汾河上游不同土地利用方式下坡地水土流失规律探索.docVIP

汾河上游不同土地利用方式下坡地水土流失规律探索 　　水土流失是我国的头号环境问题,对我国生态环境、经济建设造成多种危害,成为我国资源、环境与社会、经济可持续发展的主要障碍之一。据第二次土壤遥感调查,我国土壤侵蚀总面积有356.9万km2,占国土总面积的37.2%。其中水力侵蚀面积为161.22万km。黄土高原水土流失面积45.4万km2,占总面积的70.9%。近50a(1956-2005a)黄土高原输沙强度呈现明显下降趋势,尤其是自20世纪80年代以来,下降趋势非常显著。从黄河中游10条主要支流来看,人类活动对输沙量减少可能起主要作用,其贡献率在61%~93%之间。对林地、草地、休闲地和耕地等方面的研究表明,雨强对不同土地利用形式的径流量和土壤侵蚀都有极显著的影响,人工植被建植对坡地水土流失的影响较为明显。 　　山西省地处黄土高原东部,水土流失面积约为10.8万km2,占全省总面积的69%。其中水蚀面积为9.3万km2,居全国第7位;中度以上侵蚀土地面积与全省总面积之比居全国第二位。当前就汾河上游土石山区不同土地利用方式下坡地水土流失有关研究尚未见诸报道。因此在该区域开展不同土地利用方式下坡地水土流失规律探索和研究,可为该区域坡地水土保持实践提供一定的理论依据。 　　1、材料与方法 　　1.1研究区概况 　　研究区位于黄河一级支流汾河上游的阳坡小流域。该流域地理位置为北纬38°14′34″,东 经112°14′31″,海拔在1320~1950m之间,相对高差630m。该流域土地面积为18.09km2,其中水土流失面积为17.73km2,占土地总面积的98%,水土流失严重。 　　阳坡小流域年平均气温9.6,极端最高气温39.4,极端最低气温-25.5,无霜期188d。多年平均降水量为495.6mm,其中7-9月份降水量占全年降水量的70%以上。当地暴雨主要发生在7-8月份,也是水土流失的主要阶段。目前,阳坡小流域内布设水利部水土流失定位观测站,站内有10个径流小区,自动气象站1处、人工降雨观测点1处,用于监测该流域降雨条件下坡地产流和产沙过程。 　　10个径流小区内的土地利用方式均不相同,小区概况见表1。 　　1.2研究方法 　　坡地产流产沙的研究方法较多,通常利用天然降雨、人 工降雨、放水冲刷、核素示踪等方法在实验小区内研究坡地产沙产流过程。本研究以阳坡小流域内径流场为依托,主要监测内容为:(1)降雨量观测,由设置在径流场内的自记雨量计提供。(2)径流量观测,由人工分段进行记录。(3)泥沙量观测,由人工分段进行记录。用烘干法测定后取平均值得出小区次产流量和次产沙量。(4)数据分析,采用Excel软件进行。 　　2、结果与分析 　　2.1 2013年降雨与多年平均分布比较 　　阳坡小流域从2013年5月22日开始降雨,至10月14日截止,汛期一共降雨37次,总降雨量为513.40mm。降雨量分布情况见表2。从表2可见,阳坡小流域2013年(5-10月)总降雨量比同期多年平均值高出30.80%,且2013年 年内降 雨分 布与多年平均分布有较大差异。 　　2013年6月降雨量为150.50mm,高出同期平均水平255.79%;7月的降雨量为185.8mm,较同期平均水平高出110.90%;8月的降雨量仅42mm,比同期平均水平低63.57%;9月份的降雨量为112.2mm,比同期平均水平高出21.30%;10月份降雨与多年平均基本持平。这一现象说明,阳坡小流域年内降雨分布不均匀,年际变化较为剧烈。 　　2.2不同土地利用方式对坡面径流量影响 　　由表3可见,1~6号径流小区除土地利用方式不同外,其他影响水土流失的因子均较为一致,所以不同径流小区水土流失的过程、强度以及结果具有可比性。 　　1号和2号小区均布设了鱼鳞坑,且2个小区均栽植了同样密度的松树。1号小区通过栽植松+苜蓿+草,使其地表覆盖度比2号小区仅种植松树高出50%,导致1号小区产流次数比2号小区减少3次,产流量减少37.50%。3~6号小区内布设了乔、灌、草单一或复合的植物措施,均没有工程措施。5号小区栽植松树,植被覆盖度为25%,产流量为1.93m3;6号小区在同样的松树种植密度基础上撒播草籽,使其植被覆盖度较5号小区提高了100%,产流量比5号小区减少了31.09%;4号小区仅种植苜蓿,植被覆盖度为60%,产流量为1.06m3;3号小区为苜蓿+草,植被覆盖度为75%,产流量为0.65m3,相比之下,3号小区产流量比4号小区下降了38.68%。 　　4个小区产流次数大小依次:5号小区6号小区4号小区3号小区。3~6号小区产流量大小依次为:5号小区6号小区4号小区3号小区。4个小区降雨过程、坡度、土壤类型等条件相同时,其产流次数和产流量差异较大的原因在于土地的不同利用方