅沟沟槽断面面积分别增加22. 5%、65. 1%、45. 9%,增加速率分别为5. 0、15. 8、4. 1 cm^2/a。浅沟集水区春季的横向犁耕将沟槽两侧的表层土壤带入沟槽,使得沟槽两侧坡面高度每年平均下降2 cm;浅沟沟槽宽度和深度随坡长呈先增大后减小的趋势,且在距坡底约20 m处达到最大值。70%的浅沟沟槽跌坎间距均分布在10～25 cm之间。浅沟沟槽坡度主要分布在15°～40°之间,跌坎间距和坡度呈负指数关系。研究结果可为浅沟侵蚀防治提供科学依据。

关键词：浅沟形态横断面汇水面积跌坎间距三维激光扫描摄影测量

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花岗岩红壤区坡面浅沟侵蚀分异特征研究

花岗岩红壤区坡面浅沟侵蚀分异特征研究

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作者：王庚福建师范大学

学位级别：硕士

南方红壤丘陵区是仅次于黄土高原我国水土流失最严重的区域,而发生在花岗岩红壤坡面上的土壤侵蚀是其主要的侵蚀形式。坡面土壤侵蚀以溅蚀、片蚀和沟蚀三种方式进行,沟蚀在整个坡面侵蚀产沙过程中起着关键作用。而发育在花岗岩红壤区严... 详细信息

南方红壤丘陵区是仅次于黄土高原我国水土流失最严重的区域,而发生在花岗岩红壤坡面上的土壤侵蚀是其主要的侵蚀形式。坡面土壤侵蚀以溅蚀、片蚀和沟蚀三种方式进行,沟蚀在整个坡面侵蚀产沙过程中起着关键作用。而发育在花岗岩红壤区严重侵蚀退化地上的浅沟又是南方坡面侵蚀的主要形式,因此本文通过野外实地调查、测量研究坡面浅沟的形态特征和侵蚀量特征在坡面上的分异规律,对于坡面水土流失的治理具有重要的现实意义。本文以南方红壤丘陵区具有典型代表性的长汀县河田镇为研究对象,通过在野外选取坡度为18°、25°、30°三个典型坡面样地,系统分析在这三个不同坡度以及自坡底到坡顶不同坡位(0～10m、10～20m、20～30m、30～40m、40～50m)浅沟形态特征和侵蚀量特征的分异性。选取的浅沟形态特征指标有浅沟宽度、浅沟深度、浅沟宽深比、浅沟密度、浅沟割裂度、浅沟复杂度,浅沟侵蚀量特征指标有侵蚀模数。采取野外样地调查、测量和室内实验、统计分析相结合的研究方法。从地形因子—浅沟发育二者出发,系统探究坡度和坡位影响下浅沟发育的形态特征和侵蚀量特征在坡面上的分异规律。主要的研究结论如下:(1)坡度影响下浅沟形态特征的变化。三个不同坡度条件下浅沟形态变化特征为:坡度由小变大的过程,除浅沟复杂度外其余各浅沟形态指标都出现先增大后减小的趋势,均为25°坡面各指标值最大,其次为18°坡面,30°坡面最小,表现出较为明显的分异特征。(2)坡度影响下浅沟侵蚀量特征的变化。三个不同坡度条件下浅沟侵蚀量变化特征为:坡度由小变大的过程,侵蚀模数先增大后减小,25°坡面最大,其次为18°坡面,30°坡面最小,但18°坡面和25°坡面侵蚀模数接近,说明侵蚀强度25°坡面最强,其次为18°坡面和30°坡面。(3)坡位影响下浅沟形态特征的变化。不同坡位条件下浅沟形态各指标有呈现波动变化,但也表现出一定的规律,即除浅沟宽深比外其余各浅沟形态指标都出现自坡底下坡位到上坡位减小的趋势,最大值基本都出现在0～10m或者10～20m两个坡位处,而最小值都集中出现在上坡位40～50m。(4)坡位影响下浅沟侵蚀量特征的变化。不同坡位条件下浅沟侵蚀量指标侵蚀模数的变化自下坡位到上坡位呈现先增大后降低的趋势,最大值出现在下坡位10～20m坡位处,而最小值出现在上坡位40～50m。说明侵蚀强度也是自坡底下坡位到上坡位先增大后减小,下坡位10～20m侵蚀最强烈,向上坡位缓慢变小。(5)选取不同坡度和不同坡位影响下的最优指标。通过相关性分析,坡度对浅沟宽度和浅沟割裂度均为极显著关系(P浅沟侵蚀分异特征时可以优先选择浅沟宽度和浅沟割裂度两个指标,其对揭示坡度影响下浅沟侵蚀分异特征更具代表性。坡位对浅沟深度、密度、宽深比和复杂度均为极显著关系(P浅沟侵蚀分异特征时可以优先选择这4个指标,对揭示坡位影响下浅沟侵蚀分异特征更具代表性。

关键词：花岗岩红壤坡面侵蚀地形因子浅沟形态分异特征

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