反坡梯田造林整地工程对坡面产流的作用机制.pdfVIP

第 20 卷 第 5 期 农 业 工 程 学 报 V o l. 20　N o. 5 2004 年 9 月 T ran sact ion s o f th e C SA E Sep t. 　2004 反坡梯田造林整地工程对坡面产流的作用机制 1 2 1 王进鑫 , 黄宝龙 , 罗伟祥 ( 1. 西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌 7 12 100; 　2. 南京林业大学森林资源与环境学院, 南京 2 10037) 摘　要: 从产流、汇流的机制与理论模型出发, 结合理论分析与微型径流小区观测, 对反坡梯田造林整地工程在改变微集水 区地形特征, 以及由此而引起坡面产流状况发生变化的内在机制进行了研究。结果表明, 反坡梯田造林整地工程可显著增 大微集水区的平均坡度。其增幅与斜坡水平距成反相关, 与田面水平宽度成正相关。集水区斜坡水平距每减小 1 m , 微集水 区平均坡度增加 0. 5 °～ 7. 0 °, 集水区斜坡水平距越小, 增幅越大; 田面水平宽度每增加 1 m , 平均坡度增加 2. 5 °～ 11. 5 °。在 斜坡水平距一定时, 微集水区平均坡度虽然随着原地面坡度和田面水平宽度的增加而增大, 但增幅与原地面坡度的增幅基 本一致。在造林允许的坡度、坡长范围内, 集水区斜坡水平距对产流总量影响最大, 而地面坡度还具有提高坡面产流率的作 用。产流量与坡长、坡度均成正相关。反坡梯田造林整地对坡面产流的作用机制, 在于造林整地缩短了坡长、改变了坡形、增 大了微集水区的平均坡度, 从而使微区坡面的产流、产沙状况发生了变化。依据传统径流小区观测资料, 不考虑整地对微区 地形与产流的影响, 由此设计的造林整地工程, 难以达到预期效果。 关键词: 造林整地; 微地形; 地表径流; 产流机制; 集水 中图分类号: F 3 1　　　　文献标识码: A 　　　　文章编号:(2004) 0　引　言 燕翅形整地等等。这些整地方法在设计理念上, 始终体 现着地表径流“拦蓄”与土壤改良的思想。从大量有关不 坡面的产流、汇流过程与机制, 既是水文学中的重 同造林整地工程对土壤水分影响的测定成果来看, 反坡 要理论问题, 也是水分运移调控所要研究的基础问题之 梯田整地方式蓄水保墒效果最好。然而关于其作用机 一。天然降水是黄土高原人工林地水分的唯一来源, 当 理, 特别是其对微区地形、坡面产流和产沙、蓄水面入渗 降水到达林地土壤表面以后, 如同林冠对降水的重新分 的内在影响, 并未引起人们的足够重视。致使按照一定 配一样, 也要进行一次分配, 分为进入土壤的入渗量和 防御标准设计的整地工程, 达不到相应标准的拦泥蓄水 不能进入土壤的地表积水量。当积水超过地表最大填洼 [ 5 ] 要求 。本应全部拦蓄的径流而未能得以保蓄, 说明造 量时, 即沿坡面流动形成地表径流, 而决定这一分配过