《紫色土坡耕地侵蝕演化特徵及其對作物防蝕的回響機制》是鄭子成為項目負責人，四川農業大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：紫色土坡耕地侵蝕演化特徵及其對作物防蝕的回響機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄭子成
- 依託單位：四川農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本研究針對長江上游生態環境建設和水土資源可持續發展的關鍵，以紫色土坡耕地為研究對象，採用野外人工模擬降雨試驗與室內分析相結合的方法，從地表糙度角度，探索橫坡壟作在濺蝕、片蝕和細溝侵蝕過程中隨作物生長的變化特徵，闡明其在濺蝕-片蝕-細溝侵蝕侵蝕演化中與徑流、侵蝕產沙的耦合關係，弄清濺蝕、片蝕與細溝侵蝕在作物不同生育期及坡面侵蝕過程中發生的臨界條件及貢獻率，尋求不同侵蝕階段的最佳防蝕期，揭示侵蝕演化過程中作物防蝕的回響機制。這一研究，為進一步理解紫色土坡耕地水蝕機理及侵蝕過程模型的建立奠定基礎，為指導坡耕地管理提供新的思路及理論依據。
結題摘要
本項目以紫色坡耕地為研究對象，通過野外人工模擬降雨及室內分析相結合的方法，系統研究了不同降雨、坡度條件下，橫壟坡面濺蝕-片蝕-細溝侵蝕侵蝕演化中玉米生育期與徑流、侵蝕產沙的耦合關係，揭示其對作物防蝕的回響機制。項目主要研究結果如下： （1）玉米各生育期，坡面濺蝕總量的80%來自上坡。玉米苗期，坡面濺蝕總量與向下濺蝕量隨雨強的增大而增加。玉米拔節期後，1.0 mm/min雨強下濺蝕作用最強，且20°坡面濺蝕總量和向下濺蝕量高於15°坡面。玉米冠下濺蝕速率隨雨強的增加逐漸增大，抽雄期濺蝕作用最強；冠下雨強和濺蝕速率呈不均勻空間分布，二者不具有同步性。（2）不同條件下片蝕產流率總體表現為苗期＞成熟期＞抽雄期＞拔節期，產沙率表現為苗期＞成熟期＞拔節期＞抽雄期。片蝕水動力學參數在拔節期或抽雄期最小，苗期或成熟期最大。（3）苗期、拔節期細溝侵蝕發育過程為跌坎、斷續細溝、細溝發育、細溝調整；抽雄期、成熟期細溝侵蝕發育過程為濺蝕坑、濺蝕坑貫穿、細溝發育、細溝調整。15°與20°坡面間的細溝產沙量在各生育期均無顯著差異，細溝產流量均呈增加的趨勢。細溝流流態主要分布於“緩過渡流”區，抽雄期細溝流流態向“緩層流”區延伸，苗期和成熟期局部達到“緩紊流”區。（4）玉米苗期和成熟期，雨強、雨前糙度與濺蝕總量以及坡度、雨前糙度與向上濺蝕量均呈顯著或極顯著線性關係。玉米抽雄和成熟期，坡度、雨前糙度與向下濺蝕量和濺蝕總量呈顯著或極顯著線性關係。（5）片蝕產流率、產沙率與水動力學參數間分別呈極顯著正相關的線性和冪函式關係；片蝕產沙強度與水動力學參數間呈極顯著正相關的冪函式關係，水流功率和單位能量可較好描述片蝕過程侵蝕產沙。（6）苗期，產流率與單位水流功率呈二次函式關係；拔節期，產流率與單位水流功率呈冪函式關係；抽雄期、成熟期，產流率與單位水流功均呈對數函式正相關。苗期，產沙率與單位水流功率，以及抽雄期、成熟期產沙率與單位能量均呈二次函式。
