不同土壤类型坡面的产流产沙特征及其主要影响因素OA
Runoff and sediment yield characteristics on hillslopes with different soil types and their main influencing factors
[目的]探究不同类型土壤坡面的产流产沙特征差异及主要影响因素,为深入揭示不同类型土壤的坡面侵蚀机理提供支撑.[方法]采用模拟降雨试验,在不同雨强(60,120 mm/h)和坡度(10°,15°和20°)下分析了红壤、黑土、紫色土和砂黄土坡面的产流产沙特征,辨析其主要影响因素.[结果](1)细颗粒土壤(红壤、黑土、紫色土)的径流速率较粗颗粒土壤(砂黄土)高4.3%~37.2%,而粗颗粒土壤产沙速率是细颗粒土壤的0.3~10.8倍.(2)细颗粒土壤中,红壤与紫色土产沙稳定增长,黑土初期速增后趋稳,而粗颗粒土壤在大雨强和大坡度下(120 mm/h雨强15°和20°坡面)的产沙呈现"剧增后剧降"的侵蚀特征.(3)对不同类型的土壤坡面,以K值表征的土壤可蚀性对产沙速率的贡献为34.9%;雨强对细颗粒土壤产沙贡献率为57.6%~85.6%,坡度是除雨强(44.9%)外影响砂黄土产沙的重要因素,其对砂黄土产沙的作用(36.6%)明显高于细颗粒土壤.[结论]雨强是细颗粒土壤产沙的主要驱动力,而坡度和雨强共同决定粗颗粒土壤坡面的产沙特征.
[Objective]The study aims to investigate differences in sediment and runoff yield characteristics on hillslopes with various soil types and their primary influencing factors,providing insights into erosion mechanisms across various soils.[Methods]Simulated rainfall experiments were conducted on red loam,black soil,purple soil,and sandy loess soil under different rainfall intensities(60 and 120 mm/h)and slope gradients(10°,15°,and 20°).Runoff and sediment yield characteristics were analyzed,and their main influencing factors were identified.[Results](1)The runoff rates of fine-grained soils(red loam,black soil,purple soil)were 4.3%~37.2%higher than those of coarse-grained soil(sandy loess soil),whereas sediment yield rates of coarse-texuted soil were 0.3~10.8 times higher than those of fine-texuted soils.(2)Among the fine-texuted soils,the sediment yield of red loam and purple soil increased steadily,while that of black soil increased rapidly at the initial stage before stabilizing.In contrast,sediment yield from the coarse-texuted soil under high rainfall intensity and steep slopes(120 mm/h rainfall intensity on 15°and 20° slopes)exhibited a"sharp increase followed by a sharp decrease"pattern.(3)For hillslopes with different soil types,soil erodibility,represented by the K value,contributed 34.9%to sediment yield rate.Rainfall intensity contributed 57.6%~85.6%to sediment yield in fine-texuted soils.For sandy loess soil,rainfall intensity and slope gradient were important factors influencing sediment yield,contributing 44.9%and 36.6%,respectively,significantly higher than their effect on fine-grained soils.[Conclusion]Rainfall intensity is the primary driver of sediment yield in fine-grained soils,whereas both slope gradient and rainfall intensity jointly determine the sediment yield characteristics on coarse-grained soil slopes.
梁皓鸣;张加琼;殷敏峰;李同川;白茹茹;尚月婷;党真
中国科学院 教育部水土保持与生态环境研究中心,陕西 杨凌 712100||中国科学院 水利部 水土保持研究所,水土保持与荒漠化整治全国重点实验室,陕西 杨凌 712100||中国科学院大学,北京 100049中国科学院 教育部水土保持与生态环境研究中心,陕西 杨凌 712100||中国科学院 水利部 水土保持研究所,水土保持与荒漠化整治全国重点实验室,陕西 杨凌 712100||西北农林科技大学水土保持科学与工程学院(水土保持研究所),水土保持与荒漠化整治全国重点实验室,陕西 杨凌 712100西北农林科技大学水土保持科学与工程学院(水土保持研究所),水土保持与荒漠化整治全国重点实验室,陕西 杨凌 712100中国科学院 教育部水土保持与生态环境研究中心,陕西 杨凌 712100||中国科学院 水利部 水土保持研究所,水土保持与荒漠化整治全国重点实验室,陕西 杨凌 712100||西北农林科技大学水土保持科学与工程学院(水土保持研究所),水土保持与荒漠化整治全国重点实验室,陕西 杨凌 712100西北农林科技大学水土保持科学与工程学院(水土保持研究所),水土保持与荒漠化整治全国重点实验室,陕西 杨凌 712100西北农林科技大学水土保持科学与工程学院(水土保持研究所),水土保持与荒漠化整治全国重点实验室,陕西 杨凌 712100中国科学院 教育部水土保持与生态环境研究中心,陕西 杨凌 712100||中国科学院 水利部 水土保持研究所,水土保持与荒漠化整治全国重点实验室,陕西 杨凌 712100||中国科学院大学,北京 100049
农业科技
模拟降雨产沙速率粗颗粒土壤土壤可蚀性坡度
simulated rainfallsediment yield ratecoarse-texuted soilsoil erodibilityslope gradient
《水土保持研究》 2026 (4)
58-66,9
国家自然科学基金面上项目"复合指纹识别泥沙来源的精准判别研究"(42077068)
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