坡度對紫色土坡耕地產(chǎn)流產(chǎn)沙特征的影響

奚 宏，唐繼斗，史東梅，冉文建，楊 軍

(1.重慶市水土保持監(jiān)測總站，401147，重慶；2.西南大學(xué)，400700，重慶；3.重慶市萬州區(qū)水利局，404020，重慶)

水土流失是當(dāng)今世界最嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題之一。紫色土丘陵區(qū)作為長江上游最為重要的農(nóng)業(yè)耕作區(qū)域之一。該區(qū)水土流失類型以水力侵蝕為主，坡耕地是其主要發(fā)生地[1]。據(jù)第1次全國水利普查數(shù)據(jù), 該區(qū)水土流失面積16.2萬km2, 占幅員面積的31.76%, 中度及以上水土流失面積占水土流失總面積的64.10%[2]。降雨是坡耕地產(chǎn)流產(chǎn)沙的先決條件, 徑流量和產(chǎn)沙量的大小不僅取決于降雨強(qiáng)度和降雨量, 還主要受坡度[3-11]的影響。韓旭等[12]研究發(fā)現(xiàn)土壤侵蝕程度隨坡度增加而增大，坡度超過20°后土壤侵蝕嚴(yán)重加劇。產(chǎn)沙量隨降雨強(qiáng)度的增加而增大，而植被蓋度的增加明顯降低產(chǎn)流產(chǎn)沙量[13]。Dai等[14]研究發(fā)現(xiàn)在細(xì)溝填筑的前提下，產(chǎn)沙量隨坡度的增大而顯著增加，且細(xì)溝填筑與坡度之間存在耦合關(guān)系。對降雨強(qiáng)度和坡度對溝壟作土壤和產(chǎn)流的影響研究表明，隨著降雨強(qiáng)度和坡度的增加，土壤表面將會發(fā)生嚴(yán)重的細(xì)溝侵蝕，產(chǎn)流產(chǎn)沙量迅速增加[15]。在一個比較長的系列中，徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙量的年際變化趨勢大致相同，年際起伏的變化趨勢也具有一致性[16]。侯寧等[17]通過耕作侵蝕對不同坡度下紫色土侵蝕產(chǎn)沙的影響研究表明，耕作侵蝕導(dǎo)致坡面在降雨條件下侵蝕產(chǎn)沙量顯著增大(P<0.05)，并且隨坡度增大呈先增加后減小的趨勢，在15°達(dá)到峰值。目前有關(guān)降雨條件下紫色土坡耕地產(chǎn)流產(chǎn)沙的研究多以人工降雨為主，自然降雨條件下的研究較少。因此，筆者選擇重慶萬州塘坊紫色土坡耕地徑流小區(qū)為研究對象，分析不同坡度徑流小區(qū)的年際產(chǎn)流產(chǎn)沙、典型次降雨條件下產(chǎn)流產(chǎn)沙變化特征，以及坡度對坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響，揭示坡度和降雨特征對紫色土坡耕地水土流失的響應(yīng)特征，以期為紫色土坡耕地水土保持監(jiān)管重點、耕作管理措施布設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

本試驗小區(qū)位于重慶市萬州區(qū)塘坊坡面徑流觀測場，當(dāng)?shù)刂饕N植方式為玉米(Zeamays)和油菜(Brassicanapus)。……