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降雨驱动下红壤团聚体的溅蚀特征及周转过程

水土保持研究 2023年第4期30卷 27-33,41页

作者：张逸飞汪零徐玲王军光华中农业大学水土保持研究中心/农村农业部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070

[目的]研究降雨驱动作用下土壤团聚体受雨滴打击发生破碎和形成的过程,丰富土壤侵蚀研究机理。[方法]基于稀土元素示踪法,对各粒径土壤团聚体同时进行标记。在90 mm/h降雨溅蚀条件下,通过各粒径土壤团聚体(2~5 mm,0.25~2 mm,0.053~0.25 ... 详细信息

[目的]研究降雨驱动作用下土壤团聚体受雨滴打击发生破碎和形成的过程,丰富土壤侵蚀研究机理。[方法]基于稀土元素示踪法,对各粒径土壤团聚体同时进行标记。在90 mm/h降雨溅蚀条件下,通过各粒径土壤团聚体(2~5 mm,0.25~2 mm,0.053~0.25 mm,溅蚀颗粒特征。[结果]降雨驱动作用下,溅蚀量和溅蚀率会随着降雨动能的增加而变大,溅蚀颗粒主要分布于0.25~2 mm粒径范围内;除>2 mm的颗粒为大团聚体直接飞溅产生,溅蚀颗粒均主要源于大粒级团聚体破碎形成,最高可达到73.83%,其次为该粒级直接被击飞形成,同时会有小粒级颗粒吸附黏结形成;在残余团聚体的动态周转过程中,主要是相邻级别的团聚体间形成和破碎过程占比较高,其中大团聚体破碎产生小团聚体和粉黏粒团聚形成小团聚体分别对原粒级团聚体的破碎和形成方向的贡献率较高,分别达到24.06%~42.15%和36.83%~70.76%,且随着降雨时间的变化,大团聚体首先破碎成小团聚体,再逐级破碎成更小粒级的团聚体,未参与动态周转的团聚体比例会逐渐下降。[结论]降雨溅蚀不断驱动土壤团聚体的周转过程,并对溅蚀特征产生较大影响,未来应引入土壤营养物质迁移研究,完善土壤侵蚀过程定量模型。

关键词：红壤团聚体溅蚀稀土元素示踪法动态周转模型

有机质影响溅蚀破坏土壤团聚体的主要作用机制

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土壤学报 2021年第1期58卷 106-114页

作者：李海茹广彗冰刘刚谷举师宏强陈鸿雷宇宏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 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

土壤有机质是团聚体的重要组成部分,其在团聚体形成过程中作用机制已有大量研究,但有机质在团聚体破坏过程中起何种作用尚未明晰,其对团聚体破坏过程中雨滴机械打击和消散作用贡献的影响也有待深入研究。为研究不同有机质含量对土壤团... 详细信息

土壤有机质是团聚体的重要组成部分,其在团聚体形成过程中作用机制已有大量研究,但有机质在团聚体破坏过程中起何种作用尚未明晰,其对团聚体破坏过程中雨滴机械打击和消散作用贡献的影响也有待深入研究。为研究不同有机质含量对土壤团聚体的影响,选取5种不同退耕还林年限的土壤为研究对象,利用95%酒精和超纯水作为降雨液体,分别在4个高度下(0.5、1、1.5和2 m)对其进行溅蚀试验。结果表明:随有机质含量的增加,团聚体稳定性逐渐增强,土壤对雨滴机械打击和消散作用的敏感程度越来越弱,土壤抵抗侵蚀的能力越来越强;降雨前后大团聚体数量随着有机质含量的增加逐渐趋近相似,且酒精雨滴作用下的大团聚体含量明显大于超纯水作用下的大团聚体含量;在相同的降雨动能条件下,有机质含量增加使消散作用的贡献率呈现减小的趋势,且其对消散作用的影响在降雨动能较小时较为显著。研究结果对深入理解溅蚀过程中团聚体稳定性评价以及团聚体破坏因子具有重要作用。

关键词：溅蚀团聚体有机质消散作用机械打击

南亚热带赤红壤团聚体稳定性及其降雨溅蚀响应

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南亚热带赤红壤团聚体稳定性及其降雨溅蚀响应

作者：冷暖广西大学

学位级别：硕士

土壤侵蚀对全球环境的影响日趋严重,受到世界各地的广泛关注。南亚热带红壤地区水热条件丰富,是重要粮食产区,但因其高温多雨的气候环境及不合理的土地利用方式,已成为我国最严重的水土流失区域之一。溅蚀发生于土壤侵蚀的初始阶段,是... 详细信息

土壤侵蚀对全球环境的影响日趋严重,受到世界各地的广泛关注。南亚热带红壤地区水热条件丰富,是重要粮食产区,但因其高温多雨的气候环境及不合理的土地利用方式,已成为我国最严重的水土流失区域之一。溅蚀发生于土壤侵蚀的初始阶段,是表层土壤颗粒在雨滴打击下发生破碎和搬运的过程,为此后的面蚀和沟蚀发育提供了物质基础。本文选取砂页岩、第四纪红黏土两种母质发育的赤红壤为研究对象,研究林地、果园和耕地土地利用方式下的土壤团聚体特征。分析土壤基本理化性质和团聚体稳定性关系,并采用模拟降雨实验,研究团聚体在4种不同降雨强度下（30 mm/h、60 mm/h、90 mm/h和120 mm/h）的溅蚀响应特征。主要结论如下:（1）第四纪红黏土母质发育的土壤质地黏重,土壤容重大且孔隙度较小;砂页岩母质发育的土壤容重较小但孔隙度较大。林地土壤有机质、颗粒有机碳和矿物结合有机碳含量分别是果园和耕地的1.12～1.61、1.58～7.67和0.89～1.44倍。（2）两种母质土壤的内摩擦角和粘聚力指标均表现为第四纪红黏土林地（Q1）＞砂页岩林地（S1）＞砂页岩果园（S2）＞第四纪红黏土耕地（Q3）＞第四纪红黏土果园（Q2）＞砂页岩耕地（S3）。干筛法和湿筛法处理后,Q1土壤团聚体平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）最大,分别为2.16 mm和1.69 mm、1.91 mm和1.45 mm;S3土壤团聚体的MWD和GMD值最小,分别为1.87 mm和1.38 mm、1.12 mm和0.81 mm。经LB法3种处理后,各土壤水稳性团聚体含量（WSA）均大于83.38%。S3土壤团聚体相对消散指数（RSI）最高,说明其对消散作用最为敏感;而Q2土壤团聚体相对机械破碎指数（RMI）最高,说明其对机械破碎作用最为敏感。（3）土壤团聚体稳定性与有机质和颗粒有机碳含量呈极显著正相关关系（p＜0.01）,与黏粒含量呈显著正相关关系（p＜0.05）;土壤抗剪强度（内摩擦角和粘聚力）与有机质和颗粒有机碳含量呈极显著正相关关系（p＜0.01）。土壤中的黏粒、有机质和颗粒有机碳含量对稳定性有重要影响。（4）土壤团聚体溅蚀量随着降雨强度增加呈增长趋势,不同破碎机制下的MWD与溅蚀量呈极显著负相关。林地土壤团聚体的溅蚀量最少,果园和耕地土壤溅蚀量分别是林地的1.20～8.38倍和1.53～6.68倍。随着雨强增加,溅蚀土壤中＞2 mm粒级团聚体含量呈增长趋势,变化范围为0.11%～56.45%。溅蚀团聚体分形维数与＞2 mm和2-1 mm粒级团聚体呈负相关关系,与0.5-1 mm、0.25-0.5 mm和＜0.25 mm粒级团聚体含量呈正相关关系。（5）土壤团聚体下坡溅蚀量是上坡溅蚀量的3.85～30.44倍。0-10 cm距离内溅蚀量占总量的71.17%～89.32%,且与中心距离越远,溅蚀量越少。溅蚀搬运平均重量距离（MWS）表现为Q1＜S1＜S2＜Q3＜Q2＜S3,说明S3土壤的空间分散能力最强。相关性分析表明,土壤团聚体稳定性越强,其距离分散能力越差,各距离范围内的溅蚀量越少。（6）土壤团聚体溅蚀率随降雨时间增长呈先增加后减小的趋势。在30 mm/h雨和60 mm/h雨强下,溅蚀率在24～36 min达到峰值;90～120 mm/h雨强下,溅蚀率在12～30 min内到达峰值。降雨开始时溅蚀团聚体的分形维数较高,随着降雨时间增加逐渐趋于平稳。降雨过程中,团聚体的溅蚀率与分形维数呈显著负相关,说明单位时间内随着溅蚀量的增加,溅蚀粒径中的大颗粒含量增多,小粒径含量减少。本研究表明南亚热带地区赤红壤在连续性降雨条件下极易发生溅蚀,尤其在农用地区域,应采取有效的保土措施,来预防和治理区域内土壤侵蚀问题。

关键词：溅蚀团聚体模拟降雨赤红壤土壤稳定性

花岗岩残积土溅蚀特征及微生物固化抗溅蚀研究

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花岗岩残积土溅蚀特征及微生物固化抗溅蚀研究

作者：甘钰南昌大学

学位级别：硕士

水力侵蚀是最严重的土壤退化过程之一,溅蚀是水力侵蚀的初始阶段,由雨滴对土壤表面团聚体的破坏力引起。除了降雨强度,土壤特性和地表状况对于理解溅蚀至关重要。然而,目前关于土壤前期含水量和砾石条件等因素对溅蚀的影响研究较少,尤... 详细信息

水力侵蚀是最严重的土壤退化过程之一,溅蚀是水力侵蚀的初始阶段,由雨滴对土壤表面团聚体的破坏力引起。除了降雨强度,土壤特性和地表状况对于理解溅蚀至关重要。然而,目前关于土壤前期含水量和砾石条件等因素对溅蚀的影响研究较少,尤其是针对我国水力侵蚀现象频繁的赣南花岗岩残积土地区的溅蚀研究还不足。本文将花岗岩残积土作为研究对象,通过室内降雨溅蚀试验和正交试验,研究降雨强度、砾石含量、砾石粒径和前期土壤含水量四种单一因素作用和多因素耦合作用对土壤溅蚀过程的影响。同时,采用喷洒法对花岗岩残积土进行表面处理并进行溅蚀试验,结合扫描电镜观测技术,研究喷洒式微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbially Induced Calcium Carbonate Precipitation,MICP)表面固化处理对花岗岩残积土的抗溅蚀性的改善效果,并探讨其微观机制。主要得出以下结论:(1)通过不同降雨强度下的溅蚀试验得出:溅蚀率与降雨强度呈正相关关系;溅蚀量与降雨强度呈指数关系,并且与降雨历时呈线性关系;对于一次降雨产生的溅蚀颗粒与降雨过程中的溅蚀颗粒,其粒径分选组成均为粉粒(0.002～0.02mm)含量最高,粗砂(0.2～2mm)含量最少;粘粒(溅蚀过程是降雨优先分离溅蚀过程的分选性先增强后波动稳定,随着降雨强度的增大先减弱后增强,在降雨强度为120mm/h时分选性最弱;土壤颗粒的破碎程度随降雨历时的延长先上升后波动稳定,随降雨强度的增大先下降后上升;溅蚀粒径分选各指标与降雨强度的关系均可用抛物线方程描述。(2)通过不同砾石含量和砾石粒径下的溅蚀试验得出:砾石粒径越小,土层表面砾石向溅蚀盘壁附近聚集的现象越明显;溅蚀率与砾石粒径呈负相关关系,与砾石含量呈正相关关系;溅蚀量与砾石含量呈线性关系,当砾石粒径为2～3mm时,溅蚀量与砾石含量呈正相关关系,当砾石粒径为3～5mm和5～10mm时,溅蚀量与砾石含量呈负相关关系;雨滴击溅作用力无法搬运5～10mm砾石颗粒;砾石含量越大或砾石粒径越大,溅蚀分选的各个粒径颗粒含量达到波动稳定状态的时间越早;溅蚀过程是降雨雨滴优先分离溅蚀过程的分选性随降雨历时的延长先增强再减弱后波动稳定,分选性与砾石含量和砾石粒径呈负相关;土壤颗粒的破碎程度随降雨历时的延长先上升后波动稳定,随砾石含量和砾石粒径的增大而下降;各粒径颗粒含量和颗粒富集率与砾石含量的关系均可用幂函数方程描述,平均重量直径和分形维数与砾石含量的关系可用线性方程描述。(3)通过不同前期含水量下的溅蚀试验得出:前期含水量越高,溅蚀土样表面越不平整,积水越快且积水层越厚;溅蚀率与前期含水量呈正相关,溅蚀量与前期含水量的关系可用幂函数方程描述;溅蚀分选中粉粒(0.002～0.02mm)含量最高,粗砂(0.2～2mm)含量最少;前期含水量3%～10%下,溅蚀分选中0.02mm的粒径颗粒含量随着降雨历时和前期含水量的变化则呈相反趋势;土壤颗粒的破碎程度随降雨历时的延长先下降再上升后波动稳定,随前期含水量的增大而下降;溅蚀过程的分选性随降雨历时的延长先减弱再增强后波动稳定。前期含水量12%～25%条件下,两种颗粒含量和破碎程度变化趋势均相反;溅蚀过程的分选性随降雨历时的延长先增强后波动稳定,随前期含水量的增大先减弱后增强,在前期含水量为12%时分选性最弱。此外,溅蚀粒径分选各指标与前期含水量的关系均可用抛物线方程描述。(4)基于正交实验法,采用室内降雨溅蚀试验,研究降雨强度、前期含水量、砾石含量及砾石粒径四种因素共同作用下对土壤溅蚀的影响,结果表明:对于溅蚀量,四种因素影响的主次顺序为降雨强度>前期含水量>砾石含量>砾石粒径;对于溅蚀粒径分选中粘粒(溅蚀分选平均重量直径、粘粒(砾石含量>前期含水量>砾石粒径;然而对于溅蚀分选中粉粒(0.002～0.02mm)和粗砂(0.2～2mm)颗粒含量、粉粒(0.002～0.02mm)和细砂(0.02～0.2mm)颗粒富集率主次顺序则为降雨强度>砾石含量>砾石粒径>前期含水量。(5)采用微生物固化技术对土样加固后进行室内降雨溅蚀试验,结果表明:微生物对土壤开裂有修复作用,且处理过的土样表面有一层质地较硬的“保护层”,土样表面从裂缝修复处开始破坏;各细菌浓度下,OD=0.75处理的土样表面破坏程度最小;加固次数越多,土样表面破坏程度越小;降雨

关键词：花岗岩残积土溅蚀粒径分选影响因素正交试验微生物固化

前期土壤含水率对红壤团聚体稳定性及溅蚀的影响

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农业工程学报 2014年第3期30卷 95-103页

作者：马仁明蔡崇法李朝霞王军光冯君园吴新亮朱惠荣农业部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070 华中农业大学水土保持研究中心武汉430070 秭归县园林绿化管理所秭归443600

为了探究前期含水率对南方红壤团聚体稳定性及溅蚀的影响，选取泥质页岩和第四纪红黏土发育的4个典型红壤为研究对象，就5个前期含水率（3％、5％、10％、15％、20％）条件下3～5mm团聚体水稳定性特征及其与溅蚀的关系进行了初步的探讨... 详细信息

为了探究前期含水率对南方红壤团聚体稳定性及溅蚀的影响，选取泥质页岩和第四纪红黏土发育的4个典型红壤为研究对象，就5个前期含水率（3％、5％、10％、15％、20％）条件下3～5mm团聚体水稳定性特征及其与溅蚀的关系进行了初步的探讨。结果表明，消散作用是团聚体破碎最有效的机制，土壤前期含水率越大，团聚体破碎程度越小。随着前期含水率的升高，泥质页岩发育的2种红壤水稳性团聚体平均质量直径（MWDwa）显著增大；第四纪红黏土发育的2种红壤水稳性团聚体平均质量直径（MWD。。）先增大后减小，拐点出现在含水率为15％条件下。泥质页岩发育2种红壤溅蚀量随前期含水率的升高显著减小；第四纪红黏土发育2种红壤溅蚀量随前期含水率的升高呈现先减小后增大的趋势，在含水率为15％时达到最小。团聚体水稳性较高的土样，溅蚀粒径分布呈双峰曲线分布，主要分布1～0．5和〈0．05mm范围内，且前期含水率越高，〈0．05mm溅蚀颗粒含量越大；而团聚体水稳定性较差的土样，除前期含水率为20％外，溅蚀粒径分布呈单峰曲线分布，主要分布在0．25～1mm。该结果为红壤区农业水土工程及机侵蚀机理研究提供一定的参考，对完善坡面水蚀模型具有一定的参考价值。

关键词：土壤含水率降雨团聚体稳定性溅蚀

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降雨能量对东北典型黑土区土壤溅蚀的影响

生态学报 2016年第15期36卷 4708-4717页

作者：胡伟郑粉莉边锋中国科学院水利部水土保持研究所、黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100 中国科学院大学北京100049

溅蚀特征研究可揭示溅蚀发生机理,而现有研究大多用溅蚀量来表征溅蚀特征,不能全面准确地反应溅蚀作用过程。为此,基于改进的试验土槽进行室内模拟降雨试验,研究降雨能量对坡面不同方向溅蚀量及溅蚀过程的影响。试验设计包括2种降雨强度... 详细信息

溅蚀特征研究可揭示溅蚀发生机理,而现有研究大多用溅蚀量来表征溅蚀特征,不能全面准确地反应溅蚀作用过程。为此,基于改进的试验土槽进行室内模拟降雨试验,研究降雨能量对坡面不同方向溅蚀量及溅蚀过程的影响。试验设计包括2种降雨强度(50 mm/h和100 mm/h)和10个降雨能量,其中10个降雨能量是通过2种降雨强度(50 mm/h和100 mm/h)和5个雨滴降落高度(3.5,5.5,7.5,9.5、11.5 m)来实现的。结果表明:在相同降雨强度下,坡面总溅蚀分量均随降雨能量的增加而增大。次降雨坡面溅蚀量均为向下坡最大,其次为侧坡溅蚀量,而向上坡溅蚀量最小。当降雨强度由50mm/h增加至100mm/h时,坡面向上坡溅蚀量增加2.3—5.0倍,向下坡溅蚀量增加1.7—5.1倍,侧坡溅蚀量增加1.9—4.3倍,总溅蚀量增加1.9—4.5倍,净溅蚀量增加1.2—6.4倍。对于不同降雨能量处理,坡面溅蚀率均表现为坡面产流前随降雨历时的增加而递增,产流后迅速达到峰值,之后逐渐减小并趋于稳定。定量分析了各溅蚀分量、总溅蚀量、净溅蚀量与降雨能量的关系,提出了溅蚀发生的降雨能量阈值,发现雨滴溅蚀发生的临界能量为3—6 J m^(-2)mm^(-1),且向上坡溅蚀量,向下坡溅蚀量,净溅蚀量和总溅蚀量皆与降雨能量呈幂函数关系,而侧坡溅蚀量与降雨能量呈二次多项式关系。

关键词：降雨能量溅蚀溅蚀过程总溅蚀量净溅蚀量典型黑土区

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利用纳米磁性材料表征地表溅蚀特征的初探

土壤学报 2017年第5期54卷 1303-1312页

作者：汪倩林金石黄炎和蒋芳市周曼林蕾朱璨福建农林大学资源与环境学院福建省土壤环境健康与调控重点实验室福州350002

磁性示踪研究坡面土壤侵蚀已取得一定成果,但目前的磁性示踪方法不能满足次降雨后的溅蚀特征研究。因此,在无磁性的石英砂上施用不同浓度(1.5%、2.5%、3.5%)和不同粒径(20 nm、200 nm)的纳米磁性材料,而后进行人工模拟溅蚀试验,利用磁... 详细信息

磁性示踪研究坡面土壤侵蚀已取得一定成果,但目前的磁性示踪方法不能满足次降雨后的溅蚀特征研究。因此,在无磁性的石英砂上施用不同浓度(1.5%、2.5%、3.5%)和不同粒径(20 nm、200 nm)的纳米磁性材料,而后进行人工模拟溅蚀试验,利用磁化率仪和3D手持微地形扫描仪研究地表磁性变化与溅蚀后地表特征变化之间的关系,研究利用纳米磁性材料表征溅蚀特征的可行性。结果表明:20 nm磁性材料提高石英砂磁性背景值的幅度远高于200 nm磁性材料且不同浓度的磁性差异极显著,两种纳米磁性材料均呈现出布设浓度越大,示踪时间越长的特点;溅蚀后表层磁化率随溅蚀时间的延长而逐渐衰减,二者呈现出相关性较高的χ_1=aln(t)+b对数函数关系;20 nm磁性材料在3.5%浓度下可有效定量表征出石英砂溅蚀量的变化(p溅蚀3 min内的磁化率变化与微地形高差变化呈极显著相关关系(p溅蚀地表的侵蚀程度,可表征出的侵蚀厚度在-5~10 mm内。该研究证明20 nm磁性材料表征溅蚀地表特征的方法在一定程度上是可行的,可为磁性示踪法的深入研究提供新的思路和方法。

关键词：溅蚀磁性示踪剂纳米磁性材料磁化率微地形

稀土元素示踪法探究团聚体在溅蚀过程中的周转路径

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稀土元素示踪法探究团聚体在溅蚀过程中的周转路径

作者：吴文枭华中农业大学

学位级别：硕士

土壤团聚体的形成与破碎是非常复杂的过程,它的稳定性与土壤侵蚀过程有着紧密的联系。而团聚体的破碎和形成是个完全动态变化的过程,利用示踪剂示踪的方法可以标记不同粒级的团聚体,通过测量示踪剂在土壤中的迁移路径来探究团聚体的周... 详细信息

土壤团聚体的形成与破碎是非常复杂的过程,它的稳定性与土壤侵蚀过程有着紧密的联系。而团聚体的破碎和形成是个完全动态变化的过程,利用示踪剂示踪的方法可以标记不同粒级的团聚体,通过测量示踪剂在土壤中的迁移路径来探究团聚体的周转变化过程。研究发现,通过测定稀土元素在各个粒级团聚体的浓度变化可以很好量化不同粒级团聚体之间的迁移路径,从而研究团聚体的周转动态变化过程,但在侵蚀过程的团聚体的周转研究中,该方法还未得到应用。因此本文选取了第四纪红黏土,利用稀土元素来标记土壤团聚体,然后组合成不同元素标记的不同粒级的标记团聚体,在不同雨强、不同降雨时间和不同初始含水量条件下进行降雨溅蚀试验,研究不同因素对溅蚀过程的影响规律,并通过测定试验前和试验后各粒级团聚体中稀土元素的浓度,代入团聚体的转移矩阵模型,量化不同粒级团聚体在溅蚀过程中的迁移路径,探讨团聚体在溅蚀过程中的周转路径。主要结论如下:(1)稀土元素示踪方法中,用湿混法标记团聚体的湿筛回收率达到了91.8-105.8%,说明在湿筛过程中,稀土元素几乎没有损失,湿筛有效提高了稀土元素与团聚体之间的结合能力,不同粒级的团聚体与稀土元素的结合能力不一样,其中0.053-0.25 mm的微团聚体与稀土元素的结合能力最强。通过各粒级团聚体的预测值与实测值的比例对比和MWD的实测值与预测值对比的线性关系大概为1:1的关系可知,稀土元素对试验中2-5 mm、0.25-2 mm、0.053-0.25 mm、溅蚀试验中,溅蚀率随时间变化的呈现上下波动态势,具有陡涨陡落的特点。溅蚀的颗粒主要来源是0.25-2 mm的小团聚体,占比86.02-98.86%。其富集率ER值大于1易被迁移,2-5 mm的大团聚体稳定性不强,其富集率变化差异性大。标记团聚体相比自然团聚体的内部团粒结构不紧密,抗侵蚀能力弱。提高标记团聚体的初始含水量,可使松散的标记团聚体的粒湿润后快速团聚,抗侵蚀能力增强。整个试验中MWD实测值范围主要集中在0.9-0.95 mm,低于标记团聚体的初始值1.02 mm,说明主要发生机制是大团聚体破碎成不同粒级更小的团聚体的过程。(3)在研究团聚体的周转路径中,所有试验中都不存在团聚成2-5 mm大团聚体的路径,溅蚀过程中,存在团聚成0.25-2 mm小团聚体和0.053-0.25 mm微团聚体的路径,12.75-30.99%的微团聚体和36.72-46.38%的粉黏粒团聚体团聚成了小团聚体,20.08-24.94%的粉黏粒团聚体团聚成了微团聚体。降雨试验中,有68.81-88.24%的大团聚体破碎成了小团聚体,只有4.35-6.56%和4.89-9.15%的小团聚体破碎成微团聚体的粉黏粒团聚体,16.2-25.16%的微团聚体破碎成了粉黏粒团聚体。增大雨强,会促使大团聚体破碎成更多更小粒级的团聚体,但不影响团聚体内部的团聚能力,高雨强下团聚体的迁移整体流向只存在破碎路径。随着降雨时间的增加,也会促使粒级大的团聚体破碎,团聚体的迁移整体流向也会逐渐变成单一的破碎路径,降雨时间也不影响团聚体内部的团聚能力。增加初始含水量会对团聚体具有保护作用,并改变不同粒级团聚体之间的整体流向,有效减少团聚体的破碎,提高团聚体的团聚能力,有效地减少了2-5 mm大团聚体和0.053-0.25 mm微团聚体的破碎,促进0.053-0.25 mm微团聚体和<0.053 mm粉黏粒团聚体的团聚,提高团聚体的团聚能力。

关键词：稀土元素示踪法土壤团聚体溅蚀破碎团聚周转路径

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裸地雨滴溅蚀对坡面微地形的影响与变化特征

农业工程学报 2012年第19期28卷 71-77页

作者：赵龙山梁心蓝张青峰吴发启西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100

为了探讨溅蚀作用与坡面微地形之间的相互关系,该文通过模拟降雨试验方法,研究了黄土区坡耕地无植被条件下雨滴对坡面微地形的溅蚀作用与变化特征。微地形由不同的耕作管理措施形成,包括锄耕措施、掏挖措施和等高耕作措施,以平整坡面为... 详细信息

为了探讨溅蚀作用与坡面微地形之间的相互关系,该文通过模拟降雨试验方法,研究了黄土区坡耕地无植被条件下雨滴对坡面微地形的溅蚀作用与变化特征。微地形由不同的耕作管理措施形成,包括锄耕措施、掏挖措施和等高耕作措施,以平整坡面为对照措施。降雨强度分别为60,90和120mm/h。试验小区大小为0.5m2。用溅蚀板测定坡面向下和向上2个方向的溅蚀量。利用激光扫描仪测定微地形,并结合GIS技术建立大比例DEM(分辨率2cm)。结果表明,在耕作管理条件下,坡面微地形具有降低坡面溅蚀量的作用。微地形的变化特征主要表现为微坡度的变化,而微坡向对溅蚀作用的变化不敏感。因此,微坡度可以作为研究雨滴溅蚀作用与微地形变化的一个反映指标。

关键词：土壤侵蚀降雨微地形溅蚀坡耕地地表糙度