小麦秸秆长度、覆盖量对坡面产流产沙的影响

发布时间：2022-01-07 07:37

　　为定量研究小麦秸秆覆盖对坡面产沙产流过程及减水减沙效益的影响,采用室内人工模拟降雨试验,研究在降雨强度为90 mm/h时,不同秸秆长度和秸秆覆盖量下的坡面产流产沙特征和产流产沙过程规律,结果表明:（1）在相同秸秆长度下,随秸秆覆盖量增加,产流量产沙量极显著减少（p<0.01）。相同覆盖量水平下随秸秆长度增加,产流量显著增加（p<0.05）,在4.5 t/hm²覆盖量下产沙量极显著增加（p<0.01）。（2）秸秆覆盖坡面的初始产流时间较裸露坡面延迟6.23倍,产流量平均下降19.5%,产沙量下降31.6%。覆盖措施通过保护土壤的结构有效抑制了细沟侵蚀过程向切沟侵蚀发展。产流产沙过程受秸秆长度和覆盖量的交互作用影响,交互效应对产流过程的影响更突出。（3）随覆盖量增加,减水减沙效益极显著增加（p<0.01）;随长度增加,减水减沙效益分别减少为17.26%,27.97%。不同覆盖条件下的坡面产流量、产沙量和减水、减沙效益均与秸秆长度、秸秆覆盖量呈二元线性关系。（4）在当前试验条件下,当秸秆长度为3～5 cm,覆盖量为4.5 t/hm²

【文章来源】：水土保持学报. 2020,34(04)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

试验装置示意

秸秆覆盖条件下,经历1 h降雨后不同处理组合间的坡面总产沙量、产流量见图2。由图2可知,在试验条件下,秸秆覆盖坡面的产流量与产沙量较裸露坡面差异极显著。与裸露坡面相比,秸秆覆盖条件下坡面产产流量平均减少19.5%(p<0.01),产沙量减少31.6%(p<0.01)。相同秸秆长度下,与裸坡相比,随秸秆覆盖量的增加,坡面产流量、产沙量极显著下降(p<0.01);以13～15 cm秸秆为例,当覆盖量由1.5 t/hm2增加至4.5 t/hm2时,产流量由78.65 L/m2降为58.78 L/m2,产沙量由2.28 g/m2下降至1.34 g/m2。这是由于秸秆覆盖能拦截坡面径流过程中的水和泥沙,水分渗透入秸秆层从而减少达到土表的水分。增加覆盖量使单位面积内秸秆个体数量增多,增强了秸秆的持水能力使产流量降低;另一方面其减少了裸土面积,显著降低雨滴击溅地面产生的动能,从而减少细小土粒和坡面细沟的生成,使坡面的侵蚀量降低。相同覆盖量水平下,随秸秆长度增加,坡面产流量、产沙量增加,但通过方差分析发现,不同覆盖量水平下产流、产沙量增加程度不同。当覆盖量为1.5 t/hm2时,随秸秆长度增加,产流量呈极显著差异(p<0.01),而在2.5～4.5 t/hm2时随秸秆长度增加产流量差异显著(p<0.05);产沙量在1.5～3.5 t/hm2时随秸秆长度的增加无明显差异,但在4.5 t/hm2条件下随秸秆长度增加,产沙量呈极显著差异(p<0.01)。考虑秸秆覆盖量对结果差异性的影响,为明确覆盖量和秸秆长度对坡面产流、产沙量作用程度的大小,揭示产沙产流条件下秸秆长度与覆盖量的依赖关系,对秸秆长度和覆盖量进行交互作用分析。

坡面产流产沙过程中,延缓初始产流时间能增加土壤入渗时长,减少细小土壤颗粒随水流失的机率[5]。不同秸秆覆盖条件下的坡面初始产流时间见表1。裸坡的初始产流时间为0.74 min,秸秆覆盖坡面的产流初始时间均滞后于裸地,且平均延迟4.62 min。随秸秆覆盖量增加,初始产流时间出现波动,最迟产流时间无明显规律。这与唐涛等[10]得出的在特定坡度和雨强下,随秸秆覆盖率增大,初始产流时间推迟的结论不同,出现这一现象的原因可能是其只研究了0.1～0.5 t/hm2覆盖量下的坡面,且秸秆长度对坡面初始产流时间也有一定的影响;另外,土槽尺寸的不同也会对坡面产汇流过程产生影响。表1 不同覆盖条件下初始产流时间单位：min 秸秆覆盖量/(t·hm-2) 3～5 cm 8～10 cm 13～15 cm 1.52.53.54.5 2.757.644.705.49 6.414.905.654.07 1.882.166.233.55 CK — 0.74 —

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]黄土高原坡耕地不同耕作措施水土保持效应研究[D]. 曹雪.西北农林科技大学 2017
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本文编号：3574124