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《反坡梯田造林整地工程對坡面產(chǎn)流的作用機(jī)制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第20卷第5期農(nóng)業(yè)工程學(xué)報Vol.20No.52004年9月TransactionsoftheCSAESept.2004反坡梯田造林整地工程對坡面產(chǎn)流的作用機(jī)制121王進(jìn)鑫,黃寶龍,羅偉祥(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,楊凌712100;2.南京林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院,南京210037)摘要:從產(chǎn)流、匯流的機(jī)制與理論模型出發(fā),結(jié)合理論分析與微型徑流小區(qū)觀測,對反坡梯田造林整地工程在改變微集水區(qū)地形特征,以及由此而引起坡面產(chǎn)流狀況發(fā)生變化的內(nèi)在機(jī)制進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,反坡梯田造林整地工程可顯著增大微集水區(qū)的平均坡度。其增幅與
2、斜坡水平距成反相關(guān),與田面水平寬度成正相關(guān)。集水區(qū)斜坡水平距每減小1m,微集水區(qū)平均坡度增加0.5°～7.0°,集水區(qū)斜坡水平距越小,增幅越大;田面水平寬度每增加1m,平均坡度增加2.5°～11.5°。在斜坡水平距一定時,微集水區(qū)平均坡度雖然隨著原地面坡度和田面水平寬度的增加而增大,但增幅與原地面坡度的增幅基本一致。在造林允許的坡度、坡長范圍內(nèi),集水區(qū)斜坡水平距對產(chǎn)流總量影響最大,而地面坡度還具有提高坡面產(chǎn)流率的作用。產(chǎn)流量與坡長、坡度均成正相關(guān)。反坡梯田造林整地對坡面產(chǎn)流的作用機(jī)制,在于造林整地縮短了坡長、改變了坡形、增大了微集水
3、區(qū)的平均坡度,從而使微區(qū)坡面的產(chǎn)流、產(chǎn)沙狀況發(fā)生了變化。依據(jù)傳統(tǒng)徑流小區(qū)觀測資料,不考慮整地對微區(qū)地形與產(chǎn)流的影響,由此設(shè)計的造林整地工程,難以達(dá)到預(yù)期效果。關(guān)鍵詞:造林整地;微地形;地表徑流;產(chǎn)流機(jī)制;集水中圖分類號:F31文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:100226819(2004)05202922050引言燕翅形整地等等。這些整地方法在設(shè)計理念上,始終體現(xiàn)著地表徑流“攔蓄”與土壤改良的思想。從大量有關(guān)不坡面的產(chǎn)流、匯流過程與機(jī)制,既是水文學(xué)中的重同造林整地工程對土壤水分影響的測定成果來看,反坡要理論問題,也是水分運移調(diào)控所要研究的基礎(chǔ)
4、問題之梯田整地方式蓄水保墑效果最好。然而關(guān)于其作用機(jī)一。天然降水是黃土高原人工林地水分的唯一來源,當(dāng)理,特別是其對微區(qū)地形、坡面產(chǎn)流和產(chǎn)沙、蓄水面入滲降水到達(dá)林地土壤表面以后,如同林冠對降水的重新分的內(nèi)在影響,并未引起人們的足夠重視。致使按照一定配一樣,也要進(jìn)行一次分配,分為進(jìn)入土壤的入滲量和防御標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的整地工程,達(dá)不到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的攔泥蓄水不能進(jìn)入土壤的地表積水量。當(dāng)積水超過地表最大填洼[5]要求。本應(yīng)全部攔蓄的徑流而未能得以保蓄,說明造量時,即沿坡面流動形成地表徑流,而決定這一分配過林整地工程除具有被動“攔蓄”之功能外,必然對微區(qū)
5、程的則是土壤入滲能力和降雨強(qiáng)度的對比。當(dāng)土壤下滲坡面的產(chǎn)流、產(chǎn)沙性能產(chǎn)生了影響。因此,探明其影響機(jī)能力大于降雨強(qiáng)度時,全部降水滲入土壤,不會產(chǎn)生地制,不僅可為造林整地工程設(shè)計提供理論依據(jù),確保工表徑流;當(dāng)降雨強(qiáng)度大于土壤入滲能力時,就會產(chǎn)生地程的安全性與高效性,而且有助于將造林整地工程的[1]表徑流。在土壤包氣帶達(dá)到飽和后,引起的降雨產(chǎn)流“被動攔蓄”作用提升到“集水與攔蓄并重”的新階段。稱為蓄滿產(chǎn)流或飽和表面流(Saturatedoverland1研究區(qū)概況flow),而在包氣帶未飽和之前土壤表面所產(chǎn)生的徑流,試驗區(qū)位于黃土高原南部
6、的淳化縣泥河溝流域西則稱為超滲產(chǎn)流或Horton表面流(Hortonoverland[2]北農(nóng)林科技大學(xué)試驗基地。土壤為黃土善土、質(zhì)地中壤。flow)。黃土高原等廣大干旱、半干旱地區(qū),土壤包氣多年平均降雨量600.6mm,最多832.0mm,最少376.0帶水分虧缺嚴(yán)重、土壤滲透性能好、容蓄水量大,但暴雨mm,降水年變率14%,7～9月降水占全年降水的多、降雨強(qiáng)度大。因此,絕大多數(shù)產(chǎn)流過程屬于Horton[3]53%,有50%的年份降水量在520mm以上,多年平均表面流。國內(nèi)外許多學(xué)者都對Horton表面流進(jìn)行過氣溫9.8℃,屬于暖
7、溫帶半濕潤落葉闊葉林帶;地下水[1,2,4]研究。盡管影響土壤入滲能力的因子較多,但土壤位深35～60m,含水層富水性弱,林木難以直接吸收利水分物理性質(zhì)和入滲面的微區(qū)地形起著重要作用。用。該區(qū)人工林多分布在溝坡上部,初植時多采用反坡整地作為造林的8項基本技術(shù)措施之一,在人工林梯田整地。培育中已得到全面普及。在干旱、半干旱地區(qū),經(jīng)過幾十2研究方法年的探索實踐、創(chuàng)造了多種造林整地方法,如水平溝、反2.1微區(qū)徑流監(jiān)測坡梯田(亦稱三角形水平溝)、水平階、水平槽、魚鱗坑、采用微型田間徑流小區(qū),對不同坡度、坡長小區(qū)的收稿日期:200321120
8、3修訂日期:2004203218徑流量進(jìn)行了監(jiān)測。小區(qū)寬度1.5m,斜坡水平距分別基金項目:國家“九五”重點科技攻關(guān)項目(962007201201202);國家為2,3,4和5m,按地面坡度25°,28°和31°分為3組,重點基礎(chǔ)研究
