雨滴机械打击和消散作用对土壤团聚体的破坏特征

发布时间：2019-08-13 09:37

【摘要】：土壤团聚体是土壤结构的基本单元,其稳定性是描述土壤抵抗侵蚀过程中破坏作用的重要指标。但溅蚀过程中,雨滴对团聚体的消散和机械打击两种破坏作用的相对贡献及其破坏机制尚未明晰。利用酒精和超纯水作为雨滴形成材料,模拟机械打击单独作用及消散和机械打击共同作用,分别在五个高度(0.5、1、1.5、2和2.5 m)对X土和黄绵土进行溅蚀实验。结果表明:当降雨动能相同时,X土的溅蚀率均小于黄绵土。同时,超纯水雨滴对土壤的机械打击和消散共同作用所导致的溅蚀率均大于酒精雨滴单一机械打击作用的溅蚀率。随着降雨动能增加,两种雨滴对两种土壤的溅蚀率均呈幂函数增加;团聚体因消散破坏作用和机械打击作用的溅蚀率均亦随之增加。但两种土壤的消散破坏作用和机械打击作用的贡献率分别随着降雨动能增加而减小和增加。在相同降雨动能时,X土消散破坏作用的贡献率均大于黄绵土,而机械打击作用贡献率均小于黄绵土。研究结果对深入理解溅蚀过程中团聚体破坏机理及评价溅蚀过程中团聚体稳定性具有重要意义。
[Abstract]:Soil aggregates are the basic unit of soil structure, and their stability is an important index to describe the damage of soil against erosion. However, in the process of splash erosion, the relative contribution of raindrops to the dispersion of aggregates and mechanical strike and its failure mechanism are not clear. Alcohol and ultra-pure water were used as raindrop forming materials to simulate the combined action of mechanical strike alone and dissipation and mechanical strike. The splash erosion experiments of X soil and loess soil were carried out at five heights (0.5 m, 1.5 m, 2 m and 2.5 m), respectively. the results showed that alcohol and ultra pure water were used as raindrop forming materials to simulate the combined action of mechanical strike and mechanical strike. The results show that when the kinetic energy of rainfall is the same, the splash erosion rate of XN soil is lower than that of loess soil. At the same time, the splash erosion rate caused by the mechanical impact and dissipation of ultra-pure water raindrops on soil is higher than that of alcohol raindrops under single mechanical impact. With the increase of rainfall kinetic energy, the splash erosion rate of the two raindrops on both soils increased by power function, and the splash erosion rate of aggregates increased due to dissipation damage and mechanical impact. However, the contribution rates of dissipation destruction and mechanical strike of the two soils decreased and increased with the increase of rainfall kinetic energy, respectively. When the kinetic energy of rainfall is the same, the contribution rate of dissipation and failure of X soil is larger than that of loess soil, while the contribution rate of mechanical strike effect is less than that of loess soil. The results are of great significance for understanding the failure mechanism of aggregates in the process of splash erosion and evaluating the stability of aggregates in the process of splash erosion.
【作者单位】： 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;中国科学院水利部水土保持研究所;三峡大学水利与环境学院;四川农业大学林学院;
【基金】：国家科技支撑计划项目(2015BAC01B03-03) 中国科学院“西部之光”人才培养计划项目(2014-91) 陕西省自然科学基础研究计划青年人才项目(2016JQ4017)共同资助~~
【分类号】：S157.1

【参考文献】

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本文编号：2526036