喀斯特石牙出露坡地产流产沙特征及影响因素研究

发布时间：2020-11-15 09:24

　　 在喀斯特地区由于生态环境的脆弱性和人类活动的综合影响,使得水土流失严重,石漠化发展迅速。对喀斯特石牙出露坡地天然降雨条件下土壤侵蚀特征进行研究,有利于我们了解和掌握喀斯特石牙出露坡地的土壤侵蚀规律,为喀斯特地区的水土保持综合治理提供理论支撑。本文以设置在石林天生桥村的样地的产流产沙观测资料为基础,利用统计分析的方法,研究天然降雨条件下喀斯特石牙出露坡地产流产沙的过程、特征及影响因素。研究区有三个样地,其中样地A和样地B为石牙出露样地,石牙出露率分别为75%和50%,而样地C为参考样地无石牙出露。其研究结果表明:(1)石牙出露坡地的产流过程有别于其他坡地,石牙的存在减小了地表容许下渗面积,制约降雨入渗,并产生石牙表面径流流向土壤层,促进土壤饱和产生饱和地面径流过程。三个样地的产流速度和产流量都表现为样地A样地B样地C,这表明石牙出露程度越高产流速度越快,产流量越大。同时,大量石牙的存在阻隔了地表径流的扩散,使得坡面径流在石牙之间汇集,加大了径流的冲刷能力,从而加剧了土壤侵蚀量;由此可见有石牙分布的裸坡地更容易被侵蚀。根据降雨强度(X1)、石牙出露程度(X2)和植被覆盖率(X3)确定喀斯特石牙坡地土壤侵蚀模数计算方程为:Y=0.028X1 1.276 × X2-1.921E-8 × X3-0.562。(2)三个样地之间的土壤机械组成差异较小,随着土壤侵蚀程度的加深,土壤中0.001mm的土壤粘粒含量呈逐渐增大。样地C的水分物理特征要好于样地A和B,随着土壤侵蚀程度的加剧总孔隙度和毛管孔隙度逐渐变小。样地A和样地B的大团聚体在遇水后容易被分散,土壤出现明显砂化,极易遭受侵蚀。对选取的10个土壤抗蚀性评价指标进行主成分分析,发现0.25mm水稳性团聚体含量、结构破坏率、0.05mm黏粉粒含量、0.01mm物理性粘粒含量等4个指标可作为评价研究区土壤抗蚀性能的优化指标。根据三个主成分所占的权重,可推导出研究区土壤抗蚀综合指标模型为F=0.370F1+0.358F2+0.272F3;三个样地的综合土壤抗蚀值数从小到大依次为样地C样地B样地A。径流量、泥沙量与降雨量的变化趋势基本一致,呈正相关关系即随着降雨量的增加而增加,径流量与降雨量之间存在着明显的幂函数关系,而泥沙量与降雨量之间的最优拟合关系为对数关系;径流深度、泥沙量与30分钟时段最大雨强(130)之间的关系最为紧密;径流量流量和泥沙量之间存在明显的二次项关系;年降雨量与年土壤侵蚀量的变化趋势基本一致,样地A和样地B的土壤侵蚀量与年降雨量在0.05水平上显著相关,而样地C的土壤侵蚀量与年降雨量为不显著水平;三个样地的土壤侵蚀量与侵蚀性降雨量都达到了显著相关水平,其相关系数分别为0.912、0.905、0.785;样地A、样地B和样地C的土壤侵蚀量和降雨侵蚀力之间相关系数非常高,分别为0.974、0.976、0.887,在0.01水平上均达到了显著相关。这表明侵蚀性降雨和降雨侵蚀力是影响研究区土壤侵蚀的主要因素。
【学位单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S157.1
【部分图文】：

第２章研究区概况与研究方法??理状况??位置??位于云南省昆明市东南地区的石林彝族自治县境内，石林县位部，东南与泸西县接壤，东北与陆良县相连，西部和北部与宜弥勒县。全县东西宽５１．３ｋｍ，南北长５８．８ｋｍ，总面积１７１８．?９向西南倾斜，略呈阶梯状下降。东部有圭山山脉，九潘山起伏巴江流域，属南盘江水系，沿江地势平坦，为路南坝子。境内田外，以岩溶地貌为特征，石林风景名胜区尤为典型。地＂Ｅ?？１０３。１８，４２，，￡，２４。５０，５４，＾？２０。５０，４０，＾＞４之间，平均海拔约为１

图２－２石林县２０１５年石漠化强度分布图??

本次降雨历时６２分钟，降雨量为４〇．２ｍｍ：平均降雨强度为３８．９ｍｍ／ｈ，由于天然??降雨过程的降雨强度不稳定，不断地处于变化之中的，因此本研宄每隔五分钟计??算一次平均降雨强度，大致的反映天然降雨过程中降雨强度的变化趋势见图３－丨；??表３－丨２０１５年８月５日降雨的各项指标??Ｔａｂｌｅ?３－１?Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ?ｆｏｒ?ｒａｉｎｆａｌｌ?ｏｎ?Ａｕｇｕｓｔ?５，?２０１５??降雨历时（ｍｉｎ）?降雨总量（ｍｍ）最大雨强（ｍｍ／ｈ）平均雨强（ｍｍ／ｈ）?ｈ〇（ｍｍ／ｈ）??６２?４０．２?８１．６?３８．９?５６．４??１００１??８０－?＾＾８１．６??，ｅ〇?广＇ｒ??Ｅ?Ａ＾－８?／?＼??｜?４０Ｊ?／?＞＾３８．４／?４０．８??｜則?＼Ｖ２６．４?＼??Ｉ?〇?Ｘｖ＾４．８??／?＾??时间??图３－１降雨强度变化特征??Ｆｉｇ．３－１?Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?ｒａｉｎｆａｌｌ?ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ?ｃｈａｎｇｅ??１７?ｉ??
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本文编号：2884605