《西南喀斯特地區坡面土壤侵蝕機理及估算模型》是依託北京師範大學，由張科利擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：西南喀斯特地區坡面土壤侵蝕機理及估算模型
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：張科利
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
通過在貴州省布設野外小區觀測徑流泥沙，並收集雨量和土壤普查等資料，研.究喀斯特地區坡面產流產沙特徵及其發生機理。確定降雨特徵、坡度坡長以及土壤性質等要.素與水土流失強度的定量關係。構建降雨侵蝕力評價指標及計算方法，確定土壤可蝕性值及估算方法，提出短坡長條件下地形因子影響的評價公式。同時，收集整理已有的農作物小區和水土保持措施小區觀測資料，計算水保因子和作物覆蓋因子值，建立相應的資料庫。運用研究區降雨站長系列降雨記錄資料，使用構建的降雨侵蝕力計算方法，計算研究區降雨侵蝕力大小，結合使用區域遙感影像資料和地理信息系統技術，繪製降雨侵蝕力等值線圖。通過室內外試驗測定土壤理化性質指標值，建立土壤可蝕性與理化性質間的關係，提出土壤可蝕性估算方法。最後，集成降雨侵蝕力計算方法、土壤可蝕性估算方法、坡度坡長因子計算方法，以及作物覆蓋因子和水土保持因子資料庫，初步構建喀斯特地區坡面土壤侵蝕預報模型。
結題摘要
由於喀斯特山區地貌類型複雜、山高坡陡、土層薄且不連續，加之人為活動強烈干擾的影響，西南喀斯特地區水土流失日益嚴重。本研究通過野外徑流小區觀測、室外放水沖刷試驗和土壤入滲試驗、室內水槽試驗，結合對已有降水、土壤和徑流泥沙資料的收集，以及現場調查訪問等手段，系統研究了西南黃壤坡面降雨入滲特徵、產流產沙特點和土壤分離規律。基於野外小區實測資料，對土壤侵蝕因子進行了系統分析和量化，初步提出了適合西南黃壤坡面的土壤侵蝕預報模型。本課題取得的主要進展和結論概括如下： (1)西南坡耕地的坡面土壤分離速率與坡面坡度均呈較好的指數關係。坡面坡度是控制西南地區坡耕地侵蝕的一個重要因子，在小坡度下，坡面土壤分離速率對沖刷流量並不敏感，二者關係趨近於斜率較小的線性關係。而當坡面坡度大於17.6%時，坡面土壤分離速率對大流量沖刷時間的回響變得十分敏感，坡面土壤分離速率隨坡面沖刷流量的增加而迅速增大。 (2)在林地、草地以及耕地三種土地利用類型下，龍里的土壤入滲速率均顯著大於黃土高原，而畢節地區只有森林和耕地的土壤入滲速率大於黃土高原。西南地區土壤入滲速率較大的空間變異性是由於西南地區土壤中礫石含量高，土石混雜，造成大孔隙多且分布不均。 (3)黃壤坡面在裸露條件下，土壤侵蝕十分嚴重，15度小區土壤侵蝕模數可達5000～6000t/km2，但一旦種植作物或實施水土保持措施後，土壤侵蝕程度會急劇減弱，土壤侵蝕模數可小到只有100 t/km2左右。 (4)土壤可蝕性值為0.007～0.016，相對集中於0.008～0.013，空間差異小。主要土壤紅壤、黃紅壤、黃壤、黃棕壤、棕壤、紫色土和灰土的土壤可蝕性K值分別為0.0113、0.0102、0.0102、0.0072、0.0143、0.0093和0.0101，總的來看黃棕壤的可蝕性最大，棕壤的可蝕性最小。 (5)土壤侵蝕與坡度、坡長因子的關係類似於其他地區，但關係式中因子值不同。針對西南地區坡耕地坡長較短的特點，建立了坡度、坡長因子計算公式，以及便於快速查詢的地形因子表。 (6)各種生物措施B值變化於0.0003～0.0492之間，基本都在零點零幾這個數量級上，與全國其他地區比較很小，基本相差一個數量級。坡耕地T因子變化於0.008～0.0476之間，平均值為0.0136。其中，玉米地平均為0.0235，辣椒地為0.0271。
