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          南京林業大學人工模擬降雨機不同降雨強度對凋落物覆蓋產沙模擬降雨實驗研究

          2015-7-6 9:27:56      點擊:

          南京林業大學人工模擬降雨機不同降雨強度對凋落物覆蓋產沙模擬降雨實驗研究

          試驗采用人工模擬降雨機降雨手段,研究不同降雨強度下坡地覆蓋對因地表徑流泥沙流失的有機碳、氮和磷的影響,分析討論坡地侵蝕泥沙有機碳、氮和磷流失量隨降雨強度的變化規律進行。

          獲得以下結論:

          1)在人工模擬降雨機降雨過程中,降雨強度越高,土壤覆蓋度越低,徑流攜帶的侵蝕泥沙量越高,侵蝕泥沙有機碳、全磷和堿解氮濃度也會相應增加,而侵蝕泥沙全氮、有效磷濃度隨雨強增加的變化規律不明顯,在覆蓋度≤50%時,降雨強度對全氮和全磷流失總量起決定作用,影響土壤有機碳、氮和磷流失的因素:降雨強度>土壤覆蓋度>地面坡度。

          2)降雨強度由60 mm/h增至120 mm/h,徑流量隨時間延長增加明顯,徑流中有機碳、全氮和全磷流失量也隨著時間延長呈上升之勢,而堿解氮流失量隨著時間的變化規律,主要表現為徑流前期流失量較高,隨著降雨時間的延長,流失量趨于穩定,后期則又稍稍上升。同一降雨強度下,隨著產流歷時的增加,徑流泥沙量呈先增大后逐漸減小至平穩的變化趨勢,侵蝕泥沙有機碳、全磷、全氮、堿解氮和有效磷流失量也呈現相同的變化特征。

          3)覆蓋度較小時,降雨強度對有機碳、氮和磷流失起決定作用。降雨強度≤60 mm/h時,植物覆蓋層抑制土壤有機碳全氮和全磷流失,重度覆蓋(覆蓋度100%)、輕度覆蓋(覆蓋度50%)與裸露地(覆蓋度0%)相比,有機碳流失量分別減少56.2%36.3%,全氮流失量分別減少22.4%12.6%,全磷流失量分別減少64.8%28.7%。有機碳、氮和磷流失量隨地面坡度由升至10°分別增加4.6%、3.7%5.4%,初始產流時間分別提前14、1115 s。   

          4)不同降雨強度下,除全氮外,侵蝕泥沙攜帶的有機碳、全磷、堿解氮和有效磷發生富集,富集程度與降雨強度不相關。

           關鍵詞:人工模擬降雨機;降雨;凋落物覆蓋;有機碳;氮和磷;土壤徑流

                模擬降雨試驗于在南京林業大學的自控室外人工模擬降雨機進行。試驗用土取自安徽大別山區,土壤類型為黃棕壤,腐殖質層在10-20 cm,其中粘粒17.0%,粉粒76.6%,砂粒6.4%,有機質1.7%。試驗采用兩個相同的鐵制徑流試驗槽,長、寬、高分別為3,2,0.5 m,分別設成10°兩個坡度,槽底以支架實現坡度的變換,槽底端嵌有邊緣高5 cm的鐵制集水槽,試驗槽內土壤深度為0.5 m。人工模擬降雨機是壓控雙向側噴式人工模擬降雨機,由兩個三角架支撐的2.5 m高的鋼管組成,與水源相連一端裝有壓力表和閥門,在土槽周邊置放3個雨量標定桶以計算降雨均勻系數。模擬試驗的降雨強度根據大別山區的氣候資料確定。

           

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